บริษัทอวกาศ SpaceX กำหนดการเริ่มต้นเที่ยวบินทดสอบใหม่สำหรับระบบ Starship ในวันพฤหัสบดีนี้ การบินขึ้นของยานอวกาศที่ใหญ่ที่สุดที่เคยสร้างมีกำหนดเวลา 19.30 น. ตามเวลาบราซิเลีย กิจกรรมนี้จะสิ้นสุดช่วงเว้นเจ็ดเดือนโดยไม่มีการเปิดตัวสำหรับโมเดลเฉพาะนี้ ภารกิจนี้ถือเป็นขั้นตอนพื้นฐานในกำหนดการของบริษัทที่อีลอน มัสก์ ก่อตั้ง ซึ่งพยายามทำให้สามารถขนส่งสิ่งของหนักและลูกเรือออกจากวงโคจรของโลก
วัตถุประสงค์หลักของการดำเนินการคือการตรวจสอบการอัปเดตทางเทคนิคที่นำไปใช้หลังจากความล้มเหลวที่บันทึกไว้ในการทดสอบครั้งก่อน ความสำเร็จของขั้นตอนการทดสอบนี้ส่งผลโดยตรงต่อสัญญาที่ลงนามกับ NASA สำหรับโครงการ Artemis หน่วยงานอวกาศของอเมริกาพึ่งพาการทำงานเต็มรูปแบบของอุปกรณ์นี้เพื่อส่งนักบินอวกาศกลับสู่พื้นผิวดวงจันทร์ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า โครงการนี้ยังทำหน้าที่เป็นพื้นฐานทางวิศวกรรมสำหรับการเดินทางด้วยมนุษย์ไปยังดาวอังคารในอนาคต
เปิดตัวสถาปัตยกรรมและความสามารถของยานพาหนะ
การประกอบเชิงกลสร้างความประทับใจด้วยขนาดที่ไม่เคยมีมาก่อนในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศทั่วโลก อุปกรณ์มีความสูงถึง 124 เมตร เมื่อติดตั้งบนแท่นปล่อย การวัดนี้เทียบเท่ากับอาคารพักอาศัยสูงประมาณ 40 ชั้น โครงสร้างหลักใช้สแตนเลสสำหรับลำตัวด้านนอก การเลือกใช้วัสดุเฉพาะนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อรับประกันความต้านทานความร้อนสูงในระหว่างการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก และควบคุมต้นทุนการผลิตในวงกว้าง
วิศวกรรมโครงการแบ่งยานพาหนะออกเป็นสองส่วนการปฏิบัติงานที่แตกต่างกันเพื่ออำนวยความสะดวกในการควบคุมการบิน เวทีด้านบนหรือเรียกอย่างถูกต้องว่า Starship มีความสูง 52 เมตร และเป็นที่ตั้งของห้องเก็บสัมภาระและพื้นที่ลูกเรือในอนาคต พื้นฐานของระบบประกอบด้วยจรวด Super Heavy ซึ่งมีความยาว 72 เมตร การรวมกันของโครงสร้างทั้งสองนี้ทำให้สามารถขนส่งวัสดุจำนวนมากสู่อวกาศได้
- ระบบทั้งหมดมีความสูงถึง 124 เมตรบนแท่นยิงจรวด
- เวทีด้านบนมีความสูง 52 เมตร บรรทุกสิ่งของและนักบินอวกาศ
- จรวด Super Heavy มีความยาว 72 เมตร และรับประกันการบินขึ้นครั้งแรก
- ความสามารถในการขนส่งเกิน 100 ตันสู่วงโคจรโลก
- ลำตัวใช้สแตนเลสเพื่อทนต่ออุณหภูมิแรงเสียดทานสูง
หลักฐานพื้นฐานของอุปกรณ์คือการนำส่วนประกอบโครงสร้างทั้งหมดกลับมาใช้ใหม่อย่างสมบูรณ์และรวดเร็ว จรวดแบบดั้งเดิมจะทิ้งชิ้นส่วนอันมีค่าลงสู่มหาสมุทรหรือบรรยากาศหลังการใช้งาน แบบจำลอง SpaceX คาดการณ์ว่าทั้งยานอวกาศและทรัสเตอร์จะกลับมาสู่พื้นเหมือนเดิมหลังจากทำหน้าที่ได้สำเร็จ ความสามารถทางเทคนิคนี้สัญญาว่าจะลดมูลค่าทางการเงินของภารกิจอวกาศแต่ละภารกิจลงอย่างมาก ซึ่งเปลี่ยนแปลงพลวัตเชิงพาณิชย์ของภาคส่วนนี้
การขับเคลื่อนขึ้นอยู่กับมีเทนและออกซิเจนเหลว
แรงที่จำเป็นในการยกโครงสร้างขนาดมหึมานั้นมาจากชุดเครื่องยนต์ Raptor 33 เครื่องที่ติดตั้งบนฐานของ Super Heavy การซิงโครไนซ์ตัวขับดันเหล่านี้อย่างสมบูรณ์แบบระหว่างการจุดระเบิดถือเป็นความท้าทายทางกลไกที่ใหญ่ที่สุดในการบินขึ้น ความล้มเหลวของโซ่ในขั้นตอนนี้ส่งผลต่อเสถียรภาพของรถและอาจส่งผลให้สูญเสียอุปกรณ์ทั้งหมด วิศวกรได้ปรับปรุงระบบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาแรงดันที่พบในความพยายามที่ผ่านมา
เครื่องยนต์ Raptor ทำงานโดยใช้ส่วนผสมของมีเทนเหลวและออกซิเจนเหลว อุตสาหกรรมการบินและอวกาศมักใช้น้ำมันก๊าดกลั่นหรือไฮโดรเจนเหลวในโครงการขนาดใหญ่ การเลือกใช้มีเทนเป็นไปตามกลยุทธ์ระยะยาวที่เน้นการสำรวจดาวเคราะห์สีแดง บรรยากาศบนดาวอังคารมีองค์ประกอบทางเคมีที่ทำให้สามารถผลิตเชื้อเพลิงในท้องถิ่นผ่านกระบวนการทางอุตสาหกรรมได้ คุณลักษณะนี้ช่วยลดความจำเป็นในการขนย้ายจรวดทั้งหมดสำหรับการเดินทางกลับมายังโลก
การพัฒนาเทคโนโลยีการขับเคลื่อนนี้ต้องใช้เวลาหลายปีในการทดสอบแบบตั้งโต๊ะก่อนที่จะติดตั้งในยานพาหนะหลัก เครื่องยนต์ต้องทนต่อรอบการสตาร์ทและปิดเครื่องหลายครั้งในสุญญากาศของอวกาศ ความทนทานของชิ้นส่วนภายในได้รับการทดสอบถึงขีดจำกัดของข้อกำหนดเฉพาะของโรงงานในระหว่างการลงจอดในแนวตั้ง บริษัทรวบรวมข้อมูลการวัดและส่งข้อมูลทางไกลแบบเรียลไทม์เพื่อปรับซอฟต์แวร์ควบคุมการบินด้วยการจุดระเบิดใหม่แต่ละครั้งที่ฐานทดสอบ
ผลกระทบต่อโครงการของ NASA และการล่าอาณานิคมของดาวอังคาร
รัฐบาลสหรัฐอเมริกาติดตามกำหนดการทดสอบด้วยความสนใจที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากพันธสัญญาที่ให้ไว้ NASA เลือกยานอวกาศ Starship เวอร์ชันดัดแปลงเพื่อใช้เป็นระบบลงจอดของมนุษย์ในโครงการ Artemis โมดูลเฉพาะนี้จะรับผิดชอบในการเคลื่อนย้ายนักบินอวกาศจากวงโคจรดวงจันทร์ไปยังพื้นผิวดวงจันทร์ ความล่าช้าในการพัฒนาจรวด SpaceX ส่งผลโดยตรงต่อวันที่มนุษย์กลับสู่ดาวเทียมธรรมชาติ
อีลอน มัสก์ยังคงมุ่งเน้นไปที่การใช้ยานพาหนะเพื่อสร้างฐานถาวรบนดาวอังคาร แผนองค์กรเรียกร้องให้ส่งกองเรือทั้งหมดที่บรรทุกสิ่งของยังชีพและโมดูลที่อยู่อาศัย ความสามารถในการบรรทุกน้ำหนักที่ไม่เคยมีมาก่อนของระบบทำให้สามารถขนส่งเครื่องจักรกลหนักสำหรับการก่อสร้างนอกโลกได้ โครงการตั้งอาณานิคมขึ้นอยู่กับการลดต้นทุนการดำเนินงานจากการนำจรวดกลับมาใช้ใหม่โดยเฉพาะ
ตลาดดาวเทียมเชิงพาณิชย์กำลังรอการรับรองยานพาหนะสำหรับการใช้งานในวงโคจรต่ำเป็นประจำ เอ็นเตอร์ไพรส์สามารถวางอุปกรณ์โทรคมนาคมหลายสิบเครื่องในอวกาศได้ในคราวเดียว การใช้งานกลุ่มดาวอินเทอร์เน็ตทั่วโลกจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยการใช้ตัวเรียกใช้งานขนาดใหญ่ บริษัทวางแผนที่จะบินบ่อยครั้งในอนาคตเพื่อตอบสนองความต้องการที่ถูกกักขังจากภาคเทคโนโลยีและการสื่อสาร
การแข่งขันระดับนานาชาติและวิธีการทดสอบ
กลยุทธ์การพัฒนาของ SpaceX ขึ้นอยู่กับการสร้างต้นแบบที่รวดเร็วและการทดสอบภาคปฏิบัติที่เข้มงวด บริษัทยอมรับความเสี่ยงที่จะเกิดความล้มเหลวของโครงสร้างระหว่างการบินทดลอง ซึ่งเป็นวิธีการเร่งการเรียนรู้ของทีมวิศวกร แต่ละเหตุการณ์ก่อให้เกิดข้อมูลจำนวนมหาศาลซึ่งเครื่องจำลองคอมพิวเตอร์ไม่สามารถคาดเดาได้อย่างแม่นยำ บทเรียนที่ได้รับจากเที่ยวบินก่อนหน้านี้ส่งผลให้มีการเสริมกำลังที่ฐานปล่อยและการปรับเปลี่ยนระบบการแยกเวที
ความก้าวหน้าของโครงการเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีการแข่งขันทางภูมิรัฐศาสตร์และการค้าที่รุนแรงระหว่างประเทศต่างๆ จีนเร่งโครงการอวกาศของตนเองด้วยการพัฒนาจรวดที่มีน้ำหนักมากเป็นพิเศษและแผนการสำรวจดวงจันทร์ รัฐบาลจีนวางแผนที่จะสร้างฐานการวิจัยบนดวงจันทร์ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า ความพร้อมใช้งานในการปฏิบัติงานของ Starship รับประกันว่าสหรัฐฯ จะมีข้อได้เปรียบด้านลอจิสติกส์อย่างเด็ดขาดในระยะใหม่ของการแข่งขันในอวกาศระหว่างประเทศ
ภาคเอกชนของอเมริกายังนำเสนอทางเลือกที่แข่งขันกัน แม้ว่าจะอยู่ในขั้นตอนที่แตกต่างกันของวุฒิภาวะทางเทคโนโลยีก็ตาม Blue Origin ก่อตั้งโดย Jeff Bezos และกลุ่ม United Launch Alliance กำลังทำงานเกี่ยวกับยานพาหนะสำหรับปล่อยแห่งอนาคตของตนเอง ความกดดันทางการค้าบังคับให้ SpaceX ต้องรักษาระดับการทดสอบที่โรงงานของตนอย่างต่อเนื่อง การบินขึ้นในวันพฤหัสบดีนี้ทำหน้าที่เป็นเครื่องวัดอุณหภูมิสำหรับอุตสาหกรรมเพื่อประเมินความก้าวหน้าที่แท้จริงของเทคโนโลยีสำหรับการนำจรวดหนักกลับมาใช้ใหม่ทั้งหมด