الجيل الجديد من الصواريخ الثقيلة يرتفع لتحدي SpaceX

مع استمرار تزايد الشهية العالمية للإطلاق المداري، تشتعل المنافسة بين شركات الفضاء الجديدة والقديمة لبناء مركبات إطلاق أكبر وأفضل.

قد يكون من الصعب مواكبة هذه الصناعة سريعة الخطى ولكنها معقدة بشكل لا يصدق ومنظمة للغاية – ولكن كل ما تحتاجه للبقاء على اطلاع دائم موجود هنا، مع روابط لتغطية أعمق.

كخلفية بسيطة، من المحتمل ألا يفاجئك أن تسمع أن SpaceX هي الشركة الرائدة بلا منازع في الإطلاق، حيث أجرت 96 عملية إطلاق في العام الماضي وحده. لكن تفوقها لم يخيف عددا متزايدا من المنافسين، الذين يقولون إنهم قادرون على جلب الإمدادات التي تشتد الحاجة إليها والضغط التنافسي إلى السوق، وهو أمر يفيد الصناعة ككل.

لقد قمنا بمسح المشهد الحالي لصواريخ الرفع المتوسطة والثقيلة وفائقة الثقل، بدءًا من المركبات التي تعمل حاليًا وحتى تلك الصواريخ التي لم تطير بعد. قررنا استبعاد قاذفات أصغر حجمًا قيد التطوير – مثل Nova من Stoke Space وRS1 من ABL Space – ولكن على الرغم من ذلك، فهذه وجهة نظر واسعة إلى حد ما. بعض الصواريخ التي نناقشها أدناه قد لا تتنافس بشكل مباشر مع بعضها البعض وسوف تختلف بشكل كبير في السعر. لكن من المحتمل أن يعني وصول أي واحدة منها إلى الإنترنت تغييرًا في فئة مركباتها: يمكن لـ Terran R من النسبية أن تزعزع استقرار هيمنة Falcon 9؛ يمكن لـ New Glenn و Starship فتح رحلات منتظمة إلى القمر وما بعده.

ولو نجح واحد منهم، وهو أمر مؤكد، فإنه سيغير كل شيء.

قبل أن نبدأ، بعض التعريفات: النقل المتوسط ​​يعني عمومًا قدرة حمولة تتراوح بين 2000 إلى 20000 كيلوغرام (4400 إلى 44000 رطل) إلى مدار أرضي منخفض؛ الرفع الثقيل، 20.000-50.000 كيلوغرام (44.000 رطل – 110.000 رطل)؛ وثقيلة للغاية، حيث يمكنها حمل أكثر من 50 ألف كيلوغرام.

وهنا تلك التي تحلق حاليا:

وأولئك الذين لم يصلوا بعد إلى المدار:

الصواريخ الثقيلة العاملة حاليا

سيواجه القادمون الجدد منافسة شديدة منذ البداية، خاصة في فئة الرفع الثقيل. لقد شهدنا حتى الآن هذا العام الظهور الأول لمركبة Vulcan Centaur التابعة لشركة ULA وAriane 6 التابعة لشركة Arianespace، وقد يكون هناك المزيد قبل انتهاء العام.

فولكان سنتور

• الشركة : ULA
• سعة الحمولة: 10,800-27,200 كجم حسب الطراز
• الإطلاق الأول: 8 يناير 2024

يمكن القول إن فولكان سنتور هو الصاروخ الأكثر تنافسية لشركة United Launch Alliance حتى الآن. أرخص من سابقتها أطلس ودلتا IV Heavy، يمكن أيضًا تكوين فولكان بطرق مختلفة لاستيعاب ملفات تعريف المهام المختلفة. ولكن لا تزال هناك تساؤلات حول ما إذا كانت ULA، وهي مشروع مشترك بين لوكهيد وبوينج، ستكون قادرة على المنافسة على السعر على المدى الطويل.

يمتلك فولكان بعض الهندسة المعمارية المثيرة للاهتمام: يمكن تهيئته بأربع طرق قياسية، لاستيعاب مجموعة كبيرة من الحمولات إلى مدارات تتراوح من المدار المتزامن مع الأرض إلى المدار الأرضي المنخفض. انطلق الصاروخ لأول مرة في يناير 2024 بعد عدة تأخيرات، ويرجع ذلك جزئيًا إلى مشاكل مع مورد محرك الصاروخ BE-4، Blue Origin التابع لجيف بيزوس. لا يزال أمام ULA عملية إطلاق أخرى قبل أن تحصل على شهادتها من وزارة الدفاع الأمريكية. عند هذه النقطة، يمكن للشركة البدء في تنفيذ 26 عملية إطلاق متراكمة لقوة الفضاء. ومن المقرر إطلاق الشهادة الثانية في شهر سبتمبر تقريبًا.

أريان 6

• شركة: وكالة الفضاء الأوروبية / مجموعة أريان
• سعة الحمولة: 10,300-21,600 كجم حسب الطراز
• الإطلاق الأول: 9 يوليو 2024

وتعلق أوروبا آمال إطلاقها على صاروخ آريان 6، الذي قام أخيرًا برحلته الافتتاحية في وقت سابق من هذا الصيف، على الرغم من تأخره كثيرًا. ويأمل المسؤولون الأوروبيون أن يسد الصاروخ الجديد الثقيل الفجوة الواسعة في قدرة الإطلاق في القارة، والتي شهدت انتقال بعض مهامها الحاسمة إلى شركة سبيس إكس، بسبب عدم وجود مزود إطلاق محلي.

تم تطوير الصاروخ من قبل ArianeGroup، وهو مشروع مشترك بين Safran وAirbus، ويشرف عليه المقاول الرئيسي وكالة الفضاء الأوروبية. لم تسير الرحلة الأولى لآريان 6 تمامًا كما هو مخطط لها – كان هناك خلل في محرك المرحلة العليا في المدار مما يعني عدم نشر الحمولتين الأخيرتين على متن الطائرة – لكن المدير العام لوكالة الفضاء الأوروبية جوزيف أشباخر أكد أن الوكالة ستمضي قدمًا في الرحلة. رحلة ثانية بحلول نهاية العام.

نظام إطلاق الفضاء

• شركة: ناسا/بوينغ وL3 هاريس
• سعة الحمولة: 27.000 كجم إلى LEO
• الإطلاق الأول: 16 نوفمبر 2022

إن نظام الإطلاق الفضائي التابع لناسا كبير حقًا، ومكلف حقًا. قدرت جمعية الكواكب أن الصاروخ الشاهق الذي يبلغ ارتفاعه 321 قدمًا كلف 23.8 مليار دولار منذ بدايته في عام 2011 وحتى رحلته الأولى في نهاية عام 2022. وستستمر هذه التكاليف في التصاعد: بعد إطلاقه الأول في نوفمبر 2022، تهدف ناسا إلى إطلاق SLS مرة ثانية في العام المقبل. ولكن نظرًا لأن الصاروخ قابل للاستهلاك بالكامل، فقد تم بناء كل مكون من مكوناته من الصفر. لا يزال مستقبل SLS على المدى الطويل غير واضح، خاصة بالنظر إلى زيادة إمكانية إعادة الاستخدام، وحالات الاستخدام غير موجودة بشكل أساسي بعد إطلاقها لبرنامج Artemis التابع لناسا.

فالكون الثقيل

• شركة: سبيس اكس
• سعة الحمولة: 63,800 كجم إلى LEO
• الإطلاق الأول: 6 فبراير 2018

لقد طار فالكون هيفي عشر مرات منذ إطلاقه الأول في عام 2018. وقد استحوذ هذا الإطلاق على كثير من الاهتمام، ويرجع ذلك في الغالب إلى أن الرئيس التنفيذي لشركة SpaceX Elon Musk قرر أن الحمولة يجب أن تكون سيارة Tesla Roadster حمراء (مع رائد فضاء دمية في مقعد السائق). إذا كان الصاروخ يشبه Falcon 9، فهذا لأنه في الأساس نفس الصاروخ مع معززين إضافيين للمرحلة الأولى مربوطين بالأسفل. تم استخدام الصاروخ لإطلاق أقمار صناعية ثقيلة إلى مدارات ثابتة بالنسبة للأرض، وحمولات سرية كبيرة لوزارة الدفاع، وأدوات علمية مثل مركبة الكويكب Psyche.

الميزة الرئيسية لـ Falcon Heavy هي القوة: فهي في الأساس عبارة عن Falcon 9 ولكن مع ثلاثة معززات أساسية مربوطة معًا. وهذا يعني مضاعفة عدد المحركات ثلاث مرات، وزيادة قوة الدفع ثلاث مرات.

التحضير للانطلاق

سباق الصواريخ لم يحسم بعد. ألقِ نظرة على الجيل القادم من مركبات الإطلاق التي ستظهر لأول مرة خلال السنوات القليلة المقبلة.

المركبة الفضائية

• الشركة: سبيس اكس
• سعة الحمولة: 150,000 كجم إلى LEO
• تاريخ الإطلاق: سيتم تحديده لاحقًا

يعد Starship بلا شك الصاروخ الأكثر شهرة في المجموعة، ويرجع الفضل في ذلك جزئيًا إلى دورة التطوير السريعة للشركة وحملة اختبار الإطلاق التي تم نشرها بلا هوادة – والتي حققت تقدمًا هائلاً منذ إطلاق الاختبار المداري الأول في أبريل 2023.

لقد ذهب كل إطلاق تدريجيًا إلى أبعد من سابقه، وشهدت العملية الرابعة انطلاق المركبة التي يبلغ طولها 400 قدم في مسار شبه مداري مع سقوط كل من الداعم والمرحلة الأولى في المحيط.

بالنسبة للرحلة الخامسة، والتي يمكن أن تتم في أواخر أغسطس أو أوائل سبتمبر، يبدو أن SpaceX تهدف إلى إعادة المعزز إلى موقع الإطلاق في جنوب تكساس والتقاطه بأذرع “عيدان تناول الطعام” الضخمة على برج الإطلاق الضخم Mechazilla.

يعتمد الكثير على نجاح ستارشيب: تريد ناسا استخدام الصاروخ لإعادة البشر إلى القمر، كجزء من حملة أرتميس، وقد دفعت المليارات للمساعدة في تطوير الصاروخ. كما أنه سيأخذ الشركة خطوة أخرى إلى الأمام نحو الرؤية النهائية للرئيس التنفيذي إيلون موسك: “توسيع ضوء الوعي” من خلال النظام الشمسي، بدءاً بمستعمرة على المريخ.

نيو جلين

• الشركة: بلو أوريجين
• سعة الحمولة: 45,000 كجم إلى LEO
• تاريخ الإطلاق: سبتمبر

أحد أكثر مركبات الإطلاق المرتقبة هو صاروخ New Glenn من شركة Blue Origin، وهو صاروخ يبلغ طوله 322 قدمًا والذي سيكون أول صاروخ مداري للشركة إذا تم التخطيط لإطلاقه الشهر المقبل. (إن صاروخ نيو شيبرد، وهو صاروخ السياحة الفضائية التشغيلي، يطير فقط إلى ارتفاعات دون مدارية).

في حين أن هناك الكثير من القواسم المشتركة بين SpaceX وBlue Origin – بصرف النظر عن دعمهما من قبل المؤسسين المليارديرات – فقد تفوقت SpaceX بشكل كبير على Blue في كل فئة تقريبًا. وفقًا للتقارير الأخيرة، يتطلع الرئيس التنفيذي الجديد لشركة Blue، المدير التنفيذي السابق لشركة Amazon David Limp، إلى تغيير ذلك بشكل جدي. يمكن القول إن هذا التغيير يبدأ مع نيو جلين، لذلك هناك الكثير من الأمور التي تعتمد على هذا الإطلاق الأول – لأسباب ليس أقلها أنها ستحمل مركبتين فضائيتين من صنع Rocket Lab إلى الكوكب الأحمر بموجب عقد ضخم مع وكالة ناسا.

بمجرد تشغيله، سيكون للصاروخ نفس سعة الحمولة التي يتمتع بها صاروخ SpaceX’s Falcon Heavy، مما يعني أنه سيكون منافسًا جديًا لمهام الأمن القومي والمهام الحكومية الحاسمة. مما لا شك فيه أن شركة Blue ستضع قبعتها أيضًا في الحلبة لمركبات الهبوط الكبيرة على سطح القمر، ووحدات المحطة الفضائية، وغيرها من التقنيات.

تيران ر

• الشركة: الفضاء النسبي
• سعة الحمولة: 23,500 كجم إلى LEO (قابلة للاستهلاك)
• تاريخ الإطلاق: 2026

اكتسبت شركة Relativity Space سمعة سيئة لأول مرة في عام 2015 عندما ظهرت بهدف طموح يتمثل في بناء صواريخ بشكل أسرع وبتكلفة أقل من خلال الاستفادة من تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد. تمت طباعة 85٪ من صاروخ الشركة الصغير Terran 1 بتقنية ثلاثية الأبعاد من حيث الكتلة. كان من المفترض أن يكون هذا الصاروخ هو أول صاروخ من شركة Relativity يتم طرحه في السوق، ولكن بعد فشل إطلاق واحد في الوصول إلى المدار في مارس 2023، قررت الشركة إجراء محور ثابت وإيقاف هذا الصاروخ بالكامل.

بدلاً من ذلك، تم استخدام الصاروخ الأكبر Terran R. وسيتم إطلاق الصاروخ الذي يبلغ طوله 270 قدمًا من مجمع الإطلاق 16 في قاعدة كيب كانافيرال لقوة الفضاء في فلوريدا بدءًا من عام 2026. وبحسب ما ورد وقعت الشركة أكثر من 1.8 مليار دولار عبر تسعة عقود للعملاء للصاروخ.

نيوترون

• الشركة: روكيت لاب
• سعة الحمولة: 13,000 كجم إلى LEO
• تاريخ الإطلاق: 2025

نيوترون هو الصاروخ الثاني الذي طال انتظاره لشركة Rocket Lab، وينضم إلى صاروخ الشركة الصغير الناجح Electron. ولكن في حين أن الإلكترون خفيف الوزن مصمم لأوقات دوران سريعة ومدارات مخصصة، فقد تم تصميم نيوترون للتنافس مع فالكون 9 – ولخدمة العملاء مثل وزارة الدفاع الأمريكية والشركات التي تطور مجموعات ضخمة. تعمل Rocket Lab حاليًا على بناء منصات في منشأة Wallops Flight Facility التابعة لناسا في فيرجينيا؛ في هذه الأثناء، يستعد المهندسون في مركز ستينيس الفضائي التابع لناسا لإطلاق المحرك الجديد للصاروخ، المسمى أرخميدس، لأول مرة.

أكد المسؤولون التنفيذيون في Rocket Lab مؤخرًا أن الصاروخ لن يظهر لأول مرة حتى عام 2025، بعد الإصرار لفترة طويلة على أن الصاروخ سيكون على المنصة قبل نهاية العام. قال الرئيس التنفيذي بيتر بيك في مكالمة هاتفية حول الأرباح: “إن وصول النيوترون إلى المنصة هذا العام كان بمثابة جدول زمني طموح للضوء الأخضر، وكان لدينا طريق للإغلاق إذا سار كل جانب وفقًا للخطة تمامًا”. “ولكن كما قلنا دائمًا، هذا برنامج لتطوير الصواريخ وهو دائمًا مليء بالأشياء الغريبة، بعضها تحت سيطرتنا والبعض الآخر لا.”

مركبة إطلاق متوسطة

• الشركة: فايرفلاي إيروسبيس/ نورثروب جرومان
• سعة الحمولة: 16,300 كجم إلى المدار الأرضي المنخفض
• تاريخ الإطلاق: 2025

تم تصميم مركبة الإطلاق المتوسطة من Firefly وNorthrop للجمع بين أفضل ما في خفة الحركة لدى الشركات الناشئة وتراث الطيران لمركبة الإطلاق Antares من Northrop. وفقًا لـ Firefly، ستجمع MLV بين العديد من الأنظمة التي أثبتت فعاليتها في الطيران من Antares مع التكنولوجيا من صاروخ Alpha الصغير من Firefly، بالإضافة إلى بعض الترقيات، مثل هدية أكبر ومرحلة ثانية أكثر قوة.

لم تكشف الشركتان الكثير عن الصاروخ الغامض، لكننا نعلم أنه سيتم إطلاقه من الميناء الفضائي الإقليمي في وسط المحيط الأطلسي في جزيرة والوبس، فيرجينيا. ومن المتوقع أن يظهر الصاروخ لأول مرة في وقت لاحق من عام 2025.