موشک فالکن ۹ اسپیس‌اکس امروز صحنه پرتاب یک مأموریت بی‌سابقه در حوزه خدمات‌رسانی فضایی را به خود می‌بیند. این پرتاب قرار است یک وسیله نقلیه رباتیک مأموریت به همراه سه پاد ارتقاء عمر عملیاتی را به مدار زمین‌ایستا بفرستد تا با استفاده از بازوهای مهندسی، جان ماهواره‌های مخابراتی جهان را چند سال دیگر تمدید کنند.

بار مفید متمرکز بر تمدید چرخه عمر ماهواره‌ها

پرتاب امروز با نام رمز MRV-MEV شناخته می‌شود. محموله اصلی شامل یک وسیله نقلیه رباتیک مأموریت و سه پاد تمدید مأموریت است که توسط شرکت SpaceLogistics (زیرمجموعه نورثروپ‌گرومن) مدیریت خواهد شد. هدف نهایی این مجموعه، فرستادن بازوهای رباتیک ۳ متری خود به ارتفاع ۳۵٬۷۸۶ کیلومتری زمین است. در این ارتفاع که سرعت مداری دقیقاً با چرخش زمین برابر می‌شود، ماهواره‌های جاسوسی، مخابراتی و هواشناسی به‌صورت ثابت بر فراز یک نقطه خاص معلق می‌مانند. مدار زمین‌ایستا یکی از پرکاربردترین مکان‌ها برای زیرساخت‌های ارتباطی زمین است که نیاز به نگهداری مداوم دارد.

نمای فنی از فضاپیمای تعمیرگر ماهواره‌ای

نورثروپ‌گرومن در اسناد فنی خود توضیح داده که پس از اتصال، هر پاد با بهره‌گیری از پیشرانه الکتریکی دقیق، کنترل مدار و تخلیه تکانه را برای ماهواره مشتری بر عهده می‌گیرد. این سیستم می‌تواند تا ۸ سال به عمر مفید یک ماهواره ۲۰۰۰ کیلوگرمی بیفزاید. بر اساس قراردادهای منعقده، اپراتور استرالیایی Optus یکی از پادها و غول مخابراتی Intelsat نیز دو پاد دیگر را برای ماهواره‌های خود رزرو کرده است.

قابلیت‌های فراتر از یک سوخت‌رسان ساده

آنچه این فضاپیمای تعمیرگر را از نمونه‌های قبلی متمایز می‌کند، طیف گسترده‌ای از وظایف در مداری است. علاوه بر اتصال پادها، بازوهای رباتیک طراحی‌شده توسط آزمایشگاه تحقیقات دریایی ایالات متحده می‌توانند فضاپیمای مشتری را جابجا کنند، بازرسی فنی انجام دهند، تعمیرات جزئی بردارند یا حتی سیستم‌های آن را ارتقا دهند.

نکته فنی قابل‌توجه دیگر، حضور یک ماژول سوخت‌گیری غیرفعال در ساختار MRV است. این استاندارد که نخستین بار توسط نیروی فضایی آمریکا تأیید شد، امکان سوخت‌گیری در مدار و تمدید مأموریت فضاپیمای تعمیرگر را به‌خود فراهم می‌کند. در صورت اجرای موفق این طرح، اسپیس‌اکس و شرکای خود گامی بلند به سوی اقتصاد فضایی پایدار برداشته‌اند.

مکانیسم اتصال بازوهای رباتیک به ماهواره

تفاوت این مأموریت با پروژه‌های پیشین

این پرتاب، ادامه راه پروژه‌های MEV-1 و MEV-2 است که پیش‌تر با موفقیت به مدار رسیده‌اند. فضاپیمای MEV-1 در سال ۲۰۱۹ و MEV-2 در سال ۲۰۲۰ پرتاب شدند و هر دو به‌تنهایی به ماهواره‌های اینتلست متصل شدند. تفاوت کلیدی در این مأموریت جدید، استفاده از پادهای جداگانه به عنوان سوخت و سامانه کنترل است. در MRV-MEV، فضاپیمای مادر بازوهای خود را به کار می‌گیرد تا پادها را یکی‌یکی به ماهواره‌های جداگانه متصل کند و پس از اتمام کار، خود نیز در مدار باقی بماند و مانند یک ایستگاه خدمات‌رسان ایستاده، منتظر مأموریت‌های بعدی بماند.

زمان‌بندی پرتاب و محدودیت مرحله اول فالکن ۹

پنجره پرتاب موشک فالکن ۹ از پایگاه فضایی کیپ‌کناورال از ساعت ۲۱:۱۵ به وقت جهانی آغاز می‌شود. طبق برنامه، مرحله بالایی موشک ۳۵.۵ دقیقه پس از روشن شدن موتور، فضاپیمای MRV را رها خواهد کرد و سه پاد را نیز با فاصله ۱۰ دقیقه‌ای از هم در مدار قرار می‌دهد. بازدید از پرتاب به صورت زنده حدود ۱۵ دقیقه پیش از پرتاب در کانال رسمی اسپیس‌اکس آغاز خواهد شد.

برخلاف رویه معمول اسپیس‌اکس که به بازگرداندن مرحله اول موشک برای پرتاب مجدد می‌پردازد، امروز در فرود بوستر مرحله اول برنامه‌ریزی نشده است. به دلیل انرژی مداری بسیار بالایی که برای رساندن این محموله‌ها به مدار زمین‌همگام لازم است، این سی و دومین و آخرین پرواز این بوستر خاص خواهد بود که پیش‌تر بیش از ۳۰ مأموریت از جمله Starlink و OneWeb را به فضا فرستاده است. رکورد فعلی استفاده مجدد از یک موشک فالکن ۹ به ۳۶ پرواز می‌رسد که نشان می‌دهد محدودیت‌های مهندسی همچنان دیکته‌کننده طراحی پرتاب‌ها هستند.

موشک فالکن ۹ در صحنه آماده‌سازی پرتاب

موفقیت یا شکست این چیدمان پیچیده در مداری دوردست، نقطه عطفی برای تبدیل خدمات‌رسانی به ماهواره‌ها از یک پروژه آزمایشگاهی به یک صنعت تجاری واقعی است. انتظار می‌رود اگر همه مراحل پیش‌بینی‌شده پیش برود، الگوی جدیدی برای نگهداری از زیرساخت‌های حیاتی ارتباطی در فضا ترسیم شود که هزینه‌های سنگین جایگزینی ماهواره‌ها را به‌شدت کاهش خواهد داد.