الجيل الجديد من صواريخ الرفع الثقيل يبرز ليتحدى سبيس إكس

مع استمرار نمو الرغبة العالمية في إطلاق المركبات الفضائية إلى المدار، تشتد المنافسة بين شركات الفضاء الجديدة والقديمة لبناء مركبات إطلاق أكبر وأفضل.

قد يكون من الصعب مواكبة هذه الصناعة سريعة الخطى ولكنها معقدة للغاية وخاضعة لتنظيمات شديدة – ولكن كل ما تحتاجه للبقاء على اطلاع موجود هنا، مع روابط لتغطية أعمق.

كخلفية بسيطة، ربما لن يفاجئك سماع أن سبيس إكس هي الشركة الرائدة بلا منازع في مجال الإطلاق، حيث أجرت 96 عملية إطلاق قياسية في العام الماضي وحده. لكن تفوقها لم يخيف عددًا متزايدًا من المنافسين، الذين يقولون إنهم قادرون على جلب العرض المطلوب بشدة والضغط التنافسي إلى السوق، وهو الأمر الذي يعود بالنفع على الصناعة ككل.

لقد قمنا بمسح المشهد الحالي للصواريخ المتوسطة والثقيلة والفائقة الثقل، من المركبات التي تعمل حاليًا إلى تلك الصواريخ التي لم تنطلق بعد. لقد قررنا استبعاد منصات الإطلاق الأصغر حجمًا في التطوير – مثل Nova من Stoke Space و RS1 من ABL Space – ولكن على الرغم من ذلك، فهذه رؤية واسعة إلى حد ما. قد لا تتنافس بعض الصواريخ التي نناقشها أدناه بشكل مباشر مع بعضها البعض وستختلف على نطاق واسع في السعر. لكن أي واحد منها يدخل الخدمة من المرجح أن يعني هزة في فئتها من المركبات: يمكن أن يزعزع Terran R من Relativity هيمنة Falcon 9؛ يمكن أن يفتح New Glenn و Starship السفر المنتظم إلى القمر وما بعده.

حتى لو نجح واحد فقط، وهو أمر غير مؤكد، فإن ذلك سيغير كل شيء.

قبل أن نبدأ، إليكم بعض التعاريف: الرفع المتوسط ​​يعني عمومًا قدرة حمولة تتراوح بين 2000 و20000 كيلوغرام (4400 إلى 44000 رطل) إلى مدار أرضي منخفض؛ والرفع الثقيل يعني 20000 إلى 50000 كيلوغرام (44000 إلى 110000 رطل)؛ والرفع الثقيل للغاية، الذي يمكنه نقل أكثر من 50000 كيلوغرام.

وهنا هي التي تطير حاليا:

والذين لم يصلوا إلى المدار بعد:

صواريخ الرفع الثقيل العاملة حاليًا

وسوف يواجه الوافدون الجدد منافسة شرسة منذ البداية، وخاصة في فئة الرفع الثقيل. وحتى الآن هذا العام، شهدنا بالفعل ظهور صاروخ Vulcan Centaur من ULA وصاروخ Ariane 6 من Arianespace، وقد يكون هناك المزيد قبل نهاية العام.

فولكان سنتور

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

ربما يكون صاروخ Vulcan Centaur هو الصاروخ الأكثر تنافسية الذي تنتجه شركة United Launch Alliance حتى الآن. فهو أرخص من سابقه Atlas وDelta IV Heavy، ويمكن تكوينه بطرق مختلفة لاستيعاب مهام مختلفة. ولكن لا تزال هناك تساؤلات حول ما إذا كانت شركة United Launch Alliance، وهي مشروع مشترك بين شركتي Lockheed وBoeing، قادرة على المنافسة من حيث السعر في الأمد البعيد.

يتمتع Vulcan ببعض الهندسة المعمارية المثيرة للاهتمام: يمكن تكوينه بأربع طرق قياسية، لاستيعاب مجموعة هائلة من الحمولات إلى مدارات تتراوح من مدار متزامن مع الأرض إلى مدار أرضي منخفض. 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. لدى ULA إطلاق واحد آخر قبل أن تتلقى شهادتها من وزارة الدفاع الأمريكية. عند هذه النقطة، يمكن للشركة البدء في تلبية تراكم 26 عملية إطلاق لقوة الفضاء. ومن المقرر إطلاق الشهادة الثاني في حوالي سبتمبر.

أريان 6

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

وتعلق أوروبا آمالها على صاروخ أريان 6، الذي نجح أخيراً في تنفيذ رحلته الافتتاحية في وقت سابق من هذا الصيف، رغم التأخير الشديد. ويأمل المسؤولون الأوروبيون أن يسد الصاروخ الجديد الفجوة الواسعة في القدرة على الإطلاق في القارة، التي شهدت انتقال بعض مهامها الحاسمة إلى سبيس إكس، بسبب عدم وجود مزود محلي للإطلاق.

تم تطوير الصاروخ من قبل شركة ArianeGroup، وهي مشروع مشترك بين Safran وAirbus، وأشرف عليه المقاول الرئيسي وكالة الفضاء الأوروبية. لم تسير الرحلة الأولى لصاروخ Ariane 6 وفقًا للخطة تمامًا – كان هناك خلل في محرك المرحلة العليا في المدار مما يعني عدم نشر الحمولتين الأخيرتين على متن الصاروخ – لكن المدير العام لوكالة الفضاء الأوروبية جوزيف أشباخر أكد أن الوكالة ستمضي قدمًا في رحلة ثانية بحلول نهاية العام.

نظام الإطلاق الفضائي

• شركة: ناسا/بوينج وL3 هاريس
• سعة الحمولة: 27000 كجم إلى مدار أرضي منخفض
• الإطلاق الأول: 16 نوفمبر 2022

إن نظام الإطلاق الفضائي التابع لوكالة ناسا ضخم للغاية ومكلف للغاية. فقد بلغت تكلفة الصاروخ الشاهق الذي يبلغ ارتفاعه 321 قدمًا 23.8 مليار دولار منذ إنشائه في عام 2011 وحتى أول رحلة له في نهاية عام 2022. وقد قدرت جمعية علم الكواكبوستستمر هذه التكاليف في الارتفاع: فبعد إطلاقه الأول في نوفمبر 2022، تهدف وكالة ناسا إلى إطلاق SLS للمرة الثانية في العام المقبل. ولكن لأن الصاروخ قابل للاستبدال بالكامل، فقد تم بناء كل مكون من الصفر. ولا يزال مستقبل SLS على المدى الطويل غير واضح، خاصة في ظل صعود إمكانية إعادة الاستخدام، وحالات الاستخدام غير موجودة بشكل أساسي بعد إطلاقه لبرنامج Artemis التابع لوكالة ناسا.

فالكون هيفي

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

طارت Falcon Heavy ما مجموعه عشر مرات منذ إطلاقها الأول في عام 2018. وقد التقطت هذه الإطلاقة كثير ولكن هذا الصاروخ لم يكن مثيرا للاهتمام، ويرجع ذلك في الغالب إلى أن الرئيس التنفيذي لشركة سبيس إكس إيلون ماسك قرر أن الحمولة يجب أن تكون سيارة تيسلا رودستر حمراء (مع رائد فضاء وهمي في مقعد السائق). وإذا كان الصاروخ يبدو مشابها لفالكون 9، فذلك لأنه في الأساس نفس الصاروخ مع معززين إضافيين للمرحلة الأولى مربوطين بالجزء السفلي. وقد استُخدم الصاروخ لإطلاق أقمار صناعية ثقيلة إلى مدارات ثابتة جغرافيا، وحمولات سرية كبيرة لوزارة الدفاع، وأدوات علمية مثل مسبار الكويكب سايكي.

الميزة الرئيسية لصاروخ فالكون هيفي هي القوة: فهو في الأساس صاروخ فالكون 9 ولكن بثلاثة محركات معززة متصلة ببعضها البعض. وهذا يعني ثلاثة أضعاف عدد المحركات – وثلاثة أضعاف قوة الدفع.

الاستعداد للإطلاق

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

سفينة فضاء

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

من المؤكد أن صاروخ ستارشيب هو الصاروخ الأكثر شهرة في المجموعة، ويرجع ذلك جزئيًا إلى دورة التطوير السريعة للشركة وحملة اختبار الإطلاق المعلن عنها بلا هوادة – والتي حققت تقدمًا هائلاً منذ الإطلاق التجريبي المداري الأول في أبريل 2023.

وقد ذهب كل إطلاق إلى أبعد من سابقه بشكل تدريجي، وفي الإطلاق الرابع، انطلقت المركبة التي يبلغ ارتفاعها 400 قدم في مسار دون مداري مع سقوط كل من المعزز والمرحلة الأولى في المحيط.

بالنسبة للرحلة الخامسة، والتي قد تتم في أواخر أغسطس أو أوائل سبتمبر، يبدو وتهدف شركة سبيس إكس إلى إعادة الصاروخ إلى موقع الإطلاق في جنوب تكساس والإمساك به بأذرع ضخمة على برج الإطلاق الضخم ميكازيلا.

يعتمد الكثير على نجاح ستارشيب: تريد وكالة ناسا استخدام الصاروخ لإعادة البشر إلى القمر، كجزء من حملة أرتميس، ودفعت مليارات الدولارات للمساعدة في تطوير الصاروخ. كما سيقود ذلك الشركة خطوة أخرى إلى الأمام نحو الرؤية النهائية للرئيس التنفيذي إيلون ماسك: “توسيع نطاق نور الوعي” عبر النظام الشمسي، بدءًا بمستعمرة على المريخ.

نيو جلين

• الشركة: بلو أوريجين
• سعة الحمولة: 45000 كجم إلى مدار أرضي منخفض
• تاريخ الإطلاق: سبتمبر

ومن بين أكثر المركبات الفضائية التي ينتظرها العالم بفارغ الصبر إطلاقها صاروخ نيو جلين من إنتاج شركة بلو أوريجين، وهو صاروخ يبلغ ارتفاعه 322 قدماً، ومن المقرر أن يكون أول صاروخ مداري تنتجه الشركة إذا سارت عملية الإطلاق في الشهر المقبل كما هو مخطط لها. (يطير صاروخ نيو شيبرد، وهو صاروخ السياحة الفضائية التشغيلي، إلى ارتفاعات دون المدارية فقط).

في حين أن سبيس إكس وبلو أوريجين لديهما الكثير من القواسم المشتركة – بصرف النظر عن دعم المؤسسين المليارديرات – فقد تفوقت سبيس إكس بشكل كبير على بلو أوريجين في كل فئة تقريبًا. وفقًا لتقارير حديثة، يتطلع الرئيس التنفيذي الجديد لبلو أوريجين، ديفيد ليمب، المدير التنفيذي السابق لشركة أمازون، إلى تغيير ذلك بجدية. يمكن القول إن هذا التغيير يبدأ مع نيو جلين، لذا فإن الكثير يعتمد على هذا الإطلاق الأول – ليس أقلها لأنه سيحمل مركبتين فضائيتين من صنع روكيت لاب إلى الكوكب الأحمر بموجب عقد ضخم مع وكالة ناسا.

بمجرد تشغيله، سيكون للصاروخ نفس سعة الحمولة تقريبًا مثل صاروخ فالكون هيفي من سبيس إكس، مما يعني أنه سيكون منافسًا جادًا للمهام الأمنية الوطنية والحكومية الحرجة. لا شك أن بلو ستشارك أيضًا في المنافسة على مركبات الهبوط القمرية الكبيرة ووحدات محطة الفضاء وغيرها من التقنيات.

أرضي ر

• الشركة: Relativity Space
• سعة الحمولة: 23500 كجم إلى مدار أرضي منخفض (قابلة للاستهلاك)
• تاريخ الإطلاق: 2026

اكتسبت شركة Relativity Space شهرة كبيرة في عام 2015 عندما ظهرت بهدف طموح لبناء صواريخ أسرع وأرخص من خلال الاستفادة من تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. تم طباعة 85٪ من صاروخ الشركة الصغير Terran 1 بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. كان من المفترض أن يكون هذا الصاروخ هو أول صاروخ لشركة Relativity يتم طرحه في السوق، ولكن بعد إطلاق واحد فشل في الوصول إلى المدار في مارس 2023، قررت الشركة إجراء تحول صعب وتقاعد هذا الصاروخ بالكامل.

وبدلاً من ذلك، ركزت الشركة كل جهودها على صاروخ Terran R الأكبر حجماً. وسيتم إطلاق الصاروخ الذي يبلغ ارتفاعه 270 قدماً من مجمع الإطلاق 16 في قاعدة كيب كانافيرال الفضائية بولاية فلوريدا اعتباراً من عام 2026. وبحسب ما ورد وقعت الشركة أكثر من 1.8 مليار دولار عبر تسعة عقود مع عملاء للصاروخ.

نيوترون

• الشركة: Rocket Lab
• سعة الحمولة: 13000 كجم إلى مدار أرضي منخفض
• تاريخ الإطلاق: 2025

نيوترون هو الصاروخ الثاني الذي طال انتظاره لشركة روكيت لاب، بعد صاروخ إلكترون الصغير الناجح للشركة. ولكن في حين تم تصميم إلكترون خفيف الوزن لسرعة الدوران والمدارات المخصصة، فإن نيوترون مصمم للتنافس مع فالكون 9 – ولخدمة العملاء مثل وزارة الدفاع الأمريكية والشركات التي تعمل على تطوير مجموعات ضخمة. تعمل روكيت لاب حاليًا على بناء منصة في منشأة والوبس للطيران التابعة لوكالة ناسا في فرجينيا؛ وفي الوقت نفسه، يستعد المهندسون في مركز ستينيس الفضائي التابع لوكالة ناسا لإطلاق محرك الصاروخ الجديد، المسمى أرخميدس، لأول مرة.

أكد المسؤولون التنفيذيون في Rocket Lab مؤخرًا أن الصاروخ لن يظهر لأول مرة حتى عام 2025، بعد إصرارهم لفترة طويلة على أن الصاروخ سيكون على المنصة قبل نهاية العام. قال الرئيس التنفيذي بيتر بيك في مكالمة أرباح: “كان وضع نيوترون على المنصة هذا العام جدولًا طموحًا للضوء الأخضر كان لدينا طريق لإغلاقه إذا سارت كل جانب على النحو المخطط له تمامًا. ولكن كما قلنا دائمًا، هذا برنامج تطوير صاروخي وهو دائمًا مليء بالمشاكل، بعضها تحت سيطرتنا وبعضها لا”.

مركبة إطلاق متوسطة

• الشركة: Firefly Aerospace/Northrop Grumman
• سعة الحمولة: 16,300 كجم إلى مدار أرضي منخفض
• تاريخ الإطلاق: 2025

تم تصميم مركبة الإطلاق المتوسطة من Firefly وNorthrop لتجمع بين أفضل ما في مرونة الشركات الناشئة وتراث الطيران لمركبة الإطلاق Antares من Northrop. وفقًا لـ Firefly، ستجمع مركبة الإطلاق المتوسطة بين العديد من أنظمة الطيران المثبتة من Antares مع التكنولوجيا من صاروخ Alpha الصغير من Firefly، بالإضافة إلى بعض الترقيات، مثل غطاء أكبر ومرحلة ثانية أكثر قوة.

ولم تكشف الشركتان الكثير عن الصاروخ الغامض، لكننا نعلم أنه سيُطلق من ميناء الفضاء الإقليمي في منطقة وسط المحيط الأطلسي في جزيرة والوبس بولاية فيرجينيا. ومن المتوقع أن يُطلق الصاروخ لأول مرة في وقت لاحق من عام 2025.