Falcon 1

كان Falcon 1 أول صواريخ SpaceX، وهو منصة إطلاق صغيرة من مرحلتين تحرق الأكسجين السائل والكيروسين المخصص للصواريخ المسمى RP-1، وقد بُني ليثبت أن شركة خاصة تستطيع بلوغ المدار بتكلفة منخفضة. بلغ طوله نحو 21.3 مترًا وقطره 1.7 متر، وهو صغير بمقاييس الصواريخ، وفي 28 سبتمبر 2008 أصبح أول صاروخ يعمل بالوقود السائل يبنيه القطاع الخاص ويبلغ المدار. وجاء ذلك في رحلته الرابعة، بعد ثلاث محاولات سابقة استهلكت معظم أموال SpaceX تقريبًا.

ما صاروخ Falcon 1؟

كان Falcon 1 صاروخًا مداريًا خفيفًا صُمم لحمل الأقمار الصناعية الصغيرة، حتى نحو 670 كيلوغرامًا، إلى المدار الأرضي المنخفض. طار خمس مرات بين 2006 و2009 من جزيرة أوميليك في جزر كواجالين المرجانية في المحيط الهادئ، وبلغ المدار في رحلتيه الأخيرتين. واسمه، مثل عائلة Falcon كلها، تحية لمركبة Millennium Falcon في سلسلة Star Wars.

سبب نشأة Falcon 1

أسس إيلون ماسك SpaceX في مايو 2002 بهدف مباشر: خفض تكلفة الوصول إلى الفضاء، ومع الوقت جعل الحياة على كواكب أخرى ممكنة. وكان Falcon 1 الخطوة الأولى. وموّله ماسك بنحو 100 مليون دولار من ماله الخاص جاءت من بيع PayPal، أي نحو 185 مليون دولار بعد احتساب التضخم. وكان ذلك خروجًا واضحًا عن الطريقة التي عمل بها قطاع الطيران والفضاء دائمًا بتمويل حكومي، وردًا مباشرًا على منتقدي التكلفة المرتفعة لكل إطلاق في برنامج المكوك الفضائي. واعتمد التصميم على قطع جاهزة من السوق وعلى التصنيع الداخلي، أي أن SpaceX صنعت الأجزاء الصعبة في مصنعها بدل شرائها من المتعاقدين بهامش ربح إضافي.

آلية العمل

تألف Falcon 1 من مرحلتين تعملان بالوقود السائل. حملت المرحلة الأولى محرك Merlin واحدًا، واستخدمت الثانية محرك Kestrel واحدًا يغذى بالضغط ويولد نحو 31 كيلونيوتن من قوة الدفع في الفراغ، أي الدفع الذي ينتجه المحرك في فراغ الفضاء. استخدمت الرحلات الأولى محرك Merlin 1A المبرد بالاستئصال، الذي يحمي المحرك بترك بطانة تتفحم ببطء. ومن الرحلة الثالثة انتقلت SpaceX إلى Merlin 1C المبرد تجديديًا، الذي يمرر الوقود البارد حول غرفة الاحتراق ليحمل الحرارة بعيدًا، وهو نهج أمتن وأطول عمرًا. وكان هذا الانتقال أهم من أي رقم لقوة الدفع، لأنه صار الأساس لعائلة محركات رفعت لاحقًا صواريخ أثقل بكثير.

اقتصاديات Falcon 1

بسعر يتراوح من 7 إلى 8 ملايين دولار للإطلاق، أي من نحو 11 إلى 12 مليون دولار بعد احتساب التضخم، جاء Falcon 1 أرخص من منافسين مثل سلسلة Minotaur. لكن الأهم كان المنهج الذي يقف وراء هذا السعر. فالتصنيع الداخلي الكامل يمكن أن يحول الإطلاق إلى نشاط صناعي أقرب إلى خط إنتاج منه إلى سلسلة قطع مصنوعة يدويًا كل منها فريدة، فيصبح كل محرك وكل مرحلة وحدة على منحنى تكلفة خططت SpaceX لمواصلة خفضه. وجاء الدليل مبكرًا: اتفاقية خدمات النقل المداري التجاري (COTS) من ناسا بقيمة 278 مليون دولار في أغسطس 2006، أي نحو 460 مليون دولار بعد احتساب التضخم، جاءت بين الرحلتين الأولى والثانية، رهانًا على النهج لا على السجل.

الوضع الحالي لصاروخ Falcon 1

خرج Falcon 1 من الخدمة بعد خمس رحلات: ثلاث رحلات مبكرة أظهرت للفريق ما يجب إصلاحه، ثم نجاحان كاملان. في الرحلة الأولى تسربت صامولة في خط الوقود أضعفها التآكل بفعل رذاذ الملح، فاشتعلت النار، وسقط الصاروخ قرب المنصة بعد 41 ثانية من الإقلاع. وبلغت الرحلة الثانية الفضاء، لكن المرحلة الأولى لامست محرك المرحلة الثانية أثناء الانفصال، واشتد الاهتزاز الذي تلا ذلك مع تموج الوقود في خزان الأكسجين حتى توقف محرك المرحلة الثانية قبل موعده، على ارتفاع نحو 289 كيلومترًا. وانتهت الرحلة الثالثة قبل موعدها حين واصل محرك Merlin 1C الجديد إطلاق قليل من الدفع بعد إيقافه، فارتطمت المرحلة الأولى المستهلكة بالمرحلة الثانية.

ثم جاء يوم 28 سبتمبر 2008، حين وضعت الرحلة الرابعة في المدار حمولة محاكاة كتلتها 165 كيلوغرامًا اسمها RatSat. وفي ديسمبر 2008، بعد أقل من ثلاثة أشهر من هذا النجاح، منحت ناسا شركة SpaceX عقد خدمات إعادة الإمداد التجارية (CRS) بقيمة 1.6 مليار دولار لتنفيذ 12 مهمة شحن، أي نحو 2.5 مليار دولار بعد احتساب التضخم. وضمن هذا العقد مستقبل الشركة. ثم جاءت الرحلة الخامسة في يوليو 2009، فوضعت في المدار القمر الصناعي الماليزي RazakSAT، أول عميل تجاري يدفع في البرنامج.

المرحلة المقبلة

أخرجت SpaceX صاروخ Falcon 1 من الخدمة بعد رحلته الخامسة في 2009. وقالت الشركة لاحقًا إنها لم تستطع جعل Falcon 1 مجديًا تجاريًا، وانتقل العملاء الذين حجزوا عمليات إطلاق إلى صواريخ أخرى أو إلى مقاعد النقل المشترك على صاروخ Falcon 9 الأكبر. وكانت نسخة مطورة مخططة، هي Falcon 1e، سترفع نحو 1,000 كيلوغرام مقابل نحو 10.9 مليون دولار، أي نحو 16 مليون دولار بعد احتساب التضخم، ووجهت SpaceX ذلك الجهد إلى Falcon 9 بدلًا منها.

الخلاصة

طار Falcon 1 خمس مرات ووضع حمولتين في المدار، وأثبت أن شركة خاصة تستطيع بلوغ المدار بميزانية محدودة. وكل صاروخ Falcon 9 وكبسولة Dragon وقمر Starlink منذ ذلك الحين اعتمد على المحركات والمصنع وعقود ناسا التي أتاحتها الرحلة الرابعة فوق أوميليك.