Falcon Heavy

Falcon Heavy صاروخ SpaceX الفائق الحمولة، وقد بُني بربط ثلاث نوى من المرحلة الأولى لصاروخ Falcon 9 معًا، فتشتعل محركاته، وعددها 27، في وقت واحد. وهو أقدر صاروخ يستطيع عميل تجاري حجزه اليوم: فعند إطلاقه دون استعادة يستطيع إرسال نحو 63,800 كيلوغرام (نحو 141,000 رطل) إلى المدار الأرضي المنخفض، وهو الارتفاع المنخفض الذي تبدأ منه معظم الأقمار الصناعية وكبسولات الطواقم. طار أول مرة في 6 فبراير 2018، وبحلول 1 أكتوبر 2026 كان قد طار 14 مرة.

ما هو صاروخ Falcon Heavy؟

Falcon Heavy صاروخ واحد مصنوع من ثلاث نوى من Falcon 9: نواة مركزية يُثبَّت على جانبيها معززان. تحمل كل نواة تسعة محركات من طراز Merlin 1D، فيصبح مجموع محركات الصاروخ 27 محركًا. يبلغ طوله 70 مترًا (نحو 230 قدمًا)، وعرضه عند القاعدة 12.2 مترًا (نحو 40 قدمًا). واشتهرت رحلته الأولى في 2018 بما حملته: سيارة Tesla Roadster حمراء كالكرز، يجلس خلف مقودها مجسم يرتدي بدلة فضاء اسمه «Starman»، وقد أرسلها الصاروخ إلى مدار حول الشمس يتقاطع مع مسار المريخ.

سبب نشأة Falcon Heavy

كشفت SpaceX عن التصميم في مؤتمر صحفي في واشنطن العاصمة في أبريل 2011، ووعدت بأول رحلة في 2013. وكان المنطق مباشرًا: أخذ نواة Falcon 9 مجربة ومنتجة بكميات كبيرة وجمع ثلاث منها، فتتضاعف تقريبًا حمولة أي صاروخ آخر في الخدمة دون تصميم صاروخ عملاق جديد من الصفر. وفتح ذلك المجال لأثقل الأقمار الصناعية في المدار الثابت بالنسبة إلى الأرض، ولمسابير الفضاء السحيق، ويومًا ما لبضائع المهمات المأهولة إلى كواكب أخرى، بينما خفضت المعززات القابلة لإعادة الاستخدام تكلفة كل عملية إطلاق شيئًا فشيئًا. جاءت الرحلة الأولى في 2018، ويعتمد السعر كثيرًا على طريقة إطلاق الصاروخ.

آلية العمل

عند الإقلاع تشتعل المحركات كلها، وعددها 27، في آن واحد، فتولّد قوة دفع تزيد على 5 ملايين رطل عند مستوى سطح البحر، أي نحو 22,819 كيلونيوتن. يُفرغ المعززان الجانبيان خزاناتهما أولًا، ثم ينفصلان ويعودان، وفي الرحلة الأولى عام 2018 هبطا معًا في كيب كانافيرال بتزامن بدا كأنه مُعد مسبقًا. ثم تواصل النواة المركزية طريقها قبل أن تسلّم المهمة للمرحلة العليا، التي توصل الحمولة إلى مدارها النهائي. وتتدرج سعة الحمولة بحسب الوجهة، فكلما كانت الوجهة أبعد وأسرع قلّت الكتلة التي يستطيع الصاروخ إرسالها.

يمكن أن تكون الحمولة المتجهة إلى المدار الأرضي المنخفض وحده ثقيلة، بينما يحمل الصاروخ نفسه أقل بكثير حين يستهدف مدار النقل الثابت بالنسبة إلى الأرض، وأقل من ذلك أيضًا في رحلة نحو المريخ. وهذه المقايضة هي ما يتيح لصاروخ Falcon Heavy رفع أثقل قمر صناعي تجاري أُطلق إلى المدار الثابت بالنسبة إلى الأرض، EchoStar 24 الذي يزن نحو 9.2 طن متري، وأيضًا قذف مسبار Psyche التابع لناسا حتى حزام الكويكبات دون مرحلة دفع إضافية منفصلة.

اقتصاديات Falcon Heavy

تقوم اقتصاديات Falcon Heavy على إعادة الاستخدام. فقد أعلنت SpaceX في 2022 سعرًا يبلغ نحو 97 مليون دولار لرحلة تُستعاد فيها المعززات، وهو أقل بكثير من نحو 150 مليون دولار ذكرها إيلون ماسك في 2018 لرحلة لا يُستعاد فيها شيء وتحمل أقصى حمولة. وضغط هذا الفارق على مزودي الحمولات الثقيلة الأقدم، الذين تكلف صواريخهم المماثلة أكثر بكثير ولا تطير إلا مرة واحدة. وبإعادة إطلاق معززيه الجانبيين منح Falcon Heavy مخططي المهمات أكبر حمولة تجارية متاحة إلى المدار الثابت بالنسبة إلى الأرض، ورحلات مباشرة إلى حزام الكويكبات والمشتري دون الحاجة إلى شراء مرحلة عليا منفصلة. وقلة عدد الرحلات جزء من الحساب أيضًا، إذ يمكن لكل رحلة أن تتقاضى سعرًا أعلى لأن لا شيء تقريبًا غيره يستطيع أداء المهمة.

الوضع الحالي لصاروخ Falcon Heavy

يطير Falcon Heavy حين تتطلبه أثقل المهمات، لذلك يتبع جدوله مواعيد عملائه. وبعد رحلة العرض في 2018 ومهمتين في 2019، انتظر حتى تجهز الحمولات الثقيلة التالية.

عاد في نوفمبر 2022 بمهمة لقوة الفضاء الأمريكية، ثم طار خمس مرات في 2023 حاملًا مزيدًا من حمولات قوة الفضاء، وقمري الاتصالات ViaSat-3 وEchoStar 24، ومهمة Psyche التابعة لناسا إلى الكويكب. وفي 2024 أطلق قمر الطقس GOES-U لصالح الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي الأمريكية (NOAA)، ومسبار Europa Clipper التابع لناسا نحو المشتري. وفي 2026 انطلق ثلاث مرات: ViaSat-3 F3 في 29 أبريل، وتلسكوب نانسي غريس رومان الفضائي التابع لناسا في 30 أغسطس، وNROL-97 في 1 أكتوبر، وهي أول مهمة لصاروخ Falcon Heavy لصالح مكتب الاستطلاع الوطني الأمريكي (NRO)، الوكالة التي تدير أقمار التجسس الأمريكية.

المرحلة المقبلة

تخطط SpaceX لتوسيع ميزة التكلفة هذه بصاروخ Starship، الصاروخ القابل لإعادة الاستخدام بالكامل والمصمم ليتفوق على Falcon Heavy في الحمولة وفي سعر الكيلوغرام معًا. وإلى أن يطير Starship في هذه المهمات، يبقى Falcon Heavy صاروخ SpaceX لأثقل الأقمار الصناعية في المدار الثابت بالنسبة إلى الأرض ولأصعب عمليات الإطلاق إلى الفضاء السحيق.

الخلاصة

حوّل Falcon Heavy ثلاث نوى جاهزة من Falcon 9 إلى أقوى صاروخ عامل لدى SpaceX، ثم أثبت أن قطاع الحمولات الثقيلة يمكن أن يعمل بعتاد قابل لإعادة الاستخدام وبأسعار أقل. وفي الطريق حمل سيارة Roadster إلى ما بعد المريخ، ومسبارًا نحو كويكب معدني، ومهمة علمية رئيسية نحو المشتري.