المهمة SpaceX Falcon Heavy USSF-44 – فالكون الثقيل

 

ولأول مرة منذ 1225 يومًا ، من المقرر أن يحلق أقوى صاروخ في العالم عمليا في السماء مرة أخرى يوم الثلاثاء 01 نوفمبر 2022 م.

 

من المقرر إقلاع مركبة فالكون الثقيل Falcon Heavy التابع لشركة سبيس إكس SpaceX لمهمة USSF-44 من مجمع الإطلاق Launch Complex 39A في مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا في الساعة 9:41 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة (الساعة 13:41 بالتوقيت العالمي المنسق).

ستستخدم مهمة فالكون الثقيل Falcon Heavy هذه ثلاثة معززات Boosters جديدة تمامًا ، وهي المعزز المركزي في الوسط Center Core رقم B1066 بالإضافة إلى معززين جانبيين رقم B1064 و رقم B1065 . وفي حين أن المعززين الجانبيين سيقومان بتنفيذ عملية هبوط بالعودة لموقع الإطلاق Return To Launch Site (RTLS) في منطقتي الهبوط Cape’s Landing Zone 1 & 2 في محطة كيب كانافيرال للقوة الفضائية Cape Canaveral Space Force Station ، لن يتم استرداد المعزز المركزي الأوسط ولكن سيتم استهلاكه لهذه المهمة عالية الأداء – هذا أول إطلاق لشركة سبيس إكس SpaceX مباشرة إلى المدار الثابت بالنسبة للأرض Geostationary Orbit !

 

الحمولة الرئيسية Main Payload للمهمة هي قمر صناعي مصنف أي سري Classified Satellite تابع لقوة الفضاء الأمريكية United States Space Force . هناك راكب آخر كحمولة ثانوية وهو مهايئ الحمولة الثانوية EELV Secondary Payload Adapter (ESPA) مركبة الإطلاق المتطورة المستهلكة وذات الدفع طويل المدى Long Duration Propulsive EELV [LDPE 2] التابع لشركة Northrop Grumman Corporation ، والذي سيحتوي علي ما يصل إلى أربعة أقمار مكعبة CubeSats إضافية.

 

يعتبر القمرين LINUSS 1 & 2 بمثابة عرض تقني لقمرين مكعبين بحجم 12U CubeSats تم بناؤه بواسطة شركة لوكهيد مارتن Lockheed Martin ، بينما تم بناء القمر TETRA-1 بواسطة شركة أنظمة الألفية للفضاء Millenium Space Systems كجزء من سلطة معاملات أخرى لاتحاد المؤسسات الفضائية Space Enterprise Consortium Other Transaction Authority (SpEC OTA) التابع لقيادة أنظمة الفضاء Space Systems Command – SSC .

 

أخيرًا ، قد يظهر القمرين USUVL & WL2XOU أيضًا في البيان ، ولكن نظرًا لكونها مهمة سرية ، لا يُعرف أي شيء تقريبًا عن تلك الأقمار المكعبة CubeSats .

.

مواصفات مركبة الإطلاق

 

مركبة الإطلاق Launch Vehicle الصاروخ فالكون الثقيل Falcon Heavy
الشركة المصنعة Manufacturer شركة سبيس إكس SpaceX .
الموقع الإلكتروني للشركة Website https://www.spacex.com/
الثمن Price 97 مليون دولار
الإرتفاع Hight 70 م
القطر Diameter 3.7 م
قطر غطاء الحمولة Fairing Diameter 5.2 م
ارتفاع غطاء الحمولة Fairing Height 13 م
كتلة الصاروخ Mass 549.054 طن
دفع الإقلاع Liftoff Thrust 22819 كيلو نيوتن kN .
الحمولة إلي المدار الأرضي المنخفض Payload TO LEO 63800 كجم
الحمولة إلي المدار Payload TO GTO 26700 كجم
الحمولة إلي المريخ Payload to Mars ؟؟؟
عدد المراحل Stages مرحلتين
المعززات Boosters
عدد المعززات المحيطة Strap-ons اثنين من المعززات المحيطة

المعزز رقم B1065

 

  • الرحلة رقم 1 (معزز جديد)

 

  • الهبوط في منطقة الهبوط Landing Zone 2 .

 

  • محاولة الاسترداد رقم 150 لمعزز فالكون

 

المعزز رقم B1064

 

  • الرحلة رقم 1 (معزز جديد)

 

  • الهبوط في منطقة الهبوط Landing Zone 1 .

 

  • محاولة الاسترداد رقم 151 لمعزز فالكون

 

المعزز رقم B1066

 

  • الرحلة رقم 1 (معزز جديد)

 

  • مستهلك ولن تتم إعادته .
الحمولات Paylaods

عدد 2 من الحمولات

 

  • قمر صناعي كبير سري

 

  • قمر صناعي صغير ميكرو Micro-Satellite يسمي TETRA-1 .
كتلة الحمولة الكلية Total Mass 3700 كجم
المدار Orbit المدار المتزامن مع الأرض Geostationary Earth Orbit .
تاريخ الإطلاق Launch Date يوم 01 نوفمبر 2022 م
موقع الإطلاق Launch Site مجمع الإطلاق LC-39A في مركز كينيدي للفضاء Kennedy Space Center – فلوريدا Florida – الولايات المتحدة الأمريكية USA .

.

القمر TETRA-1 هو الأول في سلسلة من نماذج لأقمار جيو GEO Satellites يطلقها الجيش الأمريكي والتي ستختبر إجراءات أنظمة Systems Procedures الأقمار الصناعية المستقبلية.

.

الإطلاق Launch

 

تم إخراج صاروخ فالكون الثقيل Falcon Heavy التابع لشركة سبيس إكس SpaceX من الهنجر إلي مجمع الإطلاق Launch Complex 39A يوم 31 أكتوبر 2022 م قبل إطلاقه يوم الثلاثاء 01 نوفمبر 2022 م في المهمة USSSF-44 التابعة لقوة الفضاء الأمريكية . تفتح نافذة الإطلاق Launch Window الساعة 9:41 صباح الثلاثاء.

.

الإطلاق في أرقام

 

  • محاولة الإطلاق المدارية رقم 149 خلال عام 2022 م

 

  • الإطلاق رقم 193 لشركة سبيس إكس.

 

  • الإطلاق رقم 50 لشركة سبيس إكس خلال عام 2022 م.

 

  • الإطلاق الرابع لصاروخ فالكون الثقيل Falcon Heavy .

 

  • أول إطلاق لصاروخ فالكون الثقيل Falcon Heavy خلال عام 2022 م.

.

المعززات Boosters

 

ستستخدم مهمة فالكون الثقيل Falcon Heavy هذه ثلاثة معززات Boosters جديدة تمامًا ، وهي المعزز المركزي في الوسط Center Core رقم B1066 بالإضافة إلى معززين جانبيين رقم B1064 و رقم B1065 .

 

المعززين الجانبيين رقم B1064 و رقم B1065 سيقومان بتنفيذ عملية هبوط بالعودة لموقع الإطلاق Return To Launch Site (RTLS) في منطقتي الهبوط Cape’s Landing Zone 1 & 2 في محطة كيب كانافيرال للقوة الفضائية Cape Canaveral Space Force Station .

 

عندما يهبط المعززين مرة أخرى نحو مناطق الهبوط ، يسمع المشاهدين المتواجدين في موقع الإطلاق فرقعة صوتية مزدوجة نتيجة إعادة دخولهما Re-Entry مرة أخرى.

 

لن يتم استرداد المعزز المركزي الأوسط رقم B1066 ، ولكن سيتم استهلاكه لهذه المهمة عالية الأداء – هذا أول إطلاق لشركة سبيس إكس SpaceX مباشرة إلى المدار الثابت بالنسبة للأرض Geostationary Orbit !

 

ستشهد هذه المهمة وصول صاروخ فالكون الثقيل Falcon Heavy إلى إنجاز جديد في رحلته الرابعة على الإطلاق. ستكون هذه أول مهمة مباشرة من لفالكون الثقيل Falcon Heavy ولشركة SpaceX إلى المدار الثابت بالنسبة للأرض Geostationary Orbit (GEO) . لتحقيق هذا المسار المباشر إلى المدار الثابت Direct-To-GEO Trajectory ، سيكون للمرحلة العليا لفالكون الثقيل Falcon Heavy مرحلة تجوال متعددة الساعات Multi-Hour Coast Phase بين حرق مدار الإنتقال إلي المتزامن GTO Burn وحرق الإدخال إلي المتزامن GEO Insertion Burn .

 

عادة ، ترسل معظم المهمات ، بما في ذلك رحلات الصاروخ فالكون Falcon 9 ، الحمولات الموجهة إلى المدار المتزامن مع الأرض GEO عبر مدار الإنتقال إلي المتزامن Geostationary Transfer Orbit (GTO) . يسمح هذا للمركبة الفضائية بدفع نفسها إلى مدارها النهائي في نهاية المطاف في المدار المتزامن مع الأرض علي ارتفاع أكثر من 35200 كيلومتر (22000 ميل) فوق الأرض بدلاً من دفع مركبة الإطلاق للمركبة الفضائية.

 

يحتوي كل معزز من المعززات الثلاث على تسعة محركات Merlin-1D ، وهي نفس كمية المحركات الخاصة بالصاروخ فالكون Falcon 9 التقليدي ، رغم أمه يمكن تحويل المعززات الجانبية لاستخدامها لتكون كصاروخ فالكون Falcon 9 ، إلا أنه تم تحسين المعزز المركز الأوسط لتحمل قوى الإقلاع التي تأتي نتيجة ارتباطه بالمعززين الجانبيين لذا لا يمكن تحويله إلي صاروخ فالكون Falcon 9 .

 

بالعودة إلى عام 2021 م، أعلن المسؤولون في البداية أن هذه المعززين Boosters سيهبطان على صندلَين Barges عائمَين أسفل مسار الإطلاق Downrange . ومع ذلك ، فقد تم تغييره مؤخرًا إلى مسار عودة إلى موقع الإطلاق Return To Launch Site (RTLS) ، مما سينتج عنه عمليتي هبوط شبه متزامنتين في موقعي الهبوط LZ-1 و LZ-2 .

 

نتيجة لمسار الإطلاق الصعب ، سيتم استهلاك المعزز المركزي الجديد رقم B1066 ، بعد الانتهاء من مهمته.

.

العد التنازلي وأحداث الإطلاق

 

Event

Hr/Min/Sec

SpaceX Launch Director verifies go for propellant load

00:53:00

1st stage and side boosters RP-1 (rocket grade kerosene) loading begins

00:50:00

1st stage and side boosters LOX (liquid oxygen) loading begins

00:45:00

2nd stage RP-1 (rocket grade kerosene) loading begins

00:35:00

2nd stage LOX loading begins

00:18:30

Falcon Heavy begins engine chill

00:07:00

Flight computer commanded to begin final pre-launch checks

00:00:59

SpaceX Launch Director verifies go for launch

00:00:45

Propellant tanks pressurize for flight

00:00:20

Engine controller commands engine ignition sequence to start

00:00:06

Falcon Heavy liftoff

00:00:00

عند الزمن T-50 minutes ، سيتم بدء تحميل وقود الكيروسين RP-1 إلي المرحلة الأولى ، وهو شكل مكرر من الكيروسين kerosene . بعد حوالي خمس دقائق ، يتم البدء في تحميل المرحلة الأولى الأكسجين السائل (LOX) . ستحتوي المرحلة الأولى ، بما في ذلك المعزز الأساسي والمعززين الجانبيين ، على ما يقرب من 287000 كجم من الأكسجين السائل LOX و 123000 كجم من الكيروسين RP-1 عند الامتلاء.

 

قبل 35 دقيقة من الإقلاع ، ستبدأ المرحلة الثانية في تلقي الكيروسين RP-1 ، يليه تحميل الأكسجين السائل LOX بعد 17 دقيقة تقريبًا.

 

بدءا من الزمن T-7 minutes حتى الإقلاع ، يتم تبريد عدد 27 من محركات Merlin 1D قبل الاشتعال. قبل وقت قصير من الزمن T-1 minute ، تتولى أجهزة الكمبيوتر Onboard Computers الموجودة على متن فالكون الثقيل Falcon Heavy التحكم في العد عندما تكون مركبة الإطلاق “قيد التشغيل In Startup” ، يلي ذلك فترة وجيزة حتي تصل الخزانات إلى ضغط الطيران Flight Pressure .

 

قبل الإقلاع مباشرة ، تبدأ المحركات الـ 27 الموجودة على المعززات الجانبية والمركز عملية إشعال متداخلة Staggered Ignition Process بمساعدة TEA / TEB . بمجرد وصول جميع المحركات إلى الدفع الكامل ، ستقوم المركبة بفحص حالتها. إذا كان كل شيء اسميًا Nominal ، فإن 5.1 مليون رطل من الدفع ستدفع المركبة بعيدًا عن مجمع الإطلاق LC-39A .

 

بعد أقل من دقيقة من الإطلاق ، سيصل فالكون الثقيل Falcon Heavy إلى Max-Q ، عندما تتحمل المركبة أقصى قوى ديناميكية أثناء الرحلة.

Event

Hr/Min/Sec

Max Q (moment of peak mechanical stress on the rocket)

00:01:11

Side boosters engine cutoff (BECO)

00:02:24

Side boosters separate

00:02:28

Side boosters boostback burns start

00:02:45

Side boosters boostback burns end

00:03:53

1st stage main engine cutoff (MECO)

00:03:54

Center core 1st and 2nd stages separate

00:03:58

2nd stage engine starts

00:04:04

Fairing deployment

00:04:18

Side boosters entry burns start

00:06:48

Side boosters entry burns complete

00:07:03

Side boosters landing burns start

00:08:00

Side boosters landing

00:08:11

.

يستمر إشعال جميع المحركات البالغ عددها 27 حتى حوالي دقيقتين ونصف بعد الإقلاع ، عندما يتم إيقاف محركات كلا المعززين الجانبيين ، متبوعًا بانفصالهما بعد ثوانٍ. يينفذ هذان المعززان مناورة لقلب نفسها قبل إجراء عملية الحرق الثانية ، والتي تسمى حرق الهبوط المعزز Boostback Burn ، والتي تضع B1064 و B1065 في مسارهما للعودة إلى LZ-1 و LZ-2.

 

بعد حوالي ثلاث دقائق ونصف من الرحلة ، تحدث سلسلة من الأحداث في تتابع سريع. يقوم المعزز المركزي Center Booster بإيقاف تشغيل محركاته التسعة قبل أن أنفصاله عن المرحلة الثانية والذي يحدث بعدها بثوانٍ. بعد ذلك ، يشتعل محرك المرحلة الثانية وهو من الطراز Merlin Vacuum (MVac) Engine في عملية تُعرف باسم تشغيل المحرك الثاني Second Engine Start One (SES-1) . بعد فترة وجيزة ، لا تعود هناك حاجة إلى نصفي غطاء الحمولة Fairing ، والتي كانت تحمي حمولات المهمة USSF-44 قبل دخول المركبة إلى الفضاء ، ويعود نصفي الغطاء إلى الأرض لاستعادتهما مرة أخري.

 

في هذه الأثناء ، بعد أكثر من سبع دقائق بقليل من الإقلاع ، يبدأ المعززان الجانبيان في احتراق دخولهما Entry Burn حيث يواجهان مرة أخرى الغلاف الجوي للأرض. هذا يضعهم على المسار الصحيح لحرق Burn أخير لكل معزز جانبي ويُعرف باسم حرق الهبوط Landing Burn . إعادة الإشعال تلك ستؤدي إلى إبطاء المركبات حتى تلمس كل منها برفق الأرض في الموقعين LZ-1 و LZ-2 ويفصلهما عن بعضها البعض ثواني فقط ، ليكملا مهمتهما التي استغرقت حوالي ثماني دقائق ونصف بعد الإقلاع الأول على بعد بضعة أميال.

 

ستمثل تلك العودة والهبوط الإنجازين رقم 150 و 151 لشركة SpaceX لتنفيذ هبوط ناجح لمركبتي فالكون Falcon 9 و فالكون الثقيل Falcon Heavy .

 

أثناء حدوث ذلك ، ستكون المرحلة الثانية قد أكملت أول حرق لها وصولا إلي أول إيقاف للمحرك الثاني Second Engine Cutoff One (SECO-1) . ستشمل الخطوة التالية إعادة إشعال ثانية ، ودفع المرحلة الثانية والحمولات إلى نقطة أوج Apogee بالقرب من ارتفاع المدار الثابت بالنسبة للأرض والذي يبلغ 35786 كم (22.236 ميل).

 

في هذه المرحلة ، تدخل المركبة مرحلة التجوال Coast Phase . ستضمن طبقة طلاء رمادية خاصة على خزان الكيروسين RP-1 للمرحلة الثانية ، والتي تم تطبيقها قبل الإطلاق ، عدم تجمد RP-1 أثناء الفجوة الزمنية الطويلة بين مرات إشعال المحركات Burns .

 

بعد مرحلة التجوال Coast Phase التي تستغرق عدة ساعات ، سيساعد إشعال أخير يسمي SES-3 ، في تدوير المدار Circularize The Orbit قبل نشر الأقمار الصناعية. ستدخل المرحلة الثانية بعد ذلك إلى مدار المقبرة Graveyard Orbit والذي يقع بعيدًا عن الأقمار الصناعية المنتشرة حديثًا.

 

هذه المهمة هي الإطلاق المداري الخمسين لـشركة SpaceX هذا العام ، وهو رقم قياسي للشركة ، و رابع إطلاق لفالكون الثقيل Falcon Heavy على الإطلاق. على الرغم من فجوة السنوات الثلاث الأخيرة منذ الإطلاق الثالث ، لا يزال قائمة الإطلاق الخاصة بفالكون الثقيل Falcon Heavy ممتلئة ، وتحتوي علي عمليات إطلاق تجارية وعسكرية مقررة على مدار السنوات القادمة.

.

مراجع

 

1- USSF-44 Mission – SpaceX

2- SpaceX Falcon Heavy to loft USSF-44 on first flight in three years – nasaspaceflight – October 31, 2022

*

اضغط هنا لتتابع صفحتنا علي الفيس بوكو

*******************************

مقالات جديدة

 

.

.

.

.

مواضيع ذات صلة

 

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

**************************************

ملاحظة

  • إذا كان لديك مقالة تريد نشرها أو لديك تعديل أو اقتراح جيد ، فمن فضلك سجل اقتراحك في تعليق علي الموضوع .
  • أو راسلنا علي البريد التالي لنشر مقال خاص بك : info@inst-sm.coim

مكتبة محاكاة الأجهزة

أترك تعليق