خبير يصف التكنولوجيا الرئيسية لـ Starship بأنها طريق مسدود

خلال اختبارات الطيران الثالثة عشرة، حققت المركبة الفضائية نتائج مهمة: تم الانتهاء من جميع عناصر البرنامج تقريبًا، باستثناء كبح المرحلة الأولى، كما هو متوقع. بعد أن تجنبت السفينة تدمير الدفة الديناميكية الهوائية أو تلف الهيكل، هبطت بأمان وبلطف في المحيط الهندي، وبعد ذلك أبحرت على سطحها لأكثر من مائة كيلومتر، وأظهرت إحكامًا شديدًا. ومع ذلك، كانت الخطوط البيضاء مرئية على بعض من بلاط السيراميك البالغ عدده 18000 قطعة من الدرع الحراري للسفينة. لقد تم تركها من الحماية الحرارية المطبقة بين البلاط. وقد أصيبت بعض هذه الأخيرة بأضرار في الحواف، وفُقد عدد صغير منها أثناء إعادة الدخول. وقد علق مهندس ناسا السابق دان راسكي، الذي درس مواد الدروع الحرارية لما يقرب من أربعين عامًا من عمله في الوكالة، على الوضع لـ ArsTechnica. وقال: “إن نظام الحماية الحرارية الحالي لـ Starship يمثل طريقًا مسدودًا لجميع المهام التي تتطلب إمكانية إعادة الاستخدام الكاملة والسريعة”. ووفقا له، واجهت ناسا صعوبات مماثلة قبل نصف قرن عند تطوير المكوكات. لقد استخدموا عشرات الآلاف من بلاط السيراميك لحماية هيكل السفينة المصنوع من الألومنيوم من الحرارة عند عودتها. راسكي هو مطور ذو خبرة كبيرة، وهو أحد مبدعي مادة PICA (مادة استئصالية مشبعة بالفينول). ويتم استخدام نسخة معدلة من هذه المادة للحماية الحرارية للمركبة الفضائية Crew Dragon، التي تحمل رواد فضاء أمريكيين وروس إلى الفضاء. محاولات ناسا للتعامل مع الحماية الحرارية للسيراميك أدت بانتظام إلى الفشل. على الرغم من أنه كان من المقرر في الأصل استخدام المكوكات عشرات المرات في السنة (وعندها فقط كان من الممكن توفير أسعار معقولة لإطلاق البضائع إلى الفضاء)، إلا أنه في الممارسة العملية، كان العثور على عيوب في الدرع الحراري وإصلاحه يستغرق دائمًا عدة أشهر. كان هذا أحد الأسباب وراء عدم حصول السفن الأخرى المعتمدة من قبل الوكالة على الحماية الحرارية الخزفية مرة أخرى. أجرى روسكي، جنبًا إلى جنب مع رائد الفضاء السابق تشارلز كاماردا وتشارلز ميللر، اللذين قادا وكالة ناسا مؤقتًا قبل إسحاقمان، تحليلًا لقابلية إعادة الاستخدام السريعة للمركبة الفضائية وخلصا إلى أن الوضع لا يزال صعبًا. وفي لقطات السفينة وهي تبحر في البحر، تظهر آثار بيضاء، مما يعني أن كمية صغيرة من الغازات أثناء الكبح مرت بين بلاط السيراميك وتسببت في تفجير طبقة الاجتثاث جزئيًا. ويدل على ذلك الحواف التالفة لبعض البلاط. وتعني الشقوق في البلاطات الأخرى أن السيراميك المستخدم لا يزال هشًا للغاية بحيث لا يمكن إعادة استخدامه بسرعة، دون إصلاحات. وبدونها، يمكن استخدام المركبة الفضائية لإطلاق آلاف الأقمار الصناعية الكبيرة إلى الفضاء أو توصيل البشر إلى القمر والمريخ. لكن عدة آلاف من الرحلات الجوية إلى المريخ، والتي يعتبرها ماسك ضرورية لاستعمار الكوكب الأحمر، لن تكون واقعية بعد الآن. والحقيقة هي أنه بالنسبة لمثل هذه الرحلات الجوية، يجب إعادة تزويد كل مركبة فضائية بها أشخاص وبضائع بالوقود بضع عشرات من المرات على الأقل. وهذا يعني أنه ستكون هناك حاجة حرفيًا إلى عشرات الآلاف من عمليات إطلاق ناقلات Starship، وهي في الأساس سفن من نفس التصميم، ولكنها تحمل فقط الأكسجين السائل والميثان. ومع إمكانية إعادة الاستخدام السريعة، يمكن إطلاق نفس الناقلة عدة مرات في اليوم. ثم سوف تحتاج إلى عدد غير قليل منهم. ولكن مع توقف مؤقت بين عمليات إعادة الاستخدام لمدة أسبوعين على الأقل، ستكون هناك حاجة إلى حوالي ألف ناقلة. ويعتقد راسكي أنه من المنطقي تنظيم برنامج لوكالة ناسا لدراسة أنواع جديدة من الدروع الحرارية والمواد اللازمة لها. وفي الوقت نفسه، ليس من الواضح إلى أي مدى سيساعد هذا. لا يوجد حتى الآن بدائل واضحة للحماية الحرارية الخزفية: فنفس PICA يستغرق وقتًا طويلاً لتصنيعه في الأوتوكلاف، ولكنه يعمل من خلال الاجتثاث، حيث يتم نفخ المادة عن سطح المركبة الفضائية. يعد تطبيقه قبل كل رحلة أطول وأصعب من إصلاح بلاط السيراميك. تم اقتراح نهج بديل من قبل إيلون موسك نفسه في أواخر عام 2010: تبريد السطح الفولاذي للمركبة الفضائية عن طريق تبخير الميثان السائل الذي يتم ضخه تحت هيكل السفينة حيث تكون هناك حاجة إلى الحماية الحرارية. تعمل هذه الطريقة على تبسيط إمكانية إعادة الاستخدام دون إصلاح، ولكنها تتطلب استهلاك كميات كبيرة من الميثان السائل، مما يقلل من حمولة السفينة نفسها. ومن غير المعروف حتى الآن المسار الذي سيتخذه تطوير SpaceX في هذه الحالة، ولكن إذا حكمنا من خلال تاريخ الشركة في التعامل مع التحديات التقنية، فسيتم العثور على حل بطريقة أو بأخرى. والسؤال الأكثر صعوبة هو ما إذا كان سيتم تحقيق ذلك في عشرينيات القرن الحالي.