افزایش پرتاب‌های استارشیپ؛ چالش فنی و زیست‌محیطی جنوب تگزاس

از چند پرتاب آزمایشی تا آهنگ عملیاتی بالا اسپیس‌ایکس می‌خواهد تعداد پروازهای استارشیپ از پایگاه استاربیس در جنوب تگزاس را به‌طور چشمگیری افزایش دهد. این شرکت از اداره هوانوردی فدرال آمریکا (FAA) خواسته است سقف مجاز پرتاب‌ها از ۲۵ پرواز در سال به حداکثر ۴۵۶ پرواز برسد. اما این عدد فعلاً یک درخواست است، نه برنامه‌ای که مجوز اجرای آن صادر شده باشد. FAA تازه روند ارزیابی محیط‌زیستی و گردآوری نظرهای عمومی را آغاز کرده است. استارشیپ سامانه‌ای دو‌بخشی است: بوستر بزرگ سوپر هِوی در پایین و فضاپیمای استارشیپ، یا «شیپ»، در بالا. هر دو بخش برای بازگشت و استفاده دوباره طراحی شده‌اند. این ویژگی، همراه با توان حمل بار زیاد، دلیل اصلی برنامه‌ریزی برای پروازهای پرتعداد است؛ اما تبدیل یک سامانهٔ آزمایشی به سامانه‌ای با چند صد پرواز سالانه، فقط به ساخت موشک‌های بیشتر وابسته نیست. تعمیر، بازرسی، سوخت‌رسانی، مدیریت محدوده‌های ایمنی و هماهنگی با محیط پیرامونی نیز باید با همان سرعت گسترش یابند. ## از مدار تا بازگشت به سکوی پرتاب رسیدن به مدار به معنای بالا رفتن ساده و مستقیم نیست. فضاپیما باید علاوه بر ارتفاع، سرعت افقی بسیار زیادی به دست آورد تا به‌جای سقوط دوباره به زمین، پیوسته در حال سقوط آزاد پیرامون سیاره باشد. رسیدن به چنین سرعتی نیازمند مصرف مقدار زیادی پیشرانه است. به همین دلیل، بازگرداندن بخش‌هایی از موشک و استفادهٔ مجدد از آن‌ها می‌تواند در اصل هزینهٔ هر پرواز را کاهش دهد و نیاز به ساخت یک وسیلهٔ کاملاً تازه برای هر مأموریت را کمتر کند. بااین‌حال، «قابل استفادهٔ مجدد» به معنای «آمادهٔ پرواز دوباره بلافاصله پس از فرود» نیست. هر پرواز بارهای شدید حرارتی، ارتعاشی و مکانیکی به بدنه و موتور وارد می‌کند. پس از بازگشت، اجزا باید بررسی شوند تا فرسودگی یا آسیب احتمالی شناسایی شود؛ سپس ممکن است به تعمیر، تعویض قطعه یا آماده‌سازی دوباره نیاز داشته باشند. مزیت اقتصادیِ استفادهٔ مجدد زمانی کامل‌تر می‌شود که این کارها با اطمینان و در زمان کوتاه انجام شوند. بنابراین، آهنگ پرتاب بالا آزمونی برای کل سامانهٔ عملیاتی است، نه فقط برای موتورهای موشک. در طرح استاربیس، دو بخش موشک قرار است به محل پرتاب بازگردند و بازوهای بزرگ برج آن‌ها را هنگام فرود بگیرند. به همین علت، هر پرتاب موفقِ برنامه‌ریزی‌شده با دو فرود همراه است: یکی برای سوپر هِوی و دیگری برای شیپ. بر مبنای سقف درخواستی، ۴۵۶ پرتاب در سال به ۹۱۲ فرود سالانه می‌انجامد. فرودِ کنترل‌شده به سکوی پرتاب می‌تواند جابه‌جایی و آماده‌سازی دوباره را ساده‌تر کند، ولی به هماهنگی دقیق میان مسیر پرواز، سازهٔ برج و شرایط عملیاتی نیاز دارد. ## معنی عملی اعداد پیشنهادی FAA این افزایش را در دو مرحله توصیف کرده است. مرحلهٔ نخست شامل حداکثر ۱۰۰ پرتاب و ۲۰۰ فرود در سال است. مرحلهٔ دوم سقف را به ۴۵۶ پرتاب و ۹۱۲ فرود می‌رساند و پروازها را به روزهای دوشنبه تا جمعه محدود می‌کند؛ بااین‌حال، در آن روزها می‌توانند در هر ساعتی انجام شوند. تقسیم ۴۵۶ پرواز بر حدود ۲۶۰ روز کاری سال، به‌طور میانگین نزدیک به ۱٫۸ پرتاب در هر روز کاری می‌شود. این فقط یک میانگین حسابی است، نه وعدهٔ انجام پرتابی منظم در هر روز. تعمیرات، آب‌وهوا، محدودیت‌های ایمنی و زمان لازم برای آماده‌سازی می‌توانند برنامهٔ واقعی را تغییر دهند. مقایسهٔ این هدف با وضعیت کنونی نشان می‌دهد فاصلهٔ عملیاتی بسیار زیاد است. طبق گزارش، استارشیپ تا زمان انتشار مقاله ۱۴ بار پرواز کرده بود و پرواز اخیر در ۲۸ سپتامبر برای نخستین بار به مدار رسید و ۲۶ ماهوارهٔ استارلینک نسل سوم را مستقر کرد. این دستاورد به‌تنهایی نشان نمی‌دهد که سامانه برای پروازهای روزانه آماده است؛ پرواز آزمایشی، حتی اگر موفق باشد، اطلاعاتی دربارهٔ عملکرد فراهم می‌کند که باید در پروازهای بعدی و با تکرار به تأیید برسد. ## چرا ارزیابی محیط‌زیستی اهمیت دارد؟ درخواست افزایش پروازها به معنای افزایش فعالیت یک مجموعهٔ صنعتی و حمل‌ونقلی در اطراف پایگاه نیز هست. ارزیابی محیط‌زیستی می‌تواند موضوعاتی مانند صدای پرتاب و فرود، آثار عملیات بر زیستگاه‌های محلی، کیفیت هوا و آب، ترافیک، پسماند و نیازهای زیرساختی را بررسی کند. این موارد را نباید پیشاپیش به‌عنوان آسیب قطعی یا بی‌اثر بودن فعالیت‌ها تلقی کرد؛ هدف ارزیابی این است که داده‌ها، پیامدهای محتمل و راه‌های کاهش آن‌ها پیش از تصمیم‌گیری بررسی شوند. FAA اعلام کرده است قصد دارد یک بیانیهٔ جامع برنامه‌ای دربارهٔ آثار محیط‌زیستی تهیه کند و دوره‌ای برای دریافت نظرهای عمومی برگزار کند. در مرحلهٔ تعیین دامنه، شهروندان، پژوهشگران و نهادهای محلی می‌توانند مشخص کنند چه موضوع‌هایی باید با دقت بیشتری بررسی شوند. این فرایند به‌ویژه برای طرحی مهم است که ممکن است تعداد عملیات پروازی را چندین برابر کند و بر منطقه‌ای نزدیک مرز شهر براونزویل اثر بگذارد. برگزاری نشست عمومی به معنی تأیید طرح نیست؛ بخشی از روند گردآوری اطلاعات برای ارزیابی و تصمیم نهایی است. ## پرتاب‌های پرتعداد و ماهواره‌های آینده یکی از انگیزه‌های اعلام‌شده برای افزایش پروازها، ساخت شبکه‌های بزرگ ماهواره‌ای است. گزارش می‌گوید پرتاب ماهواره‌های استارلینک نسل سوم و برنامه‌های دیگر اسپیس‌ایکس به پروازهای فراوان نیاز خواهند داشت. حمل تعداد زیادی ماهواره در هر مأموریت می‌تواند بهره‌وری را بالا ببرد، اما شبکهٔ بزرگ همچنان به مجموعه‌ای از پرتاب‌ها، جایگزینی ماهواره‌های ازکارافتاده و مدیریت مدار نیاز دارد. هرچه تعداد ماهواره‌ها افزایش یابد، اهمیت هماهنگی مداری و پیشگیری از برخورد نیز بیشتر می‌شود. ایلان ماسک همچنین از هدفی بلندپروازانه‌تر، یعنی بیش از ۱۰ هزار پرتاب استارشیپ در سال تا ۲۰۳۰، سخن گفته است. چنین هدفی را باید از مجوز مشخصِ مورد بررسی برای استاربیس جدا دانست. خود شرکت نیز برای پرتاب از مکان‌های دیگر برنامه دارد، از جمله ایجاد سکوی‌های بیشتر در فلوریدا و طرح یک مجموعهٔ بزرگ در لوئیزیانا. بنابراین، عدد مربوط به استاربیس تمام پروازهای احتمالی آینده را در بر نمی‌گیرد و هدف بلندمدت نیز نشان‌دهندهٔ ظرفیت تحقق‌یافتهٔ امروز نیست. معیار اصلی موفقیت این طرح فقط رسیدن به تعداد پرواز معین نخواهد بود. ایمنی پرواز و فرود، میزان قابل‌اعتماد بودن بازاستفاده، توان پاسخ‌گویی زیرساخت‌ها و نتیجهٔ ارزیابی محیط‌زیستی همگی تعیین می‌کنند که افزایش آهنگ پرتاب تا چه اندازه عملی است. روند پیش‌رو، فاصلهٔ میان یک هدف مهندسی بلندپروازانه و عملیاتی را نشان می‌دهد که باید در برابر شواهد فنی و الزامات عمومی سنجیده شود.