چگونه یک پایگاه فضایی بسازیم؟ انقلاب سیاره‌ای، انقلاب ستاره‌ای

Saxavord می‌خواهد رهبری «انقلابی» در دسترسی به فضا برای ساخت یک پایگاه فضایی را بر عهده بگیرد. در حدود ۲۵۰ کیلومتری سواحل شمالی اسکاتلند، جزیره Unst در شتلند در حال بازسازی بزرگی است.

در شبه جزیره‌ای که توسط صخره‌های غول‌پیکر و اقیانوس باز احاطه شده است، سازندگان در حال ساخت یک پایگاه فضایی هستند. آنها این پروژه را SaxaVord می‌نامند. آن‌ها می‌گویند که این پروژه می‌تواند میزبان اولین پرتاب‌های عمودی موشک از اروپای غربی باشد.

این یک هدف جسورانه است که از نشانه‌های باستانی و خوش یمن استقبال می‌کند. یکی از آن‌ها همین تابستان کشف شد و دیگری قبلاً زمانی که تیم سنگ بنای خود را گذاشتند، شناخته شده بود.

بومیان می‌گویند بیش از هزار سال پیش، Unst اولین محل فرود وایکینگ‌ها در اقیانوس اطلس شمالی شد. کارکنان SaxaVord با شوخی می‌گفتند که آن‌ها در حال تعویض کشتی‌های بلند با سفینه‌های فضایی هستند. آنها امیدوار بودند که روحیه اکتشاف نورس را به ارث ببرند.

دومین پیشگویی، میراثی حتی قدیمی‌تر را نشان می‌دهد. در حین حفاری سایت، کارگران یک گورستان باستانی را کشف کردند. این کشف نشان می‌دهد که این مکان بیش از ۴۰۰۰ سال قدمت دارد؛ یعنی سه هزاره بیشتر از میراث وایکینگ. SaxaVord یک فال نیک دیگر و یک شعار جدید و زیبا را احساس کرد.

اسکات هموند، مدیر عملیات و معاون مدیرعامل پایگاه فضایی، به TNW می‌گوید: «از عصر برنز به عصر فضایی می‌رویم. ما این پروژه را اینطور می‌بینیم. ما همچنین فکر می‌کنیم که یک حلقه سنگی وجود دارد که با ستارگان همسو شده است. این فقط یک نشانه است، درست؟ اما اگر در عصر برنز مکان خوبی بود، اکنون نیز مکان خوبی می‌تواند باشد.»

این مکان به دلایل متعددی مکان خوبی است که در ادامه در مورد آن بیشتر توضیح خواهیم داد. این مکان همچنین مکانی با کشش قدرتمند برای بخش نوپای فناوری فضایی اروپا است.

هزینه‌های رو به کاهش، نوآوری سریع و تجاری‌سازی در حال رشد، دسترسی به فضا را برای همگان امکان پذیر می‌کند. در سال ۲۰۲۲، تخمین زده می شود که ۶۹۰۵ ماهواره فعال در مدار زمین وجود داشته باشد که این، ۲۱۰۵ ماهواره بیشتر از سال قبل را نشان می‌دهد.

تقاضا برای سایت‌های پرتاب موشک در حال افزایش است. دکتر کریستوف باومایستر، که به دنبال سرمایه گذاری‌های فضایی برای شرکت سرمایه گذاری Possible Ventures است، می‌گوید که این بخش در حال جستجوی مکان‌های جدید برای پرتاب است.

او می‌گوید: «آن‌ها قطعاً به دنبال گزینه‌های مناسبی هستند، چرا که شما نمی‌خواهید به یک کشور یا یک شرکت وابسته باشید. اگر به پایگاه‌های فضایی که در حال حاضر داریم نگاه کنید، آنها برای تامین پرتاب‌هایی که پیش‌بینی می‌شود اتفاق بیفتد و در حال برنامه‌ریزی هستند، کافی نخواهند بود.»

افزایش پرتاب‌ها همچنین مزایایی را برای زمین به همراه خواهد داشت. از GPS و پیش‌بینی آب و هوا گرفته تا سلول‌های خورشیدی و درمان‌های پزشکی. فضا مزایای بی‌شماری در دنیای واقعی ارائه می‌دهد. با افزایش تعداد پایگاه‌های فضایی، پیشرفت‌ها می‌تواند گسترش یابد.

هموند، SaxaVord را در خط مقدم نوآوری‌ها می‌بیند. او پتانسیل پایگاه فضایی را با کانال‌ها و راه‌آهنی که در طول انقلاب صنعتی ساخته شده‌اند، مقایسه می‌کند. پس از اینکه این زیرساخت‌ها در جای خود قرار گرفتند، دوره رونق برای توسعه علمی، فناوری و اقتصادی آغاز شد.

او می‌گوید: «ما اساساً همین هستیم: یک زیرساخت. ما برای هر چیز دیگری، تسهیل کننده خواهیم بود.» حداقل، این یک برنامه است. اما ساخت یک پایگاه فضایی یک پروژه ساختمانی معمولی نیست. در SaxaVord، این طرح شامل یک سری مراحل منحصر به فرد بود که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

• آشنایی با پایگاه فضایی ویرجین گلکتیک

۱. یافتن مکان برای پایگاه فضایی

اروپای غربی مکان‌های مناسبی برای پایگاه‌های فضایی ندارد. در حال حاضر، تنها پایگاه پرتاب مداری این منطقه، مرکز فضایی گویان در آمریکای جنوبی است. در سرزمین اصلی، ترکیبی از کشورهای پرجمعیت، ترافیک هوایی سنگین و وسعت محدود آب‌های شرقی، مکان‌های مساعدی را برای پرتاب موشک باقی نگذاشته است. Unst یک استثنای نادر است. این جزیره ۱۲۰ کیلومتری مربعی از راه دور قرار گرفته است، با اقیانوس احاطه شده است و تنها ۶۰۰ نفر جمعیت دارد. همچنین حجم ترافیک دریایی و هوایی آن کم است.

در شمال Unst، پرتابگرهای ماهواره می توانند مسیر واضح و بدون مانعی را به مدار برسند. علاوه بر این، این جزیره قبلاً دارای ارتباطات حمل و نقل مناسبی بود که برای میدان‌های نفتی و گازی دریای شمال در نزدیکی ساخته شده بود. تیم SaxaVord همچنین به شرایط آب و هوایی اطمینان دارد. آنها برآورد می‌کنند که ۹۵ درصد روزهای بهار تا پاییز سه ساعت باد مناسب خواهند داشت. در طول زمستان، این به حدود یک روز در سه روز کاهش می‌یابد.

دولت بریتانیا خوش بینی SaxaVord را به اشتراک می‌گذارد. در سال ۲۰۱۷، آژانس فضایی بریتانیا این مکان را به عنوان مکان ترجیحی خود برای پرتاب ماهواره شناسایی کرد. این گزارش می‌گوید: «مکانی که بیشترین جرم مفید را به مدار ارائه می دهد، SaxaVord در شتلند است، که از آنجا پرتاب مستقیم به هر دو مدار SSO [همگام با خورشید] و مدارهای قطبی امکان پذیر است.» این یک بسته جذاب برای یک پایگاه فضایی است. اما جاذبه‌های طبیعی Unst نیز مشکلاتی ایجاد کرد.

۲. مطالعه محیط زیست

موقعیت و محیط جزایر شتلند این شبه جزیره را به پناهگاهی برای حیات وحش تبدیل کرده است. این مجمع الجزایر میزبان نزدیک به یک میلیون پرنده دریایی است و بزرگترین کلونی از نوع خود در این سمت اقیانوس اطلس به شمار می‌رود.

Unst به عنوان شمالی ترین نقطه جزایر بریتانیا و خانه ذخیره گاه طبیعی Hermaness، جذابیت خاصی برای پرندگان مهاجر دارد. یک پایگاه فضایی جدید می‌تواند زیستگاه آن‌ها را تهدید کند.

این پیامد منفی برای SpaceX ایلان ماسک جنجال ایجاد کرده است. پرتاب موشک‌های این شرکت در تگزاس متهم به کاهش گونه‌های پرندگان در معرض خطر است که این امر برنامه‌های توسعه پایگاه فضایی را تهدید می‌کند.

SaxaVord متعهد به کاهش چنین خطراتی است. برای پرتاب موشک به فضا، هر اپراتور بریتانیایی باید مجوز اداره هواپیمایی کشوری (CAA) را داشته باشد. بخشی از درخواست مجوز، ارزیابی زیست محیطی است.

در درخواست SaxaVord، پایگاه فضایی پیشنهاد حداکثر ۳۰ پرتاب در سال را داد که برخی از آن‌ها در فصل جفت گیری پرندگان رخ می‌دهد.

RSPB اسکاتلند، یک موسسه خیریه حفاظت از محیط زیست، در ابتدا با این طرح‌ها مخالفت کرده بود. اما این سازمان زمانی اعتراض خود را پس گرفت که SaxaVord متعهد شد از پرتاب بین اواسط ماه می تا پایان ماه ژوئن – دوره‌ای کلیدی برای جفت گیری پرندگان – خودداری کند.

به عنوان بخشی از ارزیابی‌ها، پایگاه فضایی دو سال شمارش پرندگان را در زمین انجام داد. نتایج نه تنها پروژه را هدایت کرد، بلکه نور جدیدی بر تهدید دیگری برای پرندگان انداخت: آنفولانزای پرندگان. «به گفته هاموند، در هرمانس، تعداد پافین‌ها ۹۰ درصد کاهش یافته است.»

محافظت‌های زیست‌محیطی Unst به سکونتگاه‌های انسانی نیز گسترش می‌یابد. در زمین پایگاه فضایی، یک محوطه یادبود تاریخی قرار دارد: یک پایگاه رادار قدیمی نیروی هوایی سلطنتی بریتانیا (RAF) در طول جنگ جهانی دوم.

این یک نقطه عطف در ریشه‌های پایگاه فضایی به شمار می‌رفته است. SaxaVord تفکر خلاقانه زوج فرانک و دبی استرنگ است که در حین خدمت در RAF با هم آشنا شدند. پس از کشف اینکه پایگاه نظامی قدیمی برای فروش است، این زوج زمین را با برنامه‌هایی برای توسعه یک کسب‌وکار اکوتوریسم خریداری کردند.

در سال ۲۰۰۸، آن‌ها تغییر جهت چشمگیری دادند. هنگامی که آژانس فضایی بریتانیا Unst را به عنوان یک پایگاه فضایی معرفی کرد، استرنگ‌ها تصمیم گرفتند این چشم انداز را به واقعیت تبدیل کنند. اما داستان خاستگاه آن‌ها یک طرح فرعی مشکل ساز داشت.

محافظت‌گرایان نگران تهدید SaxAvord برای این بنای یادبود بودند. در سال ۲۰۲۱، یک آژانس زیست‌محیطی مداخله‌ای بالقوه کشنده انجام داد. محیط زیست تاریخی اسکاتلند گفت که پایگاه فضایی تأثیر گسترده و نامطلوب بر اهمیت فرهنگی ایستگاه رادار خواهد داشت. این سازمان درخواست ساخت را رد کرد. اما پس از یک سال مذاکره و اطمینان از SaxaVord، اعتراض پس گرفته شد. با برداشته شدن موانع قانونی، توسعه پیش رفت.

۳. طراحی پایگاه فضایی

یک پایگاه فضایی یک پروژه طراحی بسیار چالش برانگیز است؛ به خصوص در کشوری که قبلاً هرگز چنین چیزی نداشته است. از آنجایی که بریتانیا هیچ راهنمای خاصی برای پرتاب موشک نداشت، هاموند از مقررات ایالات متحده راهنمایی خواست. او می‌گوید: «آنها تحت چیزی به نام CFR 420 قرار می‌گیرند که مشخص می‌کند چگونه باید به طراحی پایگاه فضایی نزدیک شد. و تمرکز اول همیشه ایمنی است.»

بر اساس بررسی قوانین، SaxaVord دستورالعمل‌های ایمنی خود را اصلاح کرد. در میان الزامات نهایی، فواصل مشخص از مناطق پرجمعیت، مجاورت جاده‌ها و دور زدن مسیرهای پرواز یا دریاهای شلوغ بود.

در این سایت، دستورالعمل‌ها موقعیت سکوی پرتاب، موشک‌ها، بار سوخت و آشیانه‌ها را هدایت می‌کرد. به عنوان مثال، سکوی پرتاب برای جلوگیری از گسترش آتش سوزی در سراسر پایگاه فضایی به فضای مشخصی بین آنها نیاز داشتند. نگرانی مشابهی موقعیت آشیانه‌های موشک را هدایت کرد.

هاموند می‌گوید: «می‌خواهم آشیانه‌هایم تا حد امکان به هم نزدیک باشند، زیرا آوردن و بردن موشک زمان می‌برد و با این فرآیند ریسک‌هایی همراه است. اما به همان اندازه، نمی‌خواهم آنقدر نزدیک باشد که انفجار روی سکوی پرتاب آشیانه من را نابود کند.»

بخش مهم دیگری از این طرح برنامه پرتاب است. SaxaVord برای حداکثر ۳۰ پرتاب موشک عمودی در سال درخواست داده است. برای انجام همه این‌ها، پایگاه فضایی مانند یک فرودگاه تجاری عمل خواهد کرد. پرتاب‌ها در بازه‌های زمانی منظم برنامه‌ریزی می‌شوند، با برنامه زمانی شلوغ‌تر در تابستان، زمانی که شرایط سفر مطلوب‌تر است.

این مدلی است که برای شرکت‌های ماهواره‌ای جذاب است. به گفته سرمایه‌گذار فضایی Baumeister، استارت‌آپ‌ها می‌خواهند به مشتریان نشان دهند که گزینه‌های تیک‌آف متعددی دارند.

او می‌گوید: «این در مورد سرعتی است که آنها می‌توانند به مشتریان ارائه دهند. اگر آنها بتوانند در آمریکای شمالی، اروپا و آسیا امکان پرتاب داشته باشند، موقعیت خوبی خواهند داشت.» پس از نهایی شدن برنامه‌ها، ساخت و ساز می تواند آغاز شود.

۴. شروع ساخت

SaxaVord تصمیم گرفت سه سکوی پرتاب بسازد که هر کدام به مجموعه‌ای از آشیانه متصل هستند. این سکوی پرتاب موشک‌هایی با طول حداکثر ۳۰ متر و حداکثر ظرفیت حمل ۱۵۰۰ کیلوگرم شلیک خواهند کرد. آنها سپس به مدارهای همگام با خورشید، قطبی و با شیب زیاد، و همچنین مسیرهای زیر مداری پرواز خواهند کرد.

برای تحقق این امر، SaxaVord امکاناتی برای نظارت بر ماهواره، ذخیره سوخت، آماده سازی وسایل پرتاب و پردازش محموله ایجاد کرده است. اتصال توسط شبکه ایستگاه زمینی آنتن‌های ۱.۵ تا ۳.۷ متری فراهم می‌شود.

همه این‌ها نیاز به زیرساخت پشتیبانی گسترده دارد. برای محافظت از پایگاه فضایی، حصارهای امنیتی در اطراف محوطه نصب شده است. با ارتقاء گسترده جاده‌های دسترسی، دسترسی به سایت در حال بهبود است که نیاز به پذیرش کامیون‌های حامل موشک از سرزمین اصلی دارد. SaxaVord همچنین یک فرودگاه را در نزدیکی سایت اجاره کرده است.

برای نظارت بر پرتاب‌ها، سیستم‌های ردیابی و تله متری در محل نصب شده است. این پروژه همچنین دارای سیستم‌های خاتمه پرواز است – در صورتی که راکتی در جهت اشتباه پرواز کند و ناپدید شود.

نیاز دیگر، اسکان برای کارکنان و بازدیدکنندگان است. یک هتل جدید با حدود ۲۵۰ تخت و یک مرکز بازدیدکنندگان در حال توسعه است که هدف آن جذب تماشای پرندگان و طرفداران موشک است. این محل اقامت همچنین یک جریان درآمدی تکمیلی را فراهم می‌کند که یک نیاز حیاتی برای SaxaVord به شمار می‌رود.

۵. ادامه تأمین مالی

فضاپیماها سرمایه گذاری معمولی نیستند. برنامه‌های تجاری غیر متعارفی هستند که پایگاه های مشتریان نوپا محسوب می‌شوند و بازگشت سرمایه آن‌ها نامشخص است.

راه اندازی‌ها نیز مملو از ریسک است، همانطور که Spaceport Cornwall اخیراً نشان داد. در ژانویه، سایت بریتانیایی اولین پرتاب مداری از اروپای غربی را انجام داد – اما پرواز Virgin Orbit به طور چشمگیری شکست خورد. درست چند ماه بعد، Virgin Orbit اعلام ورشکستگی کرد.

علاوه بر چالش های رایج، SaxaVord مجبور شد بر مانع دیگری غلبه کند. بر خلاف اکثر فضاپیماها، این پروژه بودجه عمومی کمی دریافت کرده است. در عوض، این سایت عمدتاً به سرمایه گذاری‌های خصوصی متکی است.

هموند به مزایای این مدل اشاره می‌کند. او اذعان می‌کند که طرح تامین مالی SaxaVord در ابتدا با شک و تردید مواجه شد، اما به نظر می‌رسد این رویکرد نتیجه داده است.

او می گوید: «از آنجایی که کل صنعت به رهبری دولت عادت دارد، مردم می‌گویند که اگر دولت به شما پول ندهد، واقعی نیستید. ما باید از این موضوع عبور می کردیم. و اکنون، واقعی ترین فضاپیمای همه هستیم، زیرا پول خصوصی است. زیرا اگر پول خودمان را خرج می‌کنیم، در تصمیمات خود بسیار مراقب‌تر هستیم.»

این بدان معنا نیست که این پروژه ارزان بوده است. در ماه مه، فرانک استرنگ، مدیرعامل SaxaVord به یک کمیته پارلمانی گفت که شرکتش حدود ۳۰ میلیون پوند (۳۴.۶ میلیون یورو) برای فضاپیما خرج کرده است. او افزود که این پروژه اخیراً یک تسهیلات بدهی ۱۳۹ میلیون پوندی (۱۶۰ میلیون یورویی) دریافت کرده است.

سه ماه بعد، بی‌بی‌سی گزارش داد که این شرکت ۲۰ میلیون پوند (۲۳ میلیون یورو) در سهام و ۱۰ میلیون پوند (۱۱.۵ میلیون یورو) در بدهی و وام، به همراه یک اوراق قرضه توسعه بزرگ، دریافت کرده است.

اپراتورهای پرتاب منبع مهمی از تامین مالی را فراهم کرده اند. Rocket Factory Augsburg (RFA) آلمان که دسترسی اختصاصی به یک سکوی پرتاب را به دست آورده است، گفت که این قرارداد شامل «سرمایه گذاری دو رقمی میلیون پوندی» در SaxaVord است.

سرمایه گذاران خصوصی مشارکت حیاتی دیگری داشته اند. آنها شامل Anders Holch Povlsen، میلیاردر دانمارکی و بزرگترین مالک زمین در شمال اسکاتلند هستند. Povlsen قبلاً اعتراض زیست محیطی را به فضاپیمای دیگری که در نزدیکی زمین او در ساترلند برنامه ریزی شده بود، مطرح کرده بود.

جریان های درآمد مکمل، تزریق نقدی دیگری را اضافه می کنند. علاوه بر خدمات پرتاب، هتل مذکور، به علاوه خدمات پشتیبانی و داده وجود دارد. هموند می‌گوید: «این یک فروشگاه یک مرحله‌ای را فراهم می‌کند؛ آنها فقط به سراغ ما می‌آیند و هر چیزی را که می‌رسند، دریافت می‌کنند.»

۶. شروع شمارش معکوس

آخرین قطعه در پازل SaxaVord مجوز فضاپیمایی است. به گفته هموند، این پروژه در حال حاضر در مراحل پایانی فرآیند درخواست است که شامل مجموعه‌ای از جزئیات زمان‌بر است.

او می‌گوید: «مثل زمانی است که خانه می‌خرید. آن قسمت آخر زمان زیادی می‌برد و چیزهای کوچک زیادی از کار در می‌آیند.»

گام بعدی فرستادن آن موشک‌ها به آسمان است. SaxaVord علاوه بر RFA، شرکای پرتابی از جمله غول هوافضای آمریکایی لاکهید مارتین، شرکت موشکی Skyrora مستقر در ادینبورگ و HyImpulse، یک شرکت تابعه از مرکز هوافضای آلمان را جذب کرده است.

برخی از آنها حتی می توانند قبل از رسیدن مجوز فضاپیمایی پرواز کنند. تنظیم‌کنندگان هوانوردی بریتانیا متعهد شده‌اند پرتاب‌های زیر مداری را در ارتفاع ۵۰ کیلومتری و با استفاده از موتورهایی با اندازه کمتر از یک مجموعه مجاز کنند.

بر اساس این، HyImpulse مجوز دارد تا سفر دریایی موشک SR75 خود را از Unst امتحان کند. این پرتاب می تواند بین ۱ دسامبر ۲۰۲۳ و ۳۰ نوامبر ۲۰۲۴ انجام شود، طبق گزارش European Spaceflight.

SaxaVord امیدوار است که این امر قبل از پایان سال محقق شود. در همین حال، اولین پرتاب مداری برای تابستان آینده در نظر گرفته شده است. اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، فضاپیمایی سال آینده میزبان چهار تا پنج پرتاب خواهد بود، در هر دو مسیر مداری و زیر مداری.

با وجود پیشرفت، موانع دیگری در پیش است. هنوز تاسیساتی برای ساخت و مجوزی برای دریافت وجود دارد. برخی آزمایش‌ها، مانند آزمایش‌های ردیابی پرواز، تنها زمانی می‌توانند انجام شوند که ماهواره‌ها به فضا پرتاب شوند. تنها در آن صورت است که فضاپیمایی مأموریت اولیه خود را انجام داده است.

با این وجود، هموند در حال حاضر در حال رؤیای ستارگان است. او می‌گوید: «ما می‌توانیم از موقعیت مکانی خود به ماه ضربه بزنیم. اما ما واقعاً یک تسهیل کننده برای همه چیزهای دیگر هستیم.» در اطراف دفتر او در Unst، ساخت و ساز در حال پیشرفت است. هموند هنوز به انقلاب فکر می کند. او می‌گوید: «ما انقلاب صنعتی و انقلاب دیجیتال داشتیم – این می‌تواند یک انقلاب در دسترسی به فضا باشد.»

منبع: The Next Web