เมื่อวันที่ 22 ธันวาคม มีเหตุการณ์ที่อาจเกิดขึ้นในประวัติศาสตร์ของนักบินอวกาศโลก SpaceX บริษัท อเมริกันประสบความสำเร็จในการเปิดตัวยานยิงจรวด Falcon 9 อีกครั้งด้วยน้ำหนักบรรทุกในรูปแบบของยานอวกาศหลายลำหลังจากนั้นขั้นตอนแรกกลับสู่พื้นโลกและลงจอดตามปกติ ดังนั้น นับเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของโปรแกรม Falcon ที่ไม่เพียงแต่สามารถบรรทุกของขึ้นสู่วงโคจรได้เท่านั้น แต่ยังสามารถลงจอดในขั้นตอนแรกของยานยิงได้สำเร็จด้วย คาดว่าในอนาคตสิ่งนี้จะช่วยลดต้นทุนในการปล่อยสินค้าขึ้นสู่วงโคจรได้อย่างมาก และด้วยเหตุนี้จึงทำให้เกิดการปฏิวัติอย่างแท้จริงในด้านอวกาศ
การเปิดตัวจรวด Falcon 9 รุ่นดัดแปลง v1.2 เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 22 ธันวาคม เวลา 01:29 น. GMT จากฐานยิงจรวด SLC-40 ของ Cape Canaveral cosmodrome จรวดดังกล่าวบรรทุกดาวเทียมของซีรีส์ Orbcomm-G2 จำนวน 11 ดวง ตามรายงาน การเปิดตัวเกิดขึ้นในโหมดปกติ ขั้นตอนแรกนำจรวดไปสู่ระดับความสูงที่กำหนดไว้ หลังจากนั้นก็แยกออกและกลับสู่ตำแหน่งที่สอดคล้องกันของคอสโมโดรม ขั้นตอนที่สอง จากนั้นนำน้ำหนักบรรทุกขึ้นสู่วงโคจรด้วยระดับความสูง 620x640 กม. ควรสังเกตว่าการเปิดตัวขีปนาวุธ Falcon 9 ที่ประสบความสำเร็จพร้อมน้ำหนักบรรทุกรวมถึงในรูปแบบของการจำลองได้ดำเนินการมาตั้งแต่ปี 2010 แต่ครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่สามารถทำการบินตามโปรแกรมที่ครบถ้วน ตรงตามข้อกำหนดเบื้องต้นของโครงการ จุดประสงค์หลักของการเปิดตัวคือการคืนด่านแรกลงสู่พื้น หลังจากนั้นคาดว่าจะใช้เพื่อสร้างยานยิงใหม่
หลังจากปล่อย 140 วินาที ระยะแรกยกจรวดขนส่งไปที่ระดับความสูงประมาณ 72 กม. ในขณะที่ความเร็วในการบินสูงถึง 6,000 กม. / ชม. หลังจากนั้น เครื่องยนต์สเตจแรกถูกปิดและตัดการเชื่อมต่อจากหน่วยจรวดที่เหลือ ในนาทีที่สี่ของการบิน คำสั่งผ่านไปยังจุดเริ่มต้นของการหลบหลีกก่อนที่จะกลับสู่พื้นดิน เครื่องยนต์สามเครื่องให้การเลี้ยวของเวทีเพื่อถ่ายโอนไปยังวิถีที่ต้องการ ในนาทีที่เก้าของการบิน เวทีเริ่มเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น หลังจากนั้นจึงเริ่มเบรกด้วยความช่วยเหลือของเครื่องยนต์ ทันทีก่อนลงจอด เครื่องยนต์เริ่มทำงานอีกครั้งในโหมดเบรก ขณะที่ปล่อยการรองรับการลงจอด หลังจากการเปิดตัว 9 นาที 44 วินาที ขั้นตอนแรกของยานเกราะก็ลงจอดบนลานจอดหมายเลข 1 ของคอสโมโดรมที่ Cape Canaveral ได้สำเร็จ
การเตรียมการเปิดตัว Falcon 9 v1.2 ล่วงหน้า 21 ธันวาคม
จำได้ว่ายานยิงจรวด Falcon 9 v1.2 เป็นการดัดแปลงใหม่ล่าสุดของตระกูล ซึ่งแตกต่างจากรุ่นก่อนในนวัตกรรมหลายอย่าง เป้าหมายหลักของโครงการคือเพื่อให้แน่ใจว่าการกลับมาของขั้นตอนแรกที่ใช้ไปเมื่อเปิดตัวเพย์โหลดเข้าสู่วงโคจรใด ๆ การเปลี่ยนแปลงส่งผลต่อการออกแบบและความจุของถังเชื้อเพลิง องค์ประกอบกำลังของระยะแรกมีความเข้มแข็ง เป็นต้น ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นทำให้ขนาดและน้ำหนักของจรวดเพิ่มขึ้น มวลการเปิดตัวของมันเพิ่มขึ้นเป็น 541.3 ตัน และความยาวเพิ่มขึ้นเป็น 70 ม. น้ำหนักบรรทุกยังคงเท่าเดิม
นวัตกรรมที่สำคัญที่สุดของโครงการ Volume 1.2 คือการใช้เครื่องยนต์ Merlin 1D ที่ทันสมัย ซึ่งแตกต่างจากรุ่นก่อนด้วยแรงขับที่เพิ่มขึ้น เป็นที่น่าสังเกตว่าเครื่องยนต์รุ่นนี้พัฒนาแรงขับเต็มที่ที่อนุญาตโดยการออกแบบ ในกรณีของเครื่องยนต์ก่อนหน้านี้ มีการจำกัดแรงขับโดยเจตนาในการกำหนดค่าใหม่ เครื่องยนต์ระยะแรกเก้าเครื่องให้แรงขับ 6806 kN ที่ระดับน้ำทะเล ในขณะที่เครื่องยนต์ระยะที่สองเดียวส่งแรงขับประมาณ 930 kN ด้วยการเปลี่ยนแรงขับ เวลาในการทำงานของเครื่องยนต์สเตจแรกลดลงเหลือ 162 วินาที เวลาทำงานสูงสุดของเครื่องยนต์สเตจที่สองคือ 397 วินาที
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา SpaceX ได้ทำงานเกี่ยวกับอัลกอริธึมการส่งคืนและลงจอดในขั้นแรก เริ่มแรกมีการจำลองการลงจอดบนน้ำหลังจากนั้นก็เป็นไปได้ที่จะเริ่มการทดสอบเต็มรูปแบบด้วยการลงจอดบนบกหรือเรือเดินทะเลพิเศษ การเปิดตัวหลายครั้งที่อนุญาตให้นำสินค้าเข้าสู่วงโคจรไม่ได้จบลงด้วยการลงจอดที่ประสบความสำเร็จ: ขั้นตอนแรกของยานยิงได้รับความเสียหายหรือถูกทำลายเป็นประจำ เฉพาะวันที่ 22 ธันวาคม 2558 เท่านั้นที่เบรกลงและลงจอดได้โดยไม่มีปัญหา ขั้นตอนการกลับเข้าใหม่ได้เสร็จสิ้นการซ้อมรบที่จำเป็นทั้งหมดและลงจอดอย่างนุ่มนวลที่ไซต์ที่ได้รับมอบหมาย
บริษัทพัฒนาจรวด Falcon 9 รู้สึกยินดีกับความสำเร็จ การเปิดตัวล่าสุดจบลงด้วยความสำเร็จของงานทั้งหมดที่กำหนดไว้ และยืนยันความเป็นไปได้พื้นฐานของการนำแผนที่มีอยู่ไปปฏิบัติ SpaceX ตั้งใจไม่เพียงแต่จะสร้างโครงการเท่านั้น แต่ยังเริ่มต้นการดำเนินการเต็มรูปแบบของยานเปิดตัวใหม่ด้วย นานมาแล้ว ผู้เชี่ยวชาญของบริษัทผู้พัฒนาได้พูดถึงข้อดีของสถาปัตยกรรมจรวดที่เสนอและข้อดีของระยะแรกที่สามารถกู้คืนได้ เมื่อกลับสู่พื้นดินในระยะแรกพร้อมกับเครื่องยนต์ที่ค่อนข้างซับซ้อนและมีราคาแพงจำนวน 9 เครื่องของตระกูล Merlin มีการวางแผนที่จะลดต้นทุนในการเปิดตัวจรวดอย่างมากและด้วยเหตุนี้จึงลดต้นทุนในการขนส่งสินค้าไปยังวงโคจร
มีรายงานว่า SpaceX กำลังศึกษาขั้นตอนแรกที่กู้คืนได้ ผลของการศึกษานี้ควรเป็นการประเมินประสิทธิภาพของหน่วยและการกำหนดความเป็นไปได้ของการนำกลับมาใช้ใหม่ นอกจากนี้ จำเป็นต้องดำเนินการเปิดตัวอีกครั้ง ซึ่งจะช่วยพิสูจน์ความเป็นไปได้ของการนำสเตจที่บินไปแล้วกลับมาใช้ใหม่ ยังไม่ได้ระบุเวลาที่แน่นอนของการเปิดตัวอีกครั้ง การเปิดตัวจรวด Falcon 9 ครั้งต่อไปมีกำหนดในเดือนมกราคมปีหน้า แต่ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าจะใช้ขั้นตอนแรกที่ทดสอบแล้วหรือไม่
บริษัทพัฒนาอ้างว่าการใช้ขั้นตอนแรกที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้จะทำให้ต้นทุนในการเริ่มต้นลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ความเป็นไปได้ของงานดังกล่าวยังไม่ได้รับการยืนยันจากการทดสอบ แต่ผู้เขียนโครงการมองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับอนาคต นอกจากนี้ กำหนดการเปิดตัวโดยประมาณของจรวด Falcon 9 ที่มีน้ำหนักบรรทุกอย่างน้อยหนึ่งรายการได้รับการกำหนดในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า พร้อมกันกับการเปิดตัวจริง การศึกษาต่างๆ จะดำเนินการโดยมุ่งเป้าไปที่การบรรลุเป้าหมายที่ตั้งไว้
ปล่อยจรวด 22 ธันวาคม (21 ธันวาคม ตามเวลาท้องถิ่น)
อย่างที่คุณเห็น มันยังห่างไกลจากจุดเริ่มต้นของการดำเนินการเต็มรูปแบบของยานยิงจรวดที่มีด่านแรกที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ อย่างไรก็ตาม ขั้นตอนแรกที่แท้จริงในการบรรลุเป้าหมายนี้ได้ดำเนินการไปแล้ว เป็นการยากที่จะบอกว่ากระบวนการทั้งหมดของการเรียนรู้เทคโนโลยีใหม่จะใช้เวลานานแค่ไหน เป็นไปได้ว่าผลลัพธ์ที่แท้จริงจะบรรลุผลได้ภายในสิ้นทศวรรษนี้ ดังนั้น ในอนาคตอันใกล้นี้ การปฏิวัติที่แท้จริงอาจเกิดขึ้นในด้านอวกาศ
จนถึงตอนนี้ ยานยิง Falcon 9 v1.2 ได้แก้ไขปัญหาเพียงบางส่วนเท่านั้น: การเปิดตัวที่ประสบความสำเร็จเพียงครั้งเดียวเท่านั้นที่เสร็จสิ้นด้วยการกลับมาและการลงจอดตามปกติของด่านแรก อย่างไรก็ตาม ด้วยความเร็วของการพัฒนาและการดำเนินโครงการ จึงมีความจำเป็นอยู่แล้วที่จะต้องคาดการณ์สำหรับอนาคต และพยายามคาดการณ์ว่าระบบจรวดที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ซึ่งทำงานได้อย่างสมบูรณ์จะส่งผลอย่างไรต่อจักรวาลวิทยาของโลก สามารถสันนิษฐานได้ว่าโครงการ Falcon 9 ที่เสร็จสมบูรณ์อาจส่งผลต่อโครงการอวกาศของรัสเซียซึ่งเป็นหนึ่งในโครงการชั้นนำของโลก
ในการกำหนดค่าปัจจุบัน ยานยิง Falcon 9 สามารถปล่อยน้ำหนักบรรทุกได้มากถึง 13, 15 ตันในวงโคจรอ้างอิงต่ำ สำหรับวงโคจรการถ่ายโอนทางภูมิศาสตร์ พารามิเตอร์นี้คือ 4.85 ตัน ดังนั้นในแง่ของพารามิเตอร์พื้นฐาน ยานยนต์เปิดตัวต่างประเทศล่าสุดไม่ได้ด้อยกว่ารัสเซียที่มีอยู่ ระบบระดับเดียวกันหรือเหนือกว่าพวกเขา ด้วยการลดค่าใช้จ่ายในการเปิดตัวโครงการ Falcon 9 อาจเป็นภัยคุกคามต่ออนาคตของตระกูล Soyuz-2 ของขีปนาวุธและ Angara รุ่นเบา
ดังนั้นในอนาคตอันใกล้ ยานยิงหลักของรัสเซีย รวมถึงยานใหม่ล่าสุด จะสามารถรักษาตำแหน่งในตลาดสำหรับการปล่อยยานอวกาศขึ้นสู่วงโคจรด้วยพารามิเตอร์ต่างๆ ในกรณีของมุมมองที่ไกลกว่า สถานการณ์อาจดูแย่ลง ด้วยคุณสมบัติที่มีอยู่และความเป็นไปได้ในการลดค่าใช้จ่ายในการเปิดตัว จรวด Falcon 9 ในเวอร์ชันปัจจุบันหรือเวอร์ชันใหม่สามารถเอาชนะส่วนแบ่งการตลาดบางส่วนกลับคืนมาได้ โดยผลักดันทั้งคู่แข่งจากรัสเซียและต่างประเทศ มีความเป็นไปได้ค่อนข้างมากที่ในระยะหนึ่ง ปริมาณการปล่อยขีปนาวุธดังกล่าวจะถูกจำกัดโดยความสามารถในการผลิตของบริษัทผู้พัฒนาเท่านั้น
อย่างไรก็ตาม จักรวาลวิทยาของรัสเซียค่อนข้างสามารถรักษาภาคส่วนตลาดที่พัฒนาแล้วบางส่วนไว้ได้ รวมทั้งเพิ่มสถานะในภาคส่วนเหล่านั้น ปัจจุบันประเทศของเรามีจรวดขนส่งหนัก "Proton-M" ซึ่งสามารถบรรทุกสินค้าได้ถึง 23 ตันไปยัง LEO และประมาณ 6, 75 ตันที่ GPO นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาโครงการใหม่ "Angara-A5" จรวดที่มีแนวโน้มว่าจะสามารถยกอย่างน้อย 24 ตันไปยังวงโคจรอ้างอิงต่ำและ 5.4 ตันสู่วงโคจรการถ่ายโอนทางภูมิศาสตร์ - มากถึง 12 ตัน
SpaceX ควบคู่ไปกับการทำงานบนยานยิงจรวด Falcon 9 ขนาดกลาง กำลังออกแบบระบบ Falcon Heavy ที่มีน้ำหนักมากพร้อมประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น เป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าจรวดนี้สามารถขนส่งสินค้าได้ประมาณ 53 ตันไปยังวงโคจรอ้างอิงที่ต่ำ และสูงสุด 21.2 ตันสำหรับการขนส่งทางภูมิศาสตร์ การพัฒนาโครงการ Falcon Heavy ได้รับการประกาศในปี 2011 และการเปิดตัวครั้งแรกมีการวางแผนในวันที่ 13 ในอนาคต เวลาของการเปิดตัวครั้งแรกรวมถึงราคาจะถูกปรับซ้ำๆ ในขณะนี้ การเปิดตัวครั้งแรกมีกำหนดในเดือนพฤษภาคม 2559 การเปิดตัว 6, 4 ตันเข้าสู่วงโคจรการถ่ายโอนทางภูมิศาสตร์อยู่ที่ประมาณ 90 ล้านเหรียญสหรัฐ
ในโครงการจรวดขนาดใหญ่ควรใช้การพัฒนาของ Falcon 9 กล่าวคือองค์ประกอบโครงสร้างกลับสู่พื้นดิน ด้วยเหตุนี้จึงเสนอให้ลดต้นทุนในการเปิดตัวและนำสินค้าต่าง ๆ เข้าสู่วงโคจรที่แน่นอน
ภายในกรอบของโครงการ Falcon Heavy มีการวางแผนที่จะสร้างยานเกราะที่มีลักษณะเฉพาะสูง แต่จนถึงขณะนี้ สิ่งเหล่านี้เป็นเพียงความตั้งใจเท่านั้น ไม่ได้รับการสนับสนุนจากผลการปฏิบัติจริง ต้นแบบแรกของจรวดที่มีแนวโน้มจะออกบินไม่เร็วกว่าปลายฤดูใบไม้ผลิของปีถัดไป หลังจากนั้นจะใช้เวลาพอสมควรในการคำนวณองค์ประกอบต่างๆ ของโครงการ ด้วยเหตุนี้จึงยังไม่กำหนดระยะเวลาในการรับคุณสมบัติสูงสุดที่ประกาศจริง ยิ่งไปกว่านั้น พวกมันสามารถเลื่อนไปทางขวาได้อย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากปัญหาในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับความจำเป็นในการส่งคืนโมดูลจรวดบางส่วน
สามารถสันนิษฐานได้ว่าโอกาสในอนาคตของโปรแกรม Falcon ซึ่งดำเนินการโดย SpaceX นั้นไม่ได้ดูคลุมเครือทั้งหมด แต่โดยทั่วไปแล้วเป็นไปในเชิงบวก จรวดฟอลคอน 9 ระยะกลางที่มีอยู่นั้นสามารถขนส่งสินค้าขึ้นสู่วงโคจรได้สำเร็จแล้ว แม้ว่าจะไม่ประสบความสำเร็จมากนักในการคืนระยะแรกที่ใช้แล้วลงสู่พื้น จากหลายเที่ยวบินในโปรแกรมที่มีการดำเนินการตามขั้นตอนนี้ มีเพียงเที่ยวบินเดียวที่ประสบความสำเร็จ จะเป็นไปได้ที่จะทำซ้ำความสำเร็จนี้ในอนาคตอันใกล้นั้นยังไม่ชัดเจนนักอย่างไรก็ตาม เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับการเกิดขึ้นของรถยนต์เปิดตัวที่สามารถแข่งขันได้ ซึ่งสามารถบีบระบบอื่นๆ และเข้ามาแทนที่ในตลาดได้
ขั้นตอนแรกลงจอดหลังจากเที่ยวบิน
สำหรับโครงการ Falcon Heavy โอกาสของมันยังคลุมเครือ หากแผนที่มีอยู่เป็นจริง ระบบนี้สามารถชนะส่วนแบ่งการตลาดที่สำคัญและรับคำสั่งจากหน่วยงานด้านอวกาศของประเทศอื่น ๆ ได้ อย่างไรก็ตาม การพัฒนาโครงการนี้ยังไม่แล้วเสร็จ และดูเหมือนว่าเธอกำลังประสบปัญหาบางอย่าง ด้วยเหตุนี้ วันเปิดตัวของจรวดดังกล่าวจึงถูกเปลี่ยนซ้ำแล้วซ้ำเล่า และงานต่อไปจะซับซ้อนทั้งจากคุณสมบัติการออกแบบของยานยิงจรวดขนาดใหญ่ และจากข้อกำหนดในการส่งคืนยูนิตด้วยการนำกลับมาใช้ใหม่ในภายหลัง
สำหรับแนวโน้มของอุตสาหกรรมอวกาศในประเทศในแง่ของความสำเร็จของ SpaceX สถานการณ์ในพื้นที่นี้อาจเกี่ยวข้องกับปัญหาบางอย่าง คู่แข่งที่มีแนวโน้มว่าจะปรากฏตัวในตลาดขนส่งสินค้าในอวกาศ ซึ่งค่อนข้างสามารถชนะส่วนแบ่งลูกค้าที่สำคัญในกลุ่มยานอวกาศที่มีน้ำหนักเบาและขนาดกลาง นอกจากนี้ คู่แข่งรายนี้ตั้งใจที่จะได้พื้นที่ในภาคหนักซึ่งกำลังพัฒนาจรวดที่สอดคล้องกัน
โชคดีสำหรับบริษัทในประเทศและต่างประเทศในอุตสาหกรรมอวกาศ ในการต่อสู้เพื่อตลาด SpaceX จะต้องเผชิญกับคู่แข่งจำนวนมากเมื่อเผชิญกับผู้นำตลาดที่เป็นที่ยอมรับจากรัสเซีย สหรัฐอเมริกา และยุโรป ดังนั้นการต่อสู้เพื่อแย่งชิงตลาดจึงไม่น่าจะเป็นเรื่องง่าย และจะมีผลกับทั้งภาคกลางและภาคหนัก นอกจากนี้ ไม่ควรลืมว่าปัญหาสำคัญๆ ไม่ได้ได้รับการแก้ไขทั้งหมด ซึ่งเป็นสาเหตุที่โปรแกรม Falcon ยังไม่มีข้อได้เปรียบที่วางแผนไว้เหนือคู่แข่ง
อย่างไรก็ตาม แม้จะมีคำถามทั้งหมดเกี่ยวกับการแบ่งตลาด แต่ก็ต้องยอมรับว่าการเปิดตัวครั้งล่าสุดเป็นเหตุการณ์สำคัญในประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์โลก แสดงให้เห็นว่าบริษัทเอกชนในอุตสาหกรรมอวกาศไม่เพียงแต่สามารถสร้างอุปกรณ์ใหม่เท่านั้น แต่ยังสามารถแก้ไขปัญหาบางอย่างได้ นำหน้าผู้นำที่เป็นที่ยอมรับในเรื่องนี้ เช่น หน่วยงานของรัฐและโครงสร้างอื่นๆ เมื่อวันที่ 22 ธันวาคม บริษัทเอกชนแห่งหนึ่งไม่เพียงแต่สามารถขนส่งสินค้าขึ้นสู่วงโคจรได้เท่านั้น แต่ยังต้องรับประกันการส่งคืนยานพาหนะขั้นแรกไปยังลานจอดอีกด้วย ในขณะที่แนวโน้มในอนาคตของจรวดและตลาดอาจยังคงเป็นประเด็นถกเถียง แต่แทบไม่มีใครเห็นด้วยกับความจริงที่ว่ายุคใหม่กำลังเริ่มต้นขึ้นในประวัติศาสตร์ของอุตสาหกรรมอวกาศ
