حامل‌های فضایی مهم امروزی (قسمت دوم)

دولت‌ها تا پیش از قرن بیست و یکم تنها بازیگران حوزه پرتاب بودند؛ چرا که دسترسی مستقل به فضا برای کشورها اهمیت راهبردی دارد. هر چند در ابتدای عصر فضا کشورها جهت قدرت‌نمایی سیاسی توسعه ماهواره‌‌برهای ملی را پیگیری می‌کردند، توجه به اقتصاد فضا در سال‌های بعد از اهمیت راهبردی دسترسی به فضا کم نکرد. این امر اما موجب شد تا انحصار حوزه پرتاب‌ از دست دولت‌ها خارج شود. بدین ترتیب پیشرفت‌های فناوری در قرن بیست و یکم پای شرکت‌های تجاری را به حوزه پرتاب‌های فضایی باز کرد.

حامل‌های اولیه ساخته‌شده توسط بخش تجاری، نمونه‌های توسعه‌یافته حامل‌های ملی کشورهای خود بودند. در بخش پیشین تعدادی از این حامل‌های فضایی معرفی شدند. در این بخش به پنج خانواده دیگر از حامل‌های فضایی تجاری پرداخته می‌شود. این پنج خانواده شامل سایوز (Soyuz) از روسیه، پروتون (Proton) از روسیه، لانگ مارچ (Long March) از چین، آریان (Ariane) از اروپا و H از ژاپن می‌شوند. 

سایوز

بعد از جنگ جهانی دوم، جنگ سرد آغاز شد. با شکست آلمان‌ها قدرت‌های باقی‌مانده جهانی برای تسلط به جهان شروع به رقابت کردند که آغاز آن با ساخت بمب هسته‌ای همراه بود. در آن زمان از هواپیماهای بمب‌افکن برای به‌کار بردن بمب‌های هسته‌ای استفاده می‌شد، اما هواپیما‌ها چندان برای این منظور ایمن و مطمئن نبودند. ازاین‌رو آمریکا و شوروی اقدام به ساخت موشک‌هایی پیشرفته‌تر برای حمل این بمب‌ها کردند. موشک هسته‌ای شوروی آر-۷ (R-7) نام داشت.

خانواده سایوز یکی ازفرزندان موشک‌ آر-۷ است. این خانواده، قدیمی‌ترین حامل‌ فضایی است که هنوز هم نمونه‌های جدید آن به‌لطف به‌روز‌رسانی‌های متعدد استفاده می‌شود. نخستین نمونه آن‌ها بر اساس حامل‌ فضایی وستوک (Vostok)، که خود یک حامل‌ فضایی سه مرحله‌ای بر پایه موشک آر-۷ بود، ساخته شد و پرتاب آن در سال ۱۹۶۶ صورت گرفت. حامل‌های فضایی خانواده سایوز تاکنون در تقریباً ۱۷۰۰ مأموریت مختلف استفاده شد‌ه‌اند.

سایوز‌ کنونی مورد استفاده، سایوز-۲ (Soyuz-2) نام دارد. نخستین نسخه این سایوز در سال ۲۰۰۴ پرتاب شد. روس‌ها بعد‌تر یک ارتقاء دیگر به‌منظور مدرن‌سازی بر روی سایوز-۲ انجام دادند و نام آن‌ را سایوز-۲.۱وی (Soyuz-2.1V) نهادند. سایوز-۲.۱وی نخستین پرتاب خود را در سال ۲۰۱۳ انجام داد. سایوز-۲ تاکنون بالغ بر ۱۱۱ پرتاب انجام داده که ۱۰۴ مورد آن موفق بوده‌اند. این حامل فضایی قادر به تزریق محموله‌هایی تا ۸۲۰۰ کیلوگرم به مدار لئو است. هزینه هر پرتاب سایوز-۲ مبلغ ۸۰ میلیون دلار می‌باشد.

خانواده حامل‌های سایوز را می‌توان ستون فقرات اقتصاد فضایی روسیه دانست، چرا که این حامل به‌جز اینکه در زمینه پرتاب ماهواره‌های روسی و سایر کشورها استفاده می‌شود، از دو طریق دیگر نیز درآمدهای کلانی را نصیب این کشور می‌کند.

اول اینکه حامل فضایی سایوز برای یک دهه تنها گزینه در تمام دنیا برای ارسال فضانورد به ایستگاه فضایی بین‌المللی بوده است. چنین انحصاری که در سال ۲۰۱۰ پس از بازنشستگی شاتل‌های آمریکایی برای روسیه ایجاد شد، سالانه صدهامیلیون دلار روانه خزانه روسیه کرد. البته با توسعه فضاپیمای دراگون (Dragon) و حامل فضایی فالکون (Falcon) توسط شرکت آمریکایی اسپیس‌ایکس (SpaceX) این موقعیت دچار تزلزل شده است. 

به‌علاوه، روسیه از محل فروش حامل‌های فضایی سایوز به اروپا نیز درآمد قابل‌توجهی کسب می‌کند. هم‌اکنون اروپایی‌ها برای ارسال محموله‌های سنگین از حامل آریان-۵ (Arinane-5) و برای ارسال محموله‌های سبک از حامل وگا (ٰVega) استفاده می‌کنند، اما برای پرتاب محموله‌هایی با وزن متوسط حامل فضایی اقتصادی در اروپا توسعه داده نشده و به‌همین دلیل در این محدوده وزنی، آژانس فضایی اروپا (ESA) از سایوز‌های وارداتی روسیه استفاده می‌کند. طی قراردادی که میان این آژانس و آژانس فضایی روسیه (Roscosmos) منعقد شده، در مواقع لازم، ESA یک حامل سایوز از روسیه خریده و تغییراتی را به‌منظور ایجاد تطابق‌ برای پرتاب این حامل از پایگاه فضایی گویان (Guiana) متعلق به فرانسه واقع در آمریکای جنوبی روی آن اعمال کرده تا مستقلاً آن‌ را پرتاب کند که این امر نیز سود بسیاری را نصیب هر دو آژانس می‌کند. 

سایوز-۲.۱وی

پروتون

پروتون دیگر خانواده حامل‌های فضایی روسیه است. حامل‌های پروتون در ابتدا قرار بود به‌عنوان یک موشک هسته‌ای قاره‌پیمای بسیار بزرگ و قدرتمند به‌کار روند، اما مهندسان روس پس از طراحی آن به این نتیجه رسیدند که پروتون برای این منظور بیش از حد بزرگ است و به‌همین دلیل ولادمیر چیلوموی (Vladimir Chelomei)، مهندس ارشد فناوری‌های موشکی شوروی، ‌آن ‌را به یک حامل فضایی سنگین تغییر کاربری داد. 

شوروی برای انجام‌ پرتاب‌هایی که از عهده سایوز برنمی‌آمد از پروتون استفاده می‌کرد. نخستین پرتاب خانواده پروتون در سال ۱۹۶۵ انجام شد. از خانواده این حامل تاکنون در بیش از ۴۰۰ پرتاب استفاده شده که آن را به موفق‌ترین خانواده میان حامل‌های سنگین بدل می‌کند. نمونه امروزی این خانواده پروتون-ام (Proton-M) نام دارد. پروتون-ام اولین پرتاب خود را در سال ۲۰۰۱ انجام داد. این حامل فضایی سنگین قادر به قرار دادن ۲۳ تن در مدار لئو با هزینه ۶۵ میلیون دلار است. پروتون-ام تاکنون ۱۱۱ پرتاب انجام داده که ۱۰۰ مورد آن موفق بوده است. 

پروتون-ام

لانگ مارچ

پس از سال ۱۹۶۰ و تیره شدن روابط چین و شوروی به‌دلایل سیاسی مختلف، چینی‌ها تصمیم به حضور مستقل در فضا گرفتند. این تصمیم به‌منظور باز نماندن چین از دیگر قدرت‌های جهانی گرفته شد. یک دهه بعد اولین ماهواره‌بر چین با نام لانگ‌مارچ-۱ (Long March-1) نخستین پرتاب موفقیت‌آمیز خود را انجام داد و خانواده حامل‌های فضایی لانگ مارچ متولد شدند.

خانواده لانگ مارچ یکی از موفق‌ترین حامل‌های فضایی جهان می‌باشد، به‌طوری‌که چین تاکنون تنها از این خانواده برای پرتاب‌های خود استفاده کرده است. طی سال‌های ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۰ خانواده لانگ مارچ بیشترین پرتاب را میان خانواده‌های مختلف حامل‌های فضایی جهان انجام داده است. هم‌اکنون چین از ۱۱ حامل فضایی سری لانگ‌ مارچ در کلاس‌های متفاوت استفاده می‌کند. این حامل‌ها قادر به حمل محموله با ظرفیت‌هایی از ۷۰۰ کیلوگرم تا ۲۵ تن به مدار لئو هستند. از خانواده لانگ مارچ هم برای مقاصد دولتی و هم برای مقاصد تجاری در سطح بین‌المللی استفاده می‌شود.

آریان

در سال ۱۹۷۹ یعنی ۲۲ سال پس از اولین پرتاب موفقیت‌آمیز تاریخ توسط روس‌ها، حامل‌ فضایی آریان-۱ (Ariane-1) نخستین عضو خانواده حامل‌های آریان با موفقیت پرتاب شد و با این پرتاب این خانواده حامل‌های فضایی سنگین متولد شد. 

خانواده آریان تاکنون یکی از مطمئن‌ترین و اقتصادی‌ترین حامل‌های جهان بوده و به‌لطف به‌روزرسانی‌های متعدد هم‌اکنون آریان-۵ (Ariane-5) برای پرتاب ماهواره‌های اروپایی و مشتری‌های بین‌المللی آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. آریان-۵ قادر به حمل ۲۰ تن محموله به مدار لئو با هزینه ۲۲۰ میلیون دلار است.

خانواده حامل‌های فضایی آریان حاصل یک همکاری موفق میان ۲۲ کشور و ‌ده‌ها شرکت کوچک و بزرگ اروپایی می‌باشد. این در حالی است که سایر حامل‌های فضایی توسط یک یا نهایتاً دو کشور ساخته شده‌اند.

آریان-۵

H

مهم‌ترین خانواده حامل فضایی دیگر ابرقدرت فضایی جهان یعنی ژاپن، H نام دارد. اولین عضو این خانواده که H-1 نام داشت در دهه ۸۰ میلادی بر پایه موشک‌های دلتای (Delta) آمریکا توسط صنایع سنگین میتسوبیشی (Mitsubishi heavy industries) ژاپن تولید شد. این ماهواره‌بر سه‌مرحله‌ای در سال ۱۹۹۲ پس از ۹ پرتاب که همه ‌آن‌ها موفق بودند، به کار خود پایان داد.

حامل بعدی این خانواده H-2A نام داشت که اولین پرتاب آن در سال ۲۰۰۱ صورت گرفت. این حامل برخلاف عضو قبلی خانواده خود، که مرحله اول آن تحت لیسانس آمریکا ساخته شده بود، هر دو مرحله آن ژاپنی بوده و توسط صنایع سنگین میتسوبیشی توسعه داده شده بودند. H-2 قادر به حمل محموله‌های ۱۵ تنی به مدار لئو با هزینه ۹۰ میلیون دلاری است. هم‌اکنون نسخه دیگری از H-2B نیز توسط میتسوبیشی عملیاتی شده که سه‌مرحله‌ای بوده و بیشتر برای تحویل محموله‌های مهم به ایستگاه فضایی بین‌المللی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

H-2B

تا اینجا حامل‌های فضایی امروزی معرفی شدند، اما همان‌طور که در مقاله قبل گفته شد حامل‌های فضایی امروزی در راستای نیاز‌های بازار و اقتصاد فضایی جهان شکل گرفته‌اند. در مقاله بعدی هزینه‌های جاری و در‌آمد این حامل‌ها و به‌طورکلی اقتصاد پرتاب‌های فضایی مورد برسی قرار خواهد گرفت تا نگاه دقیق‌تری به نحوه شکل‌گیری بازار کنونی پرتاب‌های فضایی و همچنین نحوه مطرح شدن این حامل‌های فضایی صورت گیرد.