نحوه ساخت فرودگاه فضایی

در حدود ۲۵۰ کیلومتری سواحل شمالی اسکاتلند، جزیره شتلند آنست در حال بازسازی چشمگیر است.

در شبه‌جزیره‌ای که صخره‌های غول‌پیکر و اقیانوس باز آن را احاطه کرده است، سازندگان در حال ساخت یک فرودگاه فضایی هستند. آنها این پروژه را SaxaVord می نامند. آنها می گویند که می تواند میزبان اولین پرتاب موشک عمودی از غرب اروپا باشد.

این یک هدف جسورانه است که از علائم فرخنده استقبال می کند. یکی از آنها فقط در تابستان امسال کشف شد. زمانی که تیم سنگ بنای خود را گذاشت، دیگری شناخته شده بود.

«از عصر برنز به عصر فضا می رود.

مردم محلی می گویند بیش از ۱۰۰۰ سال پیش، Unst اولین قدم وایکینگ ها در اقیانوس اطلس شمالی بود. کارکنان SaxaVord به شوخی می گفتند که آنها کشتی های بلند را با سفینه های فضایی مبادله می کردند. آنها امیدوار بودند که روح کاوشگری نورس را به ارث ببرند.

منادی دوم میراث قدیمی تری را نشان داد. کارگران در حین حفاری محل دفن باستانی را کشف کردند. این کشف نشان می دهد که این مکان بیش از ۴۰۰۰ سال فعالیت انسانی دارد – سه هزار سال بیشتر از میراث وایکینگ ها. SaxaVord یک فال خوب دیگر را حس کرد – و یک شعار جدید زیبا.

اسکات هاموند، مدیر عملیات و معاون مدیرعامل فرودگاه فضایی، به TNW می گوید: “این از عصر برنز به عصر فضا می رود. ما آن را اینگونه می بینیم.” ما همچنین فکر می‌کنیم که یک دایره سنگی وجود دارد که می‌توانست با ستاره‌ها هم راستا باشد. این فقط نشان می‌دهد، اینطور نیست؟ اگر مکان خوبی در عصر برنز بود، اکنون مکان خوبی است.

به چند دلیل مکان خوبی است – اما بعداً در مورد آن بیشتر توضیح خواهیم داد. همچنین مکانی با کشش قدرتمند برای بخش رو به رشد فناوری فضایی اروپا است.

کاهش هزینه ها، نوآوری سریع و تجاری سازی رو به رشد دسترسی به فضا را دموکراتیک می کند. در سال ۲۰۲۲، حدود ۶۹۰۵ ماهواره فعال به دور زمین می چرخیدند که ۲۱۰۵ بیشتر از سال قبل است.

در سیاره مادری ما، تقاضا برای سایت های پرتاب موشک در حال افزایش است. دکتر کریستوف باومایستر، که سرمایه‌گذاری‌های فناوری فضایی را برای شرکت‌های VC جستجو می‌کند سرمایه گذاری های احتمالیمی‌گوید این بخش در جستجوی مکان‌های جدید برای بلند کردن است.

او می گوید: «آنها قطعاً به دنبال گزینه هایی هستند زیرا شما نمی خواهید به یک کشور یا یک شرکت وابسته باشید. اگر به فضاپیماهایی که در حال حاضر داریم نگاه کنید، برای پرتاب‌هایی که پیش‌بینی می‌شود و در حال برنامه‌ریزی هستند، کافی نخواهند بود.»

افزایش پرتاب‌ها نیز مزایایی را برای زمین به ارمغان خواهد آورد. از GPS و پیش بینی آب و هوا گرفته تا سلول های خورشیدی و درمان های پزشکی، فضا مزایای بی شماری در دنیای واقعی ارائه می دهد. با افزایش تعداد فضاپیماها، پیشرفت ها می توانند افزایش پیدا کنند.

هاموند SaxaVord را در خط مقدم نوآوری ها متصور است. او پتانسیل این فرودگاه را با کانال ها و راه آهن های ساخته شده در دوران انقلاب صنعتی مقایسه می کند. پس از ایجاد این زیرساخت، دوره رونق برای توسعه علمی، فناوری و اقتصادی آغاز شد.

او می‌گوید: «ما عملاً همین هستیم: یک زیرساخت. ما برای هر چیز دیگری توانمند خواهیم بود.»

حداقل، این برنامه است. اما ساخت یک فرودگاه فضایی پروژه ساخت و ساز متوسط ​​شما نیست. در SaxaVord، این طرح شامل یک سری مراحل منحصر به فرد بود.

۱٫ یک مکان پیدا کنید

اروپای غربی دارای کمبود مکان های مناسب برای فضاپیماها است. در حال حاضر، تنها مجموعه پرتاب مداری منطقه، مرکز فضایی گویانا در آمریکای جنوبی است. در سرزمین اصلی، ترکیبی از کشورهای پرجمعیت، ترافیک هوایی سنگین، و گستره‌های آبی محدود شرقی، مکان‌های مناسبی را برای پرتاب موشک به جا گذاشته است.

Unst یک استثنای نادر است. این جزیره ۱۲۰ کیلومتر مربعی از راه دور واقع شده است و توسط اقیانوس احاطه شده است و تنها ۶۰۰ نفر در آن زندگی می کنند. همچنین دارای حجم کم ترافیک دریایی و هوایی است.

در شمال Unst، ماهواره پرتابگرها می توانند مسیری روشن و بدون مانع به مدار بیابند. علاوه بر این، این جزیره قبلاً دارای پیوندهای حمل و نقل مناسبی بود که برای میادین نفت و گاز دریای شمال در نزدیکی آن ساخته شده بود.

تیم SaxaVord نیز در مورد شرایط آب و هوایی مطمئن است. آنها تخمین می زنند که ۹۵ درصد از روزهای بهار تا پاییز سه ساعت باد مناسب خواهد داشت. در طول زمستان، این میزان به حدود یک روز در سه روز کاهش می یابد.

دولت بریتانیا هم خوش‌بینی SaxaVord را دارد. در سال ۲۰۱۷، آژانس فضایی بریتانیا این مکان را به عنوان مکان ترجیحی خود برای پرتاب ماهواره شناسایی کرد.

سایتی که حداکثر جرم محموله را به مدار ارائه می‌کند SaxaVord در Shetlands است که از آنجا پرتاب مستقیم به هر دو SSO امکان‌پذیر است. [sun-synchronous orbits] و مدارهای قطبی.”

این یک بسته قانع کننده برای یک فرودگاه فضایی است. اما جاذبه های طبیعی Unst نیز مشکلاتی را ایجاد کرد.

۲٫ محیط خود را مطالعه کنید

موقعیت و محیط جزایر شتلند این شبه جزیره را به پناهگاه حیات وحش تبدیل کرده است. مجمع الجزایر خانه است نزدیک به یک میلیون پرنده دریایی – بزرگترین مستعمره در نوع خود در این سمت اقیانوس اطلس.

Unst به‌عنوان شمالی‌ترین نقطه جزایر بریتانیا و محل ذخیره‌گاه طبیعی Hermaness، جذابیت خاصی برای پرندگان مهاجر دارد. یک فرودگاه جدید می تواند زیستگاه آنها را تهدید کند.

این یک بازتاب است باعث جنجال برای SpaceX ایلان ماسک. پرتاب موشک های این شرکت در تگزاس عامل کاهش گونه های پرندگان در معرض خطر انقراض بود که برنامه هایی برای گسترش فضاپیما را تهدید می کرد.

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

ما واقعی ترین فضاپیماهای بریتانیا هستیم.

در کاربرد SaxaVord، فضاپیما حداکثر ۳۰ پرتاب در سال را پیشنهاد کرد که برخی از آنها در فصل تولید مثل پرندگان رخ می‌دهند.

RSPB Scotland، یک موسسه خیریه حفاظت از محیط زیست، در ابتدا با این برنامه ها مخالفت کرده بود. اما زمانی که SaxaVord متعهد شد از پرتاب بین اواسط ماه مه تا پایان ژوئن – یک دوره کلیدی برای جفت گیری پرندگان – جلوگیری کند، سازمان اعتراض خود را پس گرفت.

به‌عنوان بخشی از ارزیابی‌ها، فرودگاه فضایی دو سال به شمارش پرندگان روی زمین نیاز داشت. نتایج نه تنها پروژه را هدایت کرد، بلکه نور جدیدی را به تهدید دیگری برای پرندگان نشان داد: آنفولانزای پرندگان.

هاموند می گوید: «در هرمانس، پفین ها ۹۰ درصد کاهش یافته است.

حفاظت از محیط زیست Unst به سکونت انسان ها نیز گسترش می یابد. در زمین فرودگاه فضایی یک مکان بنای تاریخی قرار دارد – پایگاه راداری قدیمی برای نیروی هوایی سلطنتی بریتانیا (RAF) در طول جنگ جهانی دوم.

این نقطه عطفی است که برای منشا فضاپیما بسیار مهم بود. SaxaVord زاییده افکار فرانک و دبی استرنگ، زوج متاهلی است که در حین خدمت در RAF با هم آشنا شدند. پس از کشف مکان نظامی قدیمی برای فروش، این زوج با برنامه ریزی برای توسعه یک تجارت اکوتوریسم زمین را خریداری کردند.

در سال ۲۰۰۸، آنها تغییری چشمگیر در مسیر ایجاد کردند. هنگامی که آژانس فضایی بریتانیا Unst را برای یک فرودگاه فضایی نامزد کرد، Strangs تصمیم گرفت این چشم انداز را به واقعیت تبدیل کند. اما داستان اصلی آنها یک داستان فرعی دردسرساز داشت.

حافظان محیط زیست نگران تهدید ساکس آوورد برای این بنای تاریخی بودند. در سال ۲۰۲۱، یک آژانس محیط زیست یک مداخله بالقوه کشنده انجام داد.

Historic Environment Scotland گفت فرودگاه فضایی “تأثیر گسترده و نامطلوب بر اهمیت فرهنگی” ایستگاه رادار خواهد داشت. سازمان درخواست ساخت و ساز را رد کرد. اما پس از یک سال مذاکره و اطمینان از سوی SaxaVord، این اعتراض پس گرفته شد.

با برداشته شدن موانع نظارتی، توسعه به جلو حرکت کرد.

۳٫ فضاپیمای خود را طراحی کنید

یک فرودگاه فضایی یک پروژه طراحی منحصر به فرد چالش برانگیز است – به ویژه در کشوری که قبلاً چنین چیزی وجود نداشته است.

از آنجایی که بریتانیا راهنمایی خاصی برای پرتاب موشک نداشت، هاموند به دنبال دستورالعمل‌های ایالات متحده بود.

«آنها زیر چیزی به نام آمدند CFR 420او می گوید، که مشخص می کند چگونه باید به طراحی یک فرودگاه فضایی نزدیک شوید. و اولین تمرکز همیشه ایمنی است.

پس از بررسی قوانین، SaxaVord دستورالعمل های ایمنی خود را به دقت تنظیم کرد. از جمله الزامات نهایی، فواصل مشخص از مناطق پرجمعیت، نزدیکی به جاده ها، و دور زدن مسیرهای پرواز یا دریاهای شلوغ بود.

“این یک فروشگاه یک مرحله ای برای فضا فراهم می کند.

در سایت، هدایت موقعیت سکوهای پرتاب، موشک ها، بار سوخت و آشیانه ها را هدایت کرد. به عنوان مثال، پدها به فضای مشخصی بین آنها نیاز داشتند تا از هرگونه انفجاری که آتش را در سرتاسر فضاپیما پخش می کند، جلوگیری شود. نگرانی مشابهی مکان های آویز موشک را هدایت کرد.

هاموند می‌گوید: «من می‌خواهم آشیانه‌هایم تا حد امکان نزدیک باشند، زیرا وارد کردن و بیرون آوردن یک موشک زمان‌بر است و این فرآیند با خطراتی همراه است». اما به همان اندازه، نمی‌خواهم آنقدر نزدیک باشد که انفجاری روی پد، آشیانه‌ام را نابود کند.»

یکی دیگر از بخش های مهم این طرح، برنامه زمان بندی راه اندازی است.

SaxaVord برای حداکثر ۳۰ پرتاب موشک عمودی در سال درخواست داده است. برای فشرده کردن همه این پروازها، فرودگاه فضایی مانند یک فرودگاه تجاری عمل خواهد کرد. پرتاب‌ها در بازه‌های زمانی منظم، با جدول زمانی شلوغ‌تر در طول تابستان، زمانی که شرایط سفر مساعدتر است، برنامه‌ریزی می‌شود.

این مدلی است که برای شرکت های ماهواره ای جذاب است. به گفته باومایستر، سرمایه گذار فناوری فضایی، استارت آپ ها می خواهند به مشتریان نشان دهند که چندین گزینه برخاست دارند.

او می گوید: «این در مورد سرعتی است که آنها می توانند به مشتریان ارائه دهند. اگر آنها بتوانند در آمریکای شمالی، اروپا و آسیا امکان پرتاب داشته باشند… موقعیت خوبی دارند.”

پس از نهایی شدن طرح ها، ساخت و ساز می تواند آغاز شود.

۴٫ شروع به ساختن کنید

SaxaVord تصمیم گرفت سه سکوی پرتاب بسازد که هر کدام به مجموعه‌ای از آشیانه‌ها مرتبط هستند. این پدها موشک هایی به طول ۳۰ متر و حداکثر ۱۵۰۰ کیلوگرم را شلیک می کنند. آنها سپس به مدارهای همزمان خورشید، قطبی و با شیب زیاد و همچنین مسیرهای زیرمداری پرواز خواهند کرد.

برای تحقق این امر، SaxaVord امکاناتی را برای نظارت ماهواره ای، ذخیره سازی سوخت، آماده سازی وسیله نقلیه پرتاب و پردازش محموله ایجاد کرده است. اتصال توسط یک شبکه ایستگاه زمینی با آنتن های ۱٫۵ تا ۳٫۷ متری ارائه می شود.

همه اینها به پشتیبانی زیرساختی گسترده نیاز دارد. برای محافظت از فرودگاه فضایی، حصارهای امنیتی در اطراف آن تعبیه شده است. دسترسی به این سایت با ارتقاء گسترده برای نزدیک شدن به جاده ها، که نیاز به جای دادن کامیون های حامل موشک از سرزمین اصلی دارند، بهبود می یابد. SaxaVord همچنین یک فرودگاه نزدیک به سایت اجاره کرده است.

برای نظارت بر پرتاب ها، سیستم های ردیابی و تله متری در محل نصب شده است. این پروژه همچنین در حال دریافت سیستم های خاتمه پرواز است – در صورتی که یک موشک در جهت اشتباه پرواز کند و ناپدید شود.

یکی دیگر از نیازهای اسکان کارکنان و بازدیدکنندگان است. یک هتل جدید با حدود ۲۵۰ تخت و یک مرکز بازدید کننده در دست توسعه است که هدف آن جذب تماشاگران پرنده و طرفداران موشک است. محل اقامت همچنین یک جریان درآمد تکمیلی را فراهم می کند – یک نیاز حیاتی برای SaxaVord.

۵٫ منابع مالی را ادامه دهید

بنادر فضایی سرمایه گذاری معمولی شما نیست. طرح‌های کسب‌وکار نامتعارف هستند، پایگاه‌های مشتریان نوپا هستند، و بازگشت آنها نامشخص است.

همانطور که فرودگاه فضایی کورنوال اخیرا نشان داد پرتاب ها نیز مملو از خطر هستند. در ژانویه، سایت بریتانیایی اولین پرتاب مداری را از اروپای غربی انجام داد – اما پرواز Virgin Orbit به طرز چشمگیری شکست خورد. تنها چند ماه بعد، Virgin Orbit اعلام ورشکستگی کرد.

علاوه بر چالش‌های رایج، SaxaVord مجبور شده است بر مانع دیگری نیز غلبه کند. برخلاف اکثر فضاپیماها، این پروژه بودجه عمومی کمی دریافت کرده است. در عوض، سایت تا حد زیادی به سرمایه گذاری های خصوصی متکی است.

“ما می توانستیم از اینجا به ماه برخورد کنیم.

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

او می‌گوید: «از آنجا که کل صنعت به رهبری دولت عادت کرده است، مردم می‌گویند که اگر دولت به شما پولی نمی‌دهد، شما واقعی نیستید.

ما باید از آن عبور می‌کردیم. و اکنون، ما واقعی‌ترین فضاپیماها هستیم. زیرا این پول خصوصی است زیرا اگر پول خودمان را خرج کنیم، در تصمیم گیری هایمان بیشتر مراقب هستیم.»

این بدان معنا نیست که ارزان بوده است. در ماه مه، فرانک استرنگ، مدیرعامل SaxaVord به یک کمیته پارلمانی گفت که شرکت او نزدیک به ۳۰ میلیون پوند (۳۴٫۶ میلیون یورو) برای فضاپیما هزینه کرده است. وی افزود که این پروژه اخیرا تسهیلات بدهی ۱۳۹ میلیون پوندی (۱۶۰ میلیون یورو) را تضمین کرده است.

سه ماه بعد بی بی سی گزارش شده است این سرمایه‌گذاری ۲۰ میلیون پوند (۲۳ میلیون یورو) دارایی و ۱۰ میلیون پوند (۱۱٫۵ میلیون یورو) بدهی و وام به همراه یک اوراق قرضه توسعه بزرگ تضمین کرده بود.

اپراتورهای راه اندازی منبع مهمی از بودجه را فراهم کرده اند. کارخانه موشک آگسبورگ آلمان (RFA) که دسترسی انحصاری به یک سکوی پرتاب را تضمین کرده است، گفت که این معامله شامل “سرمایه گذاری دو رقمی میلیون پوندی” در SaxaVord است.

سرمایه گذاران خصوصی سهم حیاتی دیگری داشته اند. از جمله آندرس هولش پوولسن، میلیاردر دانمارکی و بزرگترین مالک زمین در شمال اسکاتلند است. پوولسن پیش از این به فضاپیمای دیگری که در نزدیکی زمینش در ساترلند برنامه ریزی شده بود، اعتراض زیست محیطی داشت.

جریان های درآمدی تکمیلی یک تزریق نقدی دیگر را اضافه می کند. علاوه بر سرویس راه اندازی، هتل فوق الذکر به اضافه خدمات پشتیبانی و داده وجود دارد.

هاموند می‌گوید: «این چیزی شبیه به یک فروشگاه یک‌جا ارائه می‌کند؛ آنها فقط به ما مراجعه می‌کنند و وقتی می‌رسند همه چیز را دریافت می‌کنند».

۶٫ شمارش معکوس را شروع کنید

آخرین قطعه در اره منبت کاری اره مویی SaxaVord مجوز فضاپیما است. به گفته هاموند، این پروژه در حال حاضر در مراحل نهایی فرآیند درخواست است که شامل مجموعه ای از جزئیات زمان بر است.

او می گوید: «مثل زمانی است که خانه می خرید. “این بیت آخر برای همیشه خون آلود است، و چیزهای کوچک زیادی وجود دارد که از چوب کاری بیرون می آید.”

گام بعدی قرار دادن آن موشک ها در آسمان خواهد بود. در کنار RFA، SaxaVord شرکای پرتابی از جمله غول هوافضای آمریکایی لاکهید مارتین، شرکت موشکی مستقر در ادینبورگ را جذب کرده است. اسکایروراو HyImpulse، اسپین آف از مرکز هوافضای آلمان.

برخی حتی می توانند قبل از رسیدن مجوز فضاپیما پرواز کنند. تنظیم‌کننده‌های هوانوردی بریتانیا متعهد شده‌اند که اجازه پرتاب‌های زیر مداری را در ارتفاع ۵۰ کیلومتری و با استفاده از موتورهایی کمتر از اندازه تعیین‌شده بدهند.

بر این اساس، HyImpulse اجازه دارد اولین سفر راکت SR75 خود را از Unst انجام دهد. پرتاب می تواند بین ۱ دسامبر ۲۰۲۳ و ۳۰ نوامبر ۲۰۲۴، پرواز فضایی اروپا انجام شود. گزارش ها.

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

با وجود پیشرفت، موانع بیشتری در پیش رو داریم. هنوز امکاناتی برای ساخت و اخذ مجوز وجود دارد. برخی از آزمایش‌ها، مانند آزمایش‌های ردیابی پرواز، تنها زمانی قابل قبول هستند که ماهواره‌ها به فضا پرتاب شوند. تنها در این صورت فضاپیما ماموریت اولیه خود را انجام خواهد داد. با این وجود، هاموند در حال حاضر رویای ستاره ها را می بیند.

او می‌گوید: «ما می‌توانیم از محل خود به ماه برخورد کنیم. اما ما واقعاً برای هر چیز دیگری توانمند هستیم.»

در اطراف دفتر او در Unst، ساخت و ساز در حال پیشرفت است که ما صحبت می کنیم. هاموند هنوز در ذهنش انقلاب است.

ما انقلاب صنعتی و انقلاب دیجیتال را داشتیم – این می‌تواند انقلابی برای دسترسی به فضا باشد.»