استارشیپ توسط شرکت اسپیس‌اکس در ایالات متحده آمریکا تولید و آزمایش می‌شود. محل اصلی تولید و آزمایش این فضاپیما در پایگاه استاربیس واقع در جنوب تگزاس است. همچنین اسپیس‌اکس قصد دارد از مرکز فضایی کندی در فلوریدا نیز برای پرتاب‌های آینده استفاده کند.
ایلان ماسک از کودکی به فضا و اکتشافات فضایی علاقه‌مند بود. او در مصاحبه‌ای گفته است که از همان دوران کودکی به خواندن کتاب‌های علمی تخیلی و داستان‌های فضایی علاقه داشت و این علاقه به مرور زمان بیشتر شد.
ماسک همچنین از برنامه فضایی آپولو الهام گرفته بود و معتقد بود که انسان‌ها باید به کاوش در فضا ادامه دهند و به سیارات دیگر سفر کنند. او در سال ۲۰۰۲ شرکت اسپیس‌اکس را تأسیس کرد تا به تحقق این رویا کمک کند و هدف اصلی او از تأسیس این شرکت، کاهش هزینه‌های سفرهای فضایی و امکان‌پذیر کردن زندگی انسان‌ها در سیارات دیگر بود. ماسک همچنین به دلیل نگرانی‌هایش درباره آینده زمین و نیاز به داشتن یک پشتیبان برای بشریت، به شدت به اکتشافات فضایی علاقه‌مند است.
استارشیپ یک پرتابگر فوق سنگین دومرحله‌ای با قابلیت استفاده مجدد است که توسط شرکت اسپیس‌اکس به رهبری ایلان ماسک ساخته شده است. این فضاپیما با بلندای ۱۲۱ متر و جرم پرتاب ۵۰۰۰ تن، بزرگ‌ترین و نیرومندترین فضاپیمایی است که تاکنون پرواز کرده است. استارشیپ برای جابه‌جایی انسان و بار به مدار زمین، ماه، مریخ و فراتر از آن طراحی شده است و توانایی حمل بیش از ۱۰۰ تن بار را دارد. این فضاپیما همچنین قرار است در برنامهٔ استارلینک برای ارسال ماهواره‌ها به مدار زمین استفاده شود.
زمان بهره‌برداری کامل از استارشیپ هنوز مشخص نیست، اما اسپیس‌اکس امیدوار است که این فضاپیما تا سال ۲۰۲۶ برای مأموریت‌های ماه و مریخ آماده شود. برنامه آرتمیس ناسا استارشیپ را برای حمل فضانوردان مأموریت آرتمیس ۳ به قطب جنوب ماه در سال ۲۰۲۶ انتخاب کرده است.
شرکت‌های مختلفی از جمله ناسا و اسپیس‌اکس از استارشیپ بهره‌برداری خواهند کرد. همچنین استارشیپ در برنامه استارلینک برای ارسال ماهواره‌ها به مدار زمین استفاده خواهد شد.
مشخصات فنی و قدرت این فضاپیما به شرح زیر است:
1. ابعاد و وزن:
-
- بلندی: ۱۲۱ متر (۳۹۷ پا)
- قطر: ۹ متر (۲۹.۵ پا)
- جرم پرتاب: ۵۰۰۰ تن (۱۱٬۰۰۰٬۰۰۰ پوند)
2. ظرفیت بار:
-
- ظرفیت بار مفید به مدار پایین زمین (LEO): ۱۰۰ تا ۱۵۰ تن (۲۲۰٬۰۰۰ تا ۳۳۱٬۰۰۰ پوند)
- حجم: ۱۰۰۰ متر مکعب (۳۵٬۰۰۰ فوت مکعب)
3. موتورهای رپتور:
-
-
- تعداد موتورهای بوستر سوپر هوی: ۳۳ موتور رپتور
- تعداد موتورهای استارشیپ: ۷ موتور رپتور
- سوخت: متان مایع و اکسیژن مایع
- قدرت: موتورهای رپتور در مقایسه با موتورهای فعلی مرلین که روی راکت‌های فالکن ۹ و فالکن هوی سوار شده‌اند، نزدیک به دو برابر قدرت بیشتر دارند.
-
جنیفر هلدمن در حال بررسی امکان حیات در کیهان است. او که به اکتشاف انسان در فضا اختصاص دارد، تلاش می کند تا حضور طولانی مدت و پایدار انسان را در ماه، مریخ و فراتر از آن فراهم کند. او که یکی از اعضای تیم علمی ماموریت ناسا VIPER (Folatiles Investigating Polar Exploration Rover) است، به توسعه پروتکل‌های بلادرنگ و ابزارهای تجزیه و تحلیل برای مأموریت ماه نورد قطبی پرتاب می‌شود، کمک می‌کند.
استارشیپ برای جابه‌جایی انسان و بار به مدار زمین، ماه، مریخ و فراتر از آن طراحی شده است و توانایی بکارگیری کاملاً دوباره و جابه‌جایی بیش از ۱۰۰ تن را دارد. این فضاپیما همچنین قرار است در برنامهٔ استارلینک برای ارسال ماهواره‌ها به مدار زمین استفاده شود.
تا کنون چهار پرتاب آزمایشی برای استارشیپ انجام شده است و اسپیس‌اکس برنامه‌ریزی کرده است که چندین پرتاب آزمایشی دیگر نیز انجام دهد. ایلان ماسک اعلام کرده است که احتمالاً شش پرواز آزمایشی دیگر در سال جاری انجام خواهد شد.
اولین پرواز آزمایش مداری استارشیپ در ۲۰ آوریل ۲۰۲۳ انجام شد. در این پرواز، بوستر ۷ و شیپ ۲۴ از زمین بلند شدند، اما چندین موتور در طول پرواز از کار افتادند و فضاپیما کنترل جهت‌دهی رانش موتورهای رپتور را از دست داد و در نهایت منفجر شد.
ایلان ماسک اعلام کرده است که استارشیپ اولین اولویت شرکت اسپیس‌اکس است و این شرکت به بررسی داده‌ها و کار بر روی پرواز آزمایشی بعدی ادامه خواهد داد.
چهار پرتاب آزمایشی برای استارشیپ انجام شده است که هر کدام دستاوردها و نتایج خاص خود را داشته‌اند:
- اولین پرواز آزمایش مداری (۲۰ آوریل ۲۰۲۳): در این پرواز، بوستر ۷ و شیپ ۲۴ از زمین بلند شدند. اما چندین موتور در طول پرواز از کار افتادند و فضاپیما کنترل جهت‌دهی رانش موتورهای رپتور را از دست داد و در نهایت منفجر شد. این پرواز نشان داد که نیاز به بهبود در سیستم‌های موتور و کنترل جهت‌دهی وجود دارد.
- دومین پرتاب آزمایشی (۱۸ نوامبر ۲۰۲۳): در این پرتاب، هر دو قسمت موشک عظیم استارشیپ پس از جدایی موفقیت‌آمیز، منفجر شدند. این پرتاب نشان داد که نیاز به بهبود در سیستم‌های جدایی و پایداری وجود دارد.
- سومین پرتاب آزمایشی (۱۴ مارس ۲۰۲۴): اطلاعات دقیقی از این پرتاب در دسترس نیست، اما به نظر می‌رسد که این پرتاب نیز با مشکلاتی مواجه شده است و نیاز به بهبودهای بیشتری در سیستم‌های مختلف دارد.
- چهارمین پرتاب آزمایشی (۶ ژوئن ۲۰۲۴): در این پرتاب، موشک استارشیپ سرانجام موفق شد به نرمی در اقیانوس هند فرود بیاید². این پرتاب نشان داد که اسپیس‌اکس توانسته است بهبودهای لازم را در سیستم‌های فرود و پایداری اعمال کند و به یک فرود موفق دست یابد.
استفاده از فولاد ضد زنگ به استارشیپ امکان می‌دهد تا در برابر شرایط سخت فضایی مقاومت کند و همچنین در هنگام ورود دوباره به جو زمین از آسیب‌های حرارتی جلوگیری کند. این ویژگی‌ها به استارشیپ کمک می‌کنند تا به اهداف بلندپروازانه خود برای جابه‌جایی انسان و بار به مدار زمین، ماه، مریخ و فراتر از آن دست یابد.
علاوه بر فولاد ضد زنگ که برای ساخت بدنه استارشیپ استفاده شده است، مواد دیگری نیز در ساخت این فضاپیما به کار رفته‌اند:
- مواد کامپوزیتی: در برخی از بخش‌های استارشیپ از مواد کامپوزیتی استفاده شده است. این مواد دارای وزن سبک و مقاومت بالا هستند و به کاهش وزن کلی فضاپیما کمک می‌کنند.
- آلومینیوم: در برخی از بخش‌های داخلی و ساختارهای پشتیبانی از آلومینیوم استفاده شده است. آلومینیوم دارای وزن سبک و مقاومت بالا در برابر خوردگی است.
- مواد مقاوم در برابر حرارت: در بخش‌هایی از فضاپیما که در معرض حرارت بالا قرار دارند، از مواد مقاوم در برابر حرارت استفاده شده است. این مواد شامل سرامیک‌ها و کامپوزیت‌های مقاوم در برابر حرارت هستند که به حفاظت از فضاپیما در هنگام ورود دوباره به جو زمین کمک می‌کنند.
- مواد عایق: برای حفظ دمای مناسب در داخل فضاپیما و جلوگیری از انتقال حرارت، از مواد عایق استفاده شده است. این مواد به حفظ دمای مناسب برای تجهیزات و سرنشینان کمک می‌کنند.
سیستم‌های کنترل جهت‌دهی در استارشیپ از تکنولوژی‌های پیشرفته‌ای بهره می‌برند که به فضاپیما امکان می‌دهند در طول پرواز و فرود به صورت دقیق کنترل شود. این سیستم‌ها شامل موارد زیر هستند:
- موتورهای رپتور: موتورهای رپتور از سوخت متان مایع و اکسیژن مایع استفاده می‌کنند و دارای قدرت بالایی هستند. این موتورها به فضاپیما امکان می‌دهند تا به سرعت‌های بالا دست یابد و جهت حرکت خود را به دقت کنترل کند.
- حسگرهای پیشرفته: استارشیپ از حسگرهای پیشرفته‌ای بهره می‌برد که موقعیت و سرعت فضاپیما را به دقت اندازه‌گیری می‌کنند. این حسگرها شامل حسگرهای ژیروسکوپ و شتاب‌سنج هستند که اطلاعات دقیقی از وضعیت فضاپیما به سیستم‌های کنترل ارائه می‌دهند.
- الگوریتم‌های کنترل دقیق: سیستم‌های کنترل جهت‌دهی استارشیپ از الگوریتم‌های پیشرفته‌ای بهره می‌برند که به فضاپیما امکان می‌دهند جهت حرکت خود را به دقت کنترل کند. این الگوریتم‌ها با استفاده از داده‌های حسگرها و اطلاعات موتور، دستورات لازم برای تغییر جهت و سرعت فضاپیما را صادر می‌کنند.
- باله‌های کنترل فعال: استارشیپ دارای باله‌های کنترل فعال است که به آن امکان می‌دهند در طول پرواز و فرود به صورت پایدار عمل کند. این باله‌ها به فضاپیما کمک می‌کنند تا جهت و سرعت خود را به دقت کنترل کند و از انحرافات ناخواسته جلوگیری کند.
- سپر حرارتی: استارشیپ دارای سپر حرارتی پیشرفته‌ای است که از مواد مقاوم در برابر حرارت ساخته شده است. این سپر حرارتی به فضاپیما کمک می‌کند تا در هنگام ورود دوباره به جو زمین از آسیب‌های حرارتی جلوگیری کند.
- سیستم‌های جدایی مراحل: استارشیپ از سیستم‌های جدایی مراحل پیشرفته‌ای بهره می‌برد که به آن امکان می‌دهد مراحل مختلف پرواز را به صورت دقیق و با کمترین اختلال انجام دهد. این سیستم‌ها شامل مکانیزم‌های جدایی پیشرفته و مواد مقاوم هستند.
