شركة ستوك سبيس الأمريكية تطوّر صاروخ "نوفا" القابل لإعادة الاستخدام بقدرة نقل 3000 كيلوغرام إلى المدار الأرضي المنخفض

أخبار ar.wedoany.com، تعمل شركة Stoke Space على تطوير صاروخ الإطلاق "نوفا" (Nova). صُمم هذا الصاروخ حول مبدأ قابلية إعادة الاستخدام السريع بنسبة 100%، حيث يمكن استرجاع المرحلتين بعد الطيران، مما يتيح توزيع تكاليف الإنتاج على عمليات إطلاق متعددة، ويقلل الاعتماد على تصنيع مكونات طيران جديدة، ويمكّن المهام من استخدام صواريخ مُثبتة عبر رحلات متكررة، وبالتالي توفير قدرة وصول مداري متكررة وفعالة من حيث التكلفة.

من أبرز التقنيات الأساسية في صاروخ "نوفا" المرحلة الثانية القابلة لإعادة الاستخدام بالكامل، والتي تجمع بين درع حراري معدني مُبرَّد بالسائل بطريقة التجديد ومحرك صاروخي متكامل يعمل بالهيدروجين السائل والأكسجين السائل (LH2/LOX). وبالمقارنة مع أنظمة الحماية الحرارية الخزفية التقليدية، يمكن لهذا الدرع الحراري المعدني المُبرَّد بنشاط أن يتحمل عمليات إعادة الدخول المتكررة إلى الغلاف الجوي، ويعزز المتانة ويقلل الحاجة إلى التجديد بفضل استخدام مواد مرنة وأنماط فشل سلبية. كما تدعم المرحلة الثانية إعادة إشعال المحرك لعدد غير محدود من المرات، مما يتيح عمليات مدارية مرنة، والدخول المباشر إلى المدار الجغرافي الانتقالي (GTO) والمدار الانتقالي القمري (TLI)، بالإضافة إلى هبوط عمودي دقيق بالدفع.

فيما يتعلق بالتسليم المداري والعمليات في المدار، تدمج بنية المرحلة الثانية لصاروخ "نوفا" عدة تقنيات. يوفر غطاء الحمولة القابل لإعادة الاستخدام بالكامل نصف كرة نشر بزاوية 180°×360°، ويدعم تصميم الصاروخ عمليات ديناميكية في الفضاء مثل الالتقاء والالتقاط وإعادة التموضع. فوهة محرك المرحلة الثانية أقصر بنحو 10 مرات من الفوهات التقليدية على شكل جرس، ومع ذلك يمكنها الخنق العميق عند الضغط الجوي. أثناء إعادة الدخول، وبفضل معامل المقذوفية المنخفض، يمكن لصاروخ "نوفا" تقليل السرعة عبر السحب الديناميكي الهوائي إلى أقل من 100 م/ث (224 ميل/س)، ثم إعادة تشغيل المحرك لتنفيذ هبوط عمودي متحكم به.

يعتمد محرك "ألتير" (Altair) في المرحلة الثانية على بنية دورة التمدد، ويستخدم وقود LH2/LOX، مع درع حراري مدمج، ويحقق نبضًا نوعيًا يتجاوز 425 ثانية، ودفعًا يتجاوز 25,000 رطل قوة (lbf). وتشير شركة Stoke Space إلى أن الهيدروجين السائل يتمتع بمزايا مجمعة في الأداء والقدرات الإدارية الحرارية، حيث تبلغ كفاءته أعلى بنحو 30% من الوقود الهيدروكربوني، وقدرته التبريدية تعادل خمسة أضعاف الوقود الهيدروكربوني. في وضع إعادة الاستخدام الكامل، تبلغ قدرة "نوفا" على النقل إلى المدار الأرضي المنخفض (LEO) 3000 كيلوغرام، والحد الأقصى لقدرة النقل إلى LEO هو 7000 كيلوغرام؛ وتشمل القدرات المستهدفة أيضًا 2500 كيلوغرام إلى GTO، و1250 كيلوغرامًا إلى TLI، و800 كيلوغرام إلى مدار C3=0.

تُشغَّل المرحلة الأولى بمحرك يعمل بالغاز الطبيعي المسال والأكسجين السائل (LNG/LOX) بنظام دورة الاحتراق المرحلي الكامل (FFSC)، ويستهدف التصميم أداءً عاليًا وكفاءة عالية وعمرًا طويلًا وإعادة استخدام سريعة، بدفع يتجاوز 100,000 رطل قوة (lbf) ونبض نوعي يبلغ 345 ثانية. في مشروع "نوفا"، تُعتبر إعادة الاستخدام السريع مكونًا أساسيًا في بنية الصاروخ وليست قدرة إضافية، وتهدف الشركة إلى تقليص فترة إعادة التأهيل من أشهر إلى ساعات.

تقوم شركة Stoke Space بالتكامل الرأسي لعمليات تصميم وتصنيع وتطوير واختبار صاروخ "نوفا" لتسريع وتيرة التكرار. يختار الصاروخ خزانات فولاذية بدلاً من خزانات المواد المركبة الكربونية، حيث ترى الشركة أن الخصائص الحرارية والقوة والليونة للفولاذ أكثر ملاءمة لتحمل الضغط المتكرر ودورات الحرارة والإجهاد الميكانيكي. تدير الشركة منشأة اختبار خاصة مخصصة بالقرب من منشآت التصنيع والتطوير المتكاملة رأسيًا، لإجراء اختبارات سريعة وتحسين تقنيات الدفع وتقنيات الصواريخ.

شركة Stoke Space هي شركة فضاء أمريكية متخصصة في تطوير صواريخ الإطلاق القابلة لإعادة الاستخدام بالكامل وتقنيات النقل الفضائي. يتميز نظامها الرئيسي "نوفا" بمرحلتين أولى وثانية قابلتين لإعادة الاستخدام، ودرع حراري معدني مُبرَّد بنشاط، وأنظمة دفع عالية الأداء، وقدرة استيعاب حمولات قابلة لإعادة الاستخدام، مع القدرة على إيصال الحمولات إلى المدار وإعادة الأصول من الفضاء إلى الأرض.