פאלקון כבד

משגר לוויינים וחלליות פרי פיתוח של החברה הפרטית ספייס אקס (SpaceX) שייסד אלון מאסק

פאלקון כבדאנגלית: Falcon Heavy) הוא משגר כבד ורב-שימושי באופן חלקי אשר פותח ומיוצר על ידי SpaceX. הפאלקון כבד מתבסס על המשגר פאלקון 9 ולמעשה מורכב ממשגר פאלקון 9 כשלב מרכזי ושני מאיצי צד המורכבים מהשלב הראשון של משגרי פאלקון 9. למשגר זה יכולת נשיאה של 63,800 ק"ג למסלול לווייני נמוך והוא מסווג כמשגר כבד, דהיינו בעל יכולת נשיאה גבוהה מאוד לחלל. יכולת הנשיאה שלו היא כמחצית מזו של הסטורן 5 והוא המשגר הפעיל העוצמתי ביותר בעולם כיום.

פאלקון כבד
Falcon Heavy
Falcon Heavy cropped.jpg
הפאלקון הכבד על כן השיגור 39A במרכז החלל קנדי, בהכנות לטיסת הבכורה שלו
ייעוד משגר חלליות למסלולים LEO, GTO, TLI, ולמאדים.
משפחה פאלקון
יצרן SpaceX
ארץ ייצור ארצות הבריתארצות הברית  ארצות הברית
עלות שיגור תצורה מתכלה: 150 מיליון דולר
שימוש חוזר: 90 מיליון דולר
היסטוריית שיגורים
סטטוס פעיל
אתרי שיגור בסיס חיל האוויר ונדנברג
מרכז החלל קנדי
שיגורים 3
הצלחות 3
שיגור ראשון 6 בפברואר 2018[1]
שיגור אחרון 25 ביוני 2019
מטענים ידועים טסלה רודסטר אדומה
יכולת
מטען ל־LEO 63,800 ק"ג
מטען ל־GTO 26,700 ק"ג
מטען ל־TLI 16,000 ק"ג
מידע נוסף
גובה 70 מטרים
קוטר 3.66 מטרים×3
משקל 1,420,788 ק"ג
שלבים 2
מאיץ (ימני ושמאלי)
מספר מאיצים 2
מספר מנועים 9 כל מאיץ
סוג מנוע מרלין D1
דחף 15,214 קילו ניוטון (בגובה פני הים)
מתקף סגולי בריק - 311 שניות
בגובה פני הים - 282 שניות
זמן בעירה 154 שניות
דלק RP-1/חמצן נוזלי
שלב ראשון
מספר מנועים 9
סוג מנוע מרלין D1
דחף 7,607 קילו ניוטון (בגובה פני הים)
מתקף סגולי בריק - 311 שניות
בגובה פני הים - 282 שניות
זמן בעירה 187 שניות
דלק RP-1/חמצן נוזלי
שלב שני
מספר מנועים 1
סוג מנוע מרלין D1 (לשימוש בריק)
דחף 934 קילו ניוטון
מתקף סגולי בריק - 348 שניות
זמן בעירה 397 שניות
דלק RP-1/חמצן נוזלי

פיתוחו של הפאלקון כבד החל בתחילתו של העשור השני של המאה ה-21 והוא נכנס לשימוש בשנת 2018. זהו המשגר השני בהיסטוריה אחרי הפאלקון 9 אשר ניתן לשימוש חוזר באופן חלקי כאשר שלושת המאיצים העיקריים שלו מסוגלים לנחות בחזרה במאונך לאחר חדירתם לאטמוספירה ולהיות משוגרים פעמים נוספות. מלבד שיגור לוויינים, משגר זה יועד תחילה גם עבור שיגור בני אדם אל מעבר למסלול לווייני נמוך אך בפברואר 2018, SpaceX הודיעה היא לא מתכוונת לשגר אסטרונאוטים באמצעות משגר זה. עם כניסתו העתידית של משגר הסטארשיפ לפעילות רצופה, החברה מתכוונת להפסיק את פעילותם של הפאלקון כבד והפאלקון 9.

יכולות ומבנה המשגרעריכה

למשגר יכולת נשיאה למסלול לווייני נמוך של כ־63 טון, וכ־27 טון למסלול גאוסטציונרי. זאת בהנחה של שיגור בתצורה מתכלה - שלושת השלבים הראשונים ישתמשו במלוא הדלק שבהם ללא אפשרות נחיתה חוזרת. אם תתבצע נחיתה חוזרת, היכולות יפחתו. יש המעריכים שהמשגר יוכל להביא רק כ־8 או 9 טון למסלול גאוסטציונרי באופן זה.

שלב ראשוןעריכה

עיצוב המשגר מבוסס על רכב השיגור הסטנדרטי של החברה, המשגר הדו־שלבי פאלקון 9. לפאלקון הכבד שלב ראשון מרכזי שאליו צמודים שני שלבים ראשונים נוספים המשמשים כמאיצי צד, סגנון הדומה למשגר דלתא 4 כבד. בעוד שני מאיצי הצד זהים לשלב ראשון של פאלקון 9, שלדת השלב הראשון המרכזי הייתה צריכה לעבור עיצוב מחדש, על מנת שיוכל לעמוד בלחצים וברעידות החזקות שיוצר החיבור לשני המאיצים.[2]

לכל שלב ראשון תשעה מנועי מרלין שמונעים בדלק נוזלי מסוג RP-1 (דלק קרוסין מזוקק) וחמצן נוזלי, כך שבסך הכל יש למשגר בשלביו הראשונים 27 מנועים רקטיים. כל שלושת השלבים הראשונים של הפאלקון הכבד מתוכננים להיות רב־שימושיים, ולנחות לאחר השיגור על היבשה או על אסדה באוקיינוס. הנחיתה נעשית באמצעות מספר בעירות רקטיות בשילוב עם סנפירי רשת (Grid fins) הממוקמים בחלק העליון של כל שלב ראשון, שיטה המפחיתה מיכולת השיגור של המשגר, שכן הוא לא מנצל את כלל מאגר הדלק שלו, אך מאפשרת להקטין את עלויות השיגור שכן עלות השלב הראשון היא עיקר עלות הטיל בפרט והשיגור בכלל.

שלב שניעריכה

השלב השני של המשגר זהה לשלב השני של הפאלקון 9, ומונע בעזרת מנוע מרלין 1D יחיד, המותאם לפעולה בתנאי ריק, עם כוח דחף של 934 kN. השלב השני יכול לפעול מספר פעמים, וזמן הבערה שלו בדחף מלא הוא 397 שניות.[3]

פיתוח ושיגור הבכורהעריכה

 
השוואת גדלים: פאלקון כבד, סטורן 5, BFR

פיתוח הפאלקון הכבד נמשך יותר משבע שנים, הוא הוצג לראשונה באפריל 2011 אז נטען שהשיגור הראשון יתרחש ב־2013, אך מאז מועד השיגור נדחה מספר פעמים עד ששיגור הבכורה התקיים בהצלחה ב־6 בפברואר 2018.

אילון מאסק סיפר במסיבת עיתונאים אחרי השיגור הראשון כי פיתוח הטיל היה קשה הרבה יותר משחשבו תחילה, וכי בשלוש הזדמנויות שונות שקלו לבטל אותו, לדבריו ספייס איקס השקיעה בפיתוח פאלקון כבד כ־500 מיליון דולר.

השיגור הראשון בוצע מכן השיגור LC-39A במרכז החלל קנדי. בדומה לשיגור הראשון של החללית דרגון 1.0, שנשאה איתה גלגל גבינה לחלל, גם הפעם המטען היה סמלי ויוצא דופן: מכוניתו הפרטית של אילון מאסק, טסלה רודסטר אדומה, בתא הכפפות היו עותק של הספר מדריך הטרמפיסט לגלקסיה, מגבת ושלט עם כיתוב "בלי פאניקה"; במושב הנהג ישבה בובה בחליפת האסטרונאוט של החברה; ברכב הושמעו השירים "Space Oddity" ו־"Life on Mars" של דייוויד בואי ללא הפסקה. למכונית חוברו שלוש מצלמות ששידרו ממנה בשידור חי למשך מספר שעות.[4] היא שוגרה למסלול אליפטי סביב השמש בו תגיע אל מעבר למרחק של מאדים מהשמש.[5]

שני המאיצים הצדדיים, שזו להם הטיסה השנייה לחלל, שבו ונחתו בהצלחה במנחתים ייעודיים סמוך לאתר השיגור יחד. המאיץ האמצעי לא הצליח לנחות והתרסק באוקיינוס במהירות 480 קמ"ש, 100 מטר מהאסדה עליה יועד לנחות.[6]

לאחר הדגמת יכולותיו, אפשר הטיל לספייס אקס לזכות במספר חוזים משמעותיים, בינם 40% מחוזי השיגור הבאים של משרד ההגנה האמריקאי, אשר ידרוש מהחברה לפתח יכולות נוספות לטיל, כמו הרכבת מטען אנכית (כיום הטיל מורכב אופקית ומועמד על כן השיגור טרם לשיגורו. כחלק מהחוזה יפתחו בניין נייד אשר לאחר הרמת הטיל, יכסה אותו ובו יורכב המטען והמעטפת), יכולת הנדרשת על ידי הלוויינים שלהם, כמו גם מעטפת אווירודינמית גדולה יותר, אשר תתאים למטענים הגדולים. כיום משתמש הטיל באותה המעטפת כמו הפאלקון 9, שכבר נחשבת קטנה יחסית ליכולת נשיאת המטען שלו, מה שמועצם עבור הפאלקון הכבד העוצמתי.

בנוסף, הטיל זכה במספר חוזי שיגור עבור נאס"א, כמו החללית Psyche, ושיגור חלקים לתחנת החלל LOP-G, שתיבנה סביב הירח כחלק מתוכנית ארטמיס, יחד עם חוזי אספקה לתחנה זו, בה ישגר הטיל את חללית ה Dragon XL, גרסה של חללית הדראגון של החברה שתותאם לאספקת התחנה.

מחירעריכה

 
שיגור ראשון של פאלקון כבד ב־6 בפברואר 2018
 
נחיתת שני המאיצים בטיסה הראשונה של פאלקון כבד

מחיר השיגור של פאלקון כבד נע בין 90 מיליון דולר כאשר מאיצי הצד נוחתים חזרה ל־150 מיליון דולר לתצורה בה כל שלושת השלבים המאיצים משתמשים במלוא הדלק שבהם.[7][8] מדובר במחיר תחרותי מאוד בשוק שיגורי הלוויינים.[9][10] (לשם השוואה: טיל דלתא 4 כבד מסוגל לשגר מטען במשקל קטן בכ-50% מפאלקון כבד אך עולה יותר מפי 2 ממנו - 350 מיליון דולר.[11])

שיגוריםעריכה

הפעלתו המסחרית הראשונה של הפאלקון הכבד הייתה ב-11 באפריל 2019, עם שיגור לוויין התקשורת הסעודי ArabSat 6A. בשיגור הזה, לראשונה בפאלקון כבד, שלושת המאיצים של הפאלקון נחתו בחזרה בהצלחה.[12], אולם עקב רוחות וגלים גבוהים, המאיץ המרכזי אבד בים.[13]

קישורים חיצונייםעריכה

  מדיה וקבצים בנושא פאלקון כבד בוויקישיתוף

הערות שולייםעריכה