حمولة ثانوية

الحمولة الثانوية، والمعروفة أيضًا باسم حمولة المشاركة ، [ 1 ] هي حمولة أصغر حجمًا تُنقل إلى المدار على متن مركبة إطلاق ، وتتحمل الجهة المتعاقدة مع شركة الإطلاق الأساسية معظم تكاليفها، بما في ذلك تاريخ ووقت الإطلاق والمسار المداري . [ 2 ] [ 3 ] ونتيجةً لذلك، تحصل الحمولة الثانوية عادةً على سعر مخفّض بشكل كبير لخدمات النقل إلى المدار، وذلك بقبولها مقايضة فقدان السيطرة بمجرد توقيع العقد وتسليم الحمولة إلى مُورّد مركبة الإطلاق لدمجها معها . وتشمل هذه المقايضات عادةً قلة السيطرة أو انعدامها على تاريخ ووقت الإطلاق، أو معايير المدار النهائية، أو القدرة على إيقاف الإطلاق وإزالة الحمولة في حال حدوث عطل أثناء المعالجة الأرضية قبل الإطلاق، حيث تشتري الحمولة الأساسية عادةً جميع حقوق ملكية الإطلاق هذه بموجب عقد مع مُقدّم خدمات الإطلاق.
سوق
في حين كان هذا الخيار في الأصل خياراً يركز على الحكومة الأمريكية لعمليات الإطلاق المملوكة للحكومة - حيث كانت فتحات الحمولة الثانوية تُمنح غالباً بأي وسيلة تخصيص تختارها الوكالة الحكومية - فقد ظهر سوق كامل بمرور الوقت للاستفادة من انخفاض تكلفة الوصول إلى الفضاء من خلال فرص الحمولة الثانوية. [ 4 ]
شهد قطاع الأقمار الصناعية الصغيرة في صناعة إطلاق الأقمار الصناعية نموًا سريعًا في السنوات الأخيرة. وقد بلغ نشاط التطوير ذروته في نطاق الأحجام من 1 إلى 50 كيلوغرامًا. ففي هذا النطاق وحده، لم يتجاوز عدد الأقمار الصناعية التي أُطلقت سنويًا 15 قمرًا في الفترة من 2000 إلى 2005، ثم انخفض إلى 34 قمرًا في عام 2006، قبل أن ينخفض إلى أقل من 30 قمرًا سنويًا خلال الفترة من 2007 إلى 2011. ثم ارتفع هذا العدد إلى 34 قمرًا في عام 2012، ووصل إلى 92 قمرًا صناعيًا صغيرًا في عام 2013. [ 4 ] وفي عام 2023، أُطلق 2304 أقمار صناعية صغيرة، بزيادة قدرها 18% عن عام 2022.
تحالف الإطلاق الموحد
تختلف خدمات الإطلاق الثانوي المقدمة باختلاف مزودي خدمات الإطلاق. لا توفر شركة الإطلاق التجارية الأمريكية "يونايتد لانش ألاينس" (ULA) أي إمكانية تقريبًا لإطلاق حمولات ثانوية تجاريًا، على الرغم من أن الجيش الأمريكي يوفر بعض خانات الحمولات الثانوية على منصات إطلاق ULA " أطلس 5" و "دلتا 4" ، والتي تخضع بدورها لعمليات تخصيص خانات الإطلاق الحكومية.
مختبر الصواريخ
تُقدّم شركة روكيت لاب إمكانية مشاركة الرحلات في صاروخها إلكترون الحالي . وبفضل قدرة المرحلة الدافعة على إعادة الاشتعال، يمكن للمركبة التبديل بين مدارات مختلفة لنشر الحمولات المتنوعة. [ 5 ]
فوتون عبارة عن منصة إطلاق أقمار صناعية صممتها شركة روكيت لاب ، وهي تمثل تحسينًا كبيرًا لمرحلة الإطلاق. وهي قادرة على إطلاق عدة أقمار صناعية إلى مدار أرضي منخفض (LEO)، ومدار أرضي متوسط (MEO)، ومدار ثابت بالنسبة للأرض (GEO)، وإلى القمر، وإلى الكواكب. [ 6 ]
سبيس إكس
بدأت شركة سبيس إكس في عام 2011 بتقديم مجموعة من خدمات إطلاق الحمولات الثانوية على متن صاروخ فالكون 9 بأسعار تتراوح بين 200,000 و325,000 دولار أمريكي للحمولات الثانوية التي يتم توصيلها إلى مدار أرضي منخفض . [ 7 ] اعتبارًا من مارس 2014 أشارت شركة سبيس إكس إلى أنها ستواصل إطلاق بعض الحمولات الثانوية، لكنها لن تقوم بذلك على نطاق واسع، نظراً لأن "سوق الحمولات الثانوية لا يزال يعاني من نقص في التمويل". [ 8 ]
في أوائل أغسطس 2019، أعلنت شركة سبيس إكس عن برنامج مشاركة إطلاق الأقمار الصناعية الصغيرة إلى المدار، وذلك في ظل انكماش سوق الأقمار الصناعية الكبيرة بعد عام 2018. ورغم أن سبيس إكس كانت قد أطلقت سابقًا مهمة مخصصة للحمولات الثانوية، إلا أن البرنامج الجديد كان سيُلزم العملاء بشراء مواقع الإطلاق مباشرةً من سبيس إكس. في البداية، عرضت سبيس إكس إطلاق حمولات ثانوية يصل وزنها إلى 150 كيلوغرامًا (330 رطلًا) إلى مدار متزامن مع الشمس مقابل 2.25 مليون دولار أمريكي، شريطة أن يشترك العملاء قبل 12 شهرًا على الأقل من موعد الإطلاق. أما في حال الاشتراك بين 6 و12 شهرًا، فسيرتفع السعر إلى 3 ملايين دولار أمريكي . وبالنسبة للحمولات الثانوية التي يصل وزنها إلى 300 كيلوغرام (660 رطلًا)، فقد عرضت سبيس إكس سعرًا أساسيًا قدره 4.5 مليون دولار أمريكي في حال الاشتراك قبل 12 شهرًا، و 6 ملايين دولار أمريكي في حال الاشتراك قبل 6 أشهر . وكان من المقرر إطلاق الرحلات من مجمع الإطلاق SLC-4E في قاعدة فاندنبرغ الجوية ، بدءًا من نوفمبر 2020 على متن صاروخ فالكون 9. [ 9 ] [ 10 ]
However, following the response to the early August announcement; later in the month SpaceX revised plans, reducing prices such that payloads of up to 200 kg (440 lb) for US$1 million. In addition SpaceX announced more launch opportunities initially slated to start from March 2020. They would include secondary payloads on Starlink missions and others.[11] The maiden flight of this program took place on June 13, 2020, when Starlink 8 was flown with 3 SkySats manufactured by Planet Labs.[12][13]
Customers have the option of 15-or-24-inch-diameter (38 or 61 cm)ESPA ports. For dedicated rideshare missions 15-inch and 24-inch diameter rings will have 6 or 4 ports respectively. On Starlink launches, secondary payloads are mounted on the top of the Starlink stack. The mechanical interface for these launches will have two 15-inch-diameter ESPA ports or a single 24-inch-diameter ESPA ports.[14][15] For these missions, SpaceX has removed a few satellites from their usual 60-satellite configuration.[16] SpaceX also offers custom configuration when requested by the customer.[14][15]
Arianespace
Vega
Arianespace launched the first dedicated rideshare mission on the Vega rocket during VV16, which launched 53 satellites into a Sun-synchronous orbit in September 2023.[17] The flight was part of the Small Spacecraft Mission Service.[18]
Ariane 6
In August 2019 Arianespace announced rideshare missions directly into geostationary orbit in response to the rise of small satellites needing to be in that orbit. Customers will be able to buy flights up to 6 – 12 months before the launch. Injecting payloads directly into geostationary orbit allows customers not have to raise their spacecraft's orbits after being dropped of into geostationary transfer orbit. The payload will be deployed six hours after the launch. The first launch called, "GO-1" is expected to fly in Q1 or Q2 of 2022 on the Ariane 6 rocket (64 configuration). The launch will be from Guiana Space Centre. Similar flights may fly in an annual basis.[19] Unlike tradition rideshare missions customers do not have to wait on a primary payload to be ready to launch, instead waiting for a payload capacity to be met.[20]
Other
International Launch Services (ILS), a US company that markets launches of the Russian Proton rocket, does not and has no plans to launch commercial secondary payloads of smallsats or CubeSats.[21]Sea Launch, a US-based consortium of US company Boeing and Russian company RSC Energia (RSCE) (now majority owned by RSCE), also does not currently launch commercial secondary payloads.[21]
Standardized payload interface offerings
ESPA
The EELV Secondary Payload Adapter (ESPA) is an interstage adapter ring that was originally designed for launching secondary payloads on space missions of the United States Department of Defense that use the Atlas V and Delta IV. First used in the 2000s, the goal of ESPA was to reduce launch costs for the primary customer and enable secondary and even tertiary missions with minimal impact to the primary mission.[2] The ESPA ring design has become a de facto standard, and is now much more widely used than the original intent and rockets.
صُممت مركبة ESPA لدعم حمولة رئيسية تصل إلى 6800 كيلوغرام (15000 رطل) وما يصل إلى ست حمولات ثانوية لا تتجاوز حمولة كل منها 180 كيلوغرامًا (400 رطل) . تُركّب كل مركبة فضائية ثانوية شعاعيًا على منفذ قطره 38 سنتيمترًا (15 بوصة)، ويُخصص لها حجم 61 سنتيمترًا (24 بوصة) × 71 سنتيمترًا (28 بوصة) × 97 سنتيمترًا (38 بوصة) . [ 3 ]
بحلول عام 2011، كانت شركة سبيس إكس تتعاقد على إطلاق حمولات ثانوية على متن صاروخ فالكون 9 الخاص بها باستخدام واجهة حلقة ESPA القياسية. [ 7 ]
SSPS
يجري تطوير مشتقات تجارية من حلقة ESPA Grande. يُطلق على هذا النظام اسم نظام الحمولة الثانوية للرحلات الفضائية (SSPS)، ويتم تطويره وتصنيعه بواسطة شركة Andrews Space بموجب عقد مع شركة Spaceflight Services . يتضمن النظام خمسة منافذ بقطر 61 سم (24 بوصة) ، كل منها قادر على حمل حمولات يصل وزنها إلى 300 كيلوغرام (660 رطلاً) . "يعمل نظام SSPS بشكل مشابه جدًا لمركبة فضائية مستقلة مزودة بحاسوب طيران، ونظام طاقة كهربائية، وقدرة على تحديد المدار ، ومفتاح تحويل طاقة الحمولة ." [ 22 ]
مراجع
- ↑ "شركات ناشئة جديدة تُمكّن الأقمار الصناعية من 'المشاركة في الرحلات' وصولاً إلى الفضاء" . موقع Motherboard . ١٦ مارس ٢٠١٥. تاريخ الاسترجاع: ١٢ مايو ٢٠١٦ .
- 1 2 بيري، بيل (يوليو 2012). "ESPA: رحلة غير مكلفة إلى الفضاء للحمولات الثانوية" . مجلة Milsat . تم الاطلاع عليه في 22 مارس 2014 .
- 1 2 محول الحمولة الثانوية المطوّر لمركبة الإطلاق القابلة للاستهلاك (ملف PDF) (تقرير). المؤتمر السنوي الخامس عشر/مؤتمر اتحاد الأقمار الصناعية الصغيرة. 28 أغسطس 2001. تاريخ الاسترجاع: 15 مارس 2025 .
- تقييم سوق الأقمار النانوية/الميكروية لعام 2014 (ملف PDF) (تقرير). سلسلة التقييمات السوقية السنوية. أتلانتا، جورجيا: معهد هندسة البرمجيات. يناير 2014. ص 18. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 22 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 مارس 2014 .
- ↑ "انطلق معنا" . روكيت لاب . تم الاسترجاع في 9 يناير 2022 .
- ↑ "فوتون" . مختبر الصواريخ . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2022-12-08 . تم الاسترجاع بتاريخ 2022-01-09 .
- 1 2 فوست، جيف (22 أغسطس 2011). "فرص جديدة لإطلاق الأقمار الصناعية الصغيرة" . مجلة ذا سبيس ريفيو . تم الاطلاع عليه في 22 مارس 2014.
شركة سبيس إكس... طورت أسعارًا لإطلاق تلك الحمولات الثانوية... ستتراوح تكلفة وحدة P-POD بين 200,000 و325,000 دولار أمريكي للرحلات إلى المدار الأرضي المنخفض، أو بين 350,000 و575,000 دولار أمريكي للرحلات إلى مدار النقل المتزامن مع الأرض (GTO). وأضاف أن تكلفة قمر صناعي من فئة ESPA يزن حتى 180 كيلوغرامًا ستتراوح بين 4 و5 ملايين دولار أمريكي للرحلات إلى المدار الأرضي المنخفض، وبين 7 و9 ملايين دولار أمريكي للرحلات إلى مدار النقل المتزامن مع الأرض.
- ↑ غوين شوتويل (21 مارس 2014). البث 2212: إصدار خاص، مقابلة مع غوين شوتويل (ملف صوتي). برنامج الفضاء. يبدأ الحدث في الدقيقة 32:15–32:35. 2212. مؤرشف من الأصل (mp3) بتاريخ 22 مارس 2014. تم الاسترجاع بتاريخ 22 مارس 2014. [
س: هل تقومون بالكثير من عمليات نقل الحمولات الثانوية؟]
ليس كثيرًا، نقوم ببعضها. لا يزال سوق نقل الحمولات الثانوية غير مربح.
- ↑ بيرغر، إريك (5 أغسطس 2019). "شركة سبيس إكس تدخل سوق إطلاق الأقمار الصناعية الصغيرة بسعر منخفض للغاية" . آرس تكنيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يوليو 2020 .
- ↑ فوست، جيف (5 أغسطس 2019). "أريان سبيس وسبيس إكس تقدمان خدمات مشاركة رحلات جديدة مخصصة" . سبيس نيوز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يوليو 2020 .
- ↑ فوست، جيف (29 أغسطس 2019). "سبيس إكس تُعيد هيكلة برنامج مشاركة رحلات الأقمار الصناعية الصغيرة" . سبيس نيوز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يوليو 2020 .
- ↑ "أقمار بلانيت لابز سكاي سات ستشارك في إطلاق أقمار ستارلينك التابعة لشركة سبيس إكس" . NASASpaceFlight.com . 13 مايو 2020. تاريخ الاطلاع: 13 مايو 2020 .
- ↑ @SpaceX (12 يونيو 2020). "نستهدف يوم السبت 13 يونيو الساعة 5:21 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة لإطلاق 58 قمرًا صناعيًا من أقمار ستارلينك و3 مركبات فضائية من @planetlabs - أول إطلاق لبرنامج مشاركة رحلات الأقمار الصناعية الصغيرة من سبيس إكس" ( تغريدة ) . تم الاطلاع عليها في 26 يونيو 2020 - عبر تويتر .
- ↑ غراي، تايلر (12 يونيو 2020). "سبيس إكس تطلق أول مهمة مشاركة رحلات ستارلينك بالتعاون مع بلانيت لابز" . NASASpaceFlight.com . تاريخ الاسترجاع: 26 يوليو 2020 .
- ↑ وكالة الفضاء الأوروبية (2020-09-03). "إطلاق صاروخ فيغا VV16 ونشر 53 قمراً صناعياً [ فيديو ] " . SciTechDaily . تاريخ الاسترجاع: 2024-02-20 .
- ↑ "إلغاء مهمة عودة فيغا إلى الطيران مرة أخرى" . NASASpaceFlight.com . 28 يونيو 2020. تاريخ الاطلاع: 29 يوليو 2020 .
- ↑ فوست، جيف (5 أغسطس 2019). "أريان سبيس وسبيس إكس تقدمان خدمات مشاركة رحلات جديدة مخصصة" . سبيس نيوز .
- ↑ «ستوفر مهمة "GO-1" التابعة لشركة أريان سبيس للأقمار الصناعية الصغيرة رحلة مباشرة إلى المدار الثابت بالنسبة للأرض» . أريان سبيس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يوليو 2020 .
- 1 2 فوست، جيف (24 مارس 2014). "إمكانية إعادة الاستخدام وقضايا أخرى تواجه صناعة الإطلاق" . مجلة الفضاء . 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 أبريل 2014 .
- ↑ نظام الحمولة الثانوية لرحلات الفضاء ( رابط قديم مؤرشف بتاريخ 2012-07-07 على archive.today ، تم استرجاعه بتاريخ 2012-05-10).
- رحلات الفضاء
- الحمولات الثانوية
