فينشر ستار

كان مشروع "فينتشر ستار" نظام إطلاق أحادي المرحلة قابل لإعادة الاستخدام إلى المدار، اقترحته شركة لوكهيد مارتن وموّلته الحكومة الأمريكية. وكان الهدف منه استبدال مكوك الفضاء بتطوير مركبة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام قادرة على إطلاق الأقمار الصناعية إلى المدار بتكلفة تُعادل عُشر تكلفة مكوك الفضاء. ورغم اشتراط أن تكون المركبة غير مأهولة، كان من المتوقع أن تحمل ركابًا كشحنة. وكان من المُفترض أن يبلغ طول جناحي "فينتشر ستار" 20.7 مترًا ، وطولها 38.7 مترًا ، ووزنها حوالي 1000 طن .  

كان من المفترض أن تكون مركبة "فينتشر ستار" مركبة تجارية أحادية المرحلة إلى المدار، تُطلق عموديًا، ثم تعود إلى الأرض كطائرة. وكان من المقرر تأجير رحلاتها لوكالة ناسا حسب الحاجة. بعد إخفاقات مركبة الاختبار التجريبية المصغرة "إكس-33" ، أُلغي التمويل في عام 2001.

كان مشروع فينشر ستار في الأساس نسخة أكبر من مشروع إكس-33، لكنه لم يُنتج. ^{[ 3 ]} واجه مشروع إكس-33 مشاكل مستمرة في تلبية متطلبات الأداء لخزان وقود الهيدروجين المصنوع من ألياف الكربون. ^{[ 3 ]} تضمن البرنامج عددًا من التقنيات الأخرى، بما في ذلك محرك الصاروخ الخطي ذي الرأس المدبب . ومن أبرز مزايا المشروع نظام الحماية الحرارية المعدني (TPS) الذي طورته شركة بي إف جودريتش . ^{[ 3 ]}

كان من شأن هندسة وتصميم مركبة "فينتشر ستار" أن يوفرا مزايا عديدة مقارنةً بمكوك الفضاء ، ولا سيما توفير كبير في الوقت والمواد، فضلاً عن زيادة مستوى الأمان. ^{[ 4 ]} وكان من المتوقع أن تطلق "فينتشر ستار" الأقمار الصناعية إلى المدار بتكلفة 2000 دولار أمريكي للكيلوغرام الواحد، أي عُشر تكلفة مكوك الفضاء البالغة 20000 دولار أمريكي للكيلوغرام الواحد.

كان تجهيز مركبة "فينتشر ستار" للطيران سيختلف اختلافًا جذريًا عن تجهيز مكوك الفضاء. فعلى عكس مكوك الفضاء المداري ، الذي كان يتطلب رفعه وتجميعه مع العديد من المكونات الثقيلة الأخرى ( خزان وقود خارجي كبير ، بالإضافة إلى صاروخين معززين يعملان بالوقود الصلب )، كان من المقرر فحص "فينتشر ستار" ببساطة في حظيرة طائرات على غرار الطائرات. ^{[ 4 ]}

وعلى عكس مكوك الفضاء، لم يكن مشروع فينشر ستار ليعتمد على معززات الصواريخ الصلبة ، التي كان يجب انتشالها من المحيط ثم صيانتها بعد كل إطلاق. ^{[ 4 ]} علاوة على ذلك، نصت مواصفات التصميم على استخدام محركات خطية ذات فوهة هوائية تحافظ على كفاءة الدفع على جميع الارتفاعات، بينما اعتمد مكوك الفضاء على محركات فوهات تقليدية تحقق أقصى كفاءة لها على ارتفاع معين فقط. ^{[ 4 ]}

كان من المفترض أن تستخدم مركبة "فينتشر ستار" نظام حماية حرارية معدني جديد، أكثر أمانًا وأقل تكلفة في الصيانة من نظام الحماية الخزفي المستخدم في مكوك الفضاء. وكان من شأن الدرع الحراري المعدني لـ"فينتشر ستار" أن يُلغي 17000 ساعة من الصيانة بين الرحلات، والتي كانت مطلوبة عادةً لفحص (واستبدال، عند الحاجة) آلاف البلاطات الخزفية المقاومة للحرارة التي تُشكل الدرع الحراري للمكوك. ^{[ 4 ]}

كان من المتوقع أن يكون صاروخ فينشر ستار أكثر أمانًا من معظم الصواريخ الحديثة. ^{[ 4 ]} فبينما تفشل معظم الصواريخ الحديثة فشلًا كارثيًا عند تعطل أحد محركاتها، سيحتوي فينشر ستار على احتياطي دفع في كل محرك تحسبًا لأي طارئ. ^{[ 4 ]} فعلى سبيل المثال، إذا تعطل أحد محركات فينشر ستار أثناء الصعود، فسيتوقف محرك آخر لموازنة قوة الدفع المعطلة، ويمكن لكل محرك من المحركات العاملة المتبقية زيادة قوته لمواصلة المهمة بأمان. ^{[ 4 ]}

على عكس مكوك الفضاء، الذي أنتجت معززاته الصاروخية الصلبة نفايات كيميائية، أبرزها كلوريد الهيدروجين ، أثناء الإطلاق، لكان عادم مركبة فينشر ستار يتكون من بخار الماء فقط، نظرًا لأن وقودها الرئيسي كان الهيدروجين والأكسجين السائلين فقط . ^{[ 4 ]} وهذا ما كان سيمنح فينشر ستار ميزة كونها صديقة للبيئة. ^{[ 4 ]} كما أن تصميم فينشر ستار الأبسط كان سيستبعد استخدام المواد الدافعة شديدة الاشتعال وحتى الأنظمة الهيدروليكية ، معتمدًا بدلًا من ذلك على الطاقة الكهربائية لأنظمة التحكم في الطيران والأبواب وعجلات الهبوط. ^{[ 4 ]}

بسبب تصميمها الأخف وزنا، كان بإمكان VentureStar الهبوط في أي مطار رئيسي تقريبًا في حالة الطوارئ، ^{[ 4 ]} في حين أن مكوك الفضاء كان يتطلب مدارج أطول بكثير من تلك المتوفرة في معظم المطارات العامة.

أُلغي برنامج VentureStar في عام 2001 بسبب مخاوف تتعلق بتكاليف التطوير، بالإضافة إلى مشاكل تقنية وإخفاقات في برنامج X-33 ، الذي كان يهدف إلى إثبات جدوى بعض التقنيات الأساسية التي كان من المقرر تطبيقها في VentureStar. وكان العطل الذي حدث أثناء اختبار خزان الهيدروجين المبرد المعقد متعدد الفصوص ذي البنية المركبة أحد الأسباب الرئيسية لإلغاء كل من X-33 وVentureStar. ويُعزى هذا العطل في نهاية المطاف إلى ظاهرة الضخ المبرد، وهي ظاهرة تتسبب فيها درجات الحرارة المنخفضة للغاية للهيدروجين السائل داخل الخزان في دخول الرطوبة والهواء إلى هيكل الخزان وتجمدهما، مما يؤدي إلى تلفه. وقد تم التنبؤ بهذا العيب في وقت سابق من التصميم، ولكن لم يتم معالجته، لأن ذلك كان سيزيد من كتلة خزان الهيدروجين، مما يزيد من عدم استقرار المركبة الذي كان يعاني أصلاً من مشاكل. ^{[ 5 ] [ 6 ]} وتم وضع خطط لاستبدال تصميم الخزان المركب المعقد وغير المجرب بتصميم آخر مصنوع من سبيكة الألومنيوم والليثيوم. إضافةً إلى جعل الدبابة أكثر موثوقية وأسهل تصنيعًا، كان من شأن ذلك أيضًا أن يجعلها أخف وزنًا، نظرًا لحاجتها إلى هياكل داعمة أقل. إلا أن هذه الخطة توقفت بسبب ضغوط من الكونغرس لمواصلة تطوير الدبابات المركبة. ^{[ 6 ]} كانت الكتلة العالية غير المتوقعة لمحركات إيروسبايك ستتطلب إضافة ثقل موازن إلى مقدمة المركبة للحفاظ على استقرارها، بالإضافة إلى مثبتات خلفية أكبر، مما كان سيقلل من حمولتها. ^{[ 5 ]} في نهاية المطاف، اعتمد برنامج فينشر ستار بشكل مفرط على تقنيات غير مجربة، مما أدى إلى إخفاقات وعدم يقين وتكلفة باهظة جعلته غير مجدٍ اقتصاديًا.

أمثلة: ^{[ 3 ]}

• نظام حماية من الحرارة المعدني
• محركات XRS-2200 الرئيسية ذات الرأس الهوائي الخطي
• خزانات الأكسجين السائل

كان خزان وقود الهيدروجين أحد العوائق التقنية في ذلك الوقت. ^{[ 3 ]} ومن الإيجابيات أنه بعد عدة سنوات، تم تحقيق متطلبات الأداء لمثل هذا الخزان، حيث اكتسبت ناسا المزيد من الخبرة في خزانات وقود ألياف الكربون المبردة. ^{[ 7 ]}

في 7 سبتمبر 2004، كشف مهندسو نورثروب غرومان ووكالة ناسا عن خزان هيدروجين سائل مصنوع من مادة مركبة من ألياف الكربون، أثبت قدرته على التزود بالوقود بشكل متكرر ومحاكاة دورات الإطلاق. ^{[ 7 ]} كان الخزان عبارة عن أسطوانة بسيطة، وليس بالشكل المعقد المستخدم في مركبة X-33. وخلصت نورثروب غرومان إلى أن هذه الاختبارات الناجحة مكّنت من تطوير وتحسين عمليات تصنيع جديدة سمحت للشركة ببناء خزانات مركبة كبيرة دون الحاجة إلى جهاز تعقيم بالبخار ؛ بالإضافة إلى تصميم وتطوير هندسة خزانات وقود متوافقة مناسبة للاستخدام في مركبة ذات مرحلة واحدة للوصول إلى المدار. ^{[ 8 ]}

في الرواية القصيرة التي صدرت عام 2001 والرواية التي صدرت عام 2015 بعنوان "Lash-Up" للكاتبين لاري بوند وكريس كارلسون، يتم تحويل النموذج الأولي لمركبة VentureStar إلى مركبة فضائية مسلحة تُدعى Defender لحماية الأصول الفضائية الأمريكية من الصين، التي تستخدم مدفعًا فضائيًا لتدمير أقمار نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) . ^{[ 9 ] [ 10 ]}

في رواية جون فارلي " الرعد الأحمر" وأجزائها اللاحقة، أحد الشخصيات الرئيسية هو طيار سابق في شركة "فينتشر ستار".

في المسلسل التلفزيوني ستار تريك: إنتربرايز ، تظهر مركبة فضائية عاملة من طراز فينشر ستار في شارة البداية كجزء من تاريخ رحلات الفضاء البشرية. ^{[ 11 ]}

في المسلسل التلفزيوني " جزيرة الفضاء واحد" ، يقوم أسطول من سفن "فينتشر ستارز" بإعادة تزويد محطة الفضاء التجارية التي تحمل اسم المسلسل بالإمدادات.

في فيلم الخيال العلمي Avatar لعام 2009، تم تسمية سفينة الفضاء بين النجوم التي تنقل الشخصيات من وإلى نظام ألفا قنطورس باسم ISV Venture Star .

• لوكهيد مارتن إكس-33
• سكايلون (مركبة فضائية)
• أوربيتال ساينسز إكس-34

• محاكاة رحلة فينشر ستار على يوتيوب
• مقال من مجلة العلوم الشعبية - أكتوبر 1996، مؤرشف بتاريخ 3 أكتوبر 2012 على موقع Wayback Machine
• مراجعة لبدائل مختلفة لخدمة النقل المكوكية (مؤرشفة بتاريخ 10 مارس 2019 في أرشيف الإنترنت)