لوكهيد ستار كليبر

كان ماكسويل هنتر يعمل في شركة دوغلاس للطائرات حيث وضع أسس حساب اقتصاديات تشغيل الطائرات. نُشرت منهجياته لأول مرة عام 1940، وطُبقت لاحقًا على طائرتي دوغلاس DC-6 و DC-7 . واعتمدت رابطة النقل الجوي هذه المنهجيات لاحقًا كمعيار. ^{[ 1 ]}

انضم لاحقًا إلى مشروع صاروخ ثور بصفته كبير مهندسي التصميم، ما عرّفه على عالم صواريخ الإطلاق الفضائية. ومع المراحل العلوية الجديدة، تحوّل ثور إلى دلتا ، أحد أكثر صواريخ الإطلاق استخدامًا في ستينيات القرن العشرين. ورغم نجاح ثور، لم يكن هانتر راضيًا عن حالة سوق صواريخ الإطلاق، وكتب لاحقًا أنه "بحلول نهاية عام 1963، كانت حالة الصواريخ القابلة للاسترداد سيئة للغاية". ^{[ 1 ]} كان مقتنعًا بأنه طالما يتم التخلص من صواريخ الإطلاق، فلن يكون الوصول إلى الفضاء ميسور التكلفة أبدًا.

كانت عدة شركات قد أنجزت بالفعل دراسات جدوى أولية لمركبات فضائية قابلة لإعادة الاستخدام بالكامل، مثل مارتن ماريتا أستروروكيت ودوغلاس أسترو . استخدمت هذه التصاميم مرحلتين عائدتين، تعود إحداهما إلى نقطة الإطلاق، بينما تدخل الأخرى في المدار وتهبط بعد انتهاء مهمتها. اعتقد هانتر أن أي تصميم من هذا القبيل يُشبه صنع طائرتين للقيام بمهمة واحدة، وأن المرحلة العلوية فقط هي ذات الفائدة الحقيقية. بحلول مارس 1964، كان قد طور مفهومًا جديدًا، وهو تصميم المرحلة والنصف. ^{[ 1 ]}

في الصاروخ ذي المرحلتين، ينطلق صاروخ ليرفع صاروخًا ثانيًا عاليًا في الهواء، ثم ينفصل عنه. بعد ذلك، ينطلق الصاروخ الثاني وينطلق إلى المدار. تتمثل ميزة هذا التصميم في انخفاض وزن الصاروخ أثناء صعوده، مما يقلل من الكتلة التي يجب حملها طوال الطريق إلى المدار. أما عيب هذا النهج فهو حاجته إلى صاروخين كاملين، وكلاهما مكلف، بالإضافة إلى كونه عملية تستغرق وقتًا طويلاً.

في تصميمه ذي المرحلة والنصف، لم يكن لدى هانتر سوى صاروخ واحد. مع ذلك، لم يكن أي صاروخ في ذلك الوقت يمتلك الأداء اللازم للوصول إلى المدار بمفرده مع حمولة مفيدة، لذا كان لا بد من وجود نوع من المراحل. تمثل حل هانتر في وضع خزانات الوقود فقط في "المرحلة"، والتي تُقذف أثناء الصعود. منح هذا المركبة مزايا المراحل، مع التخلص من خزانات الوقود فقط، وإعادة جميع الأجزاء باهظة الثمن لإعادة استخدامها. بعد الهبوط، تُعاد تهيئة المركبة، وتُركب عليها خزانات وقود أخرى، لتكون جاهزة لمهمة أخرى.

انتقل هانتر إلى شركة لوكهيد في خريف عام 1965. وفي يومه الأول، سُئل عما إذا كان هناك أي شيء ينبغي على لوكهيد النظر فيه، فاقترح على الفور تطوير تصميمه المكون من مرحلة ونصف. وقد لفتت اقتراحاته انتباه يوجين روت، رئيس قسم الصواريخ والفضاء في شركة لوكهيد، الذي منحه الضوء الأخضر لدراسة ما أصبح يُعرف باسم ستار كليبر. ^{[ 1 ]}

مع بدء تقليص برنامج أبولو في عام 1966، بدأت ناسا في التخطيط لمستقبلها خلال فترة السبعينيات وما بعدها. على المدى القريب، جُمعت استخدامات متعددة لمعدات ساتورن الفائضة في مكتب برنامج تطبيقات أبولو ، مما ساهم في استكمال البعثات حتى منتصف السبعينيات. بعد ذلك، طورت ناسا برنامجًا طموحًا تضمن محطة فضائية مأهولة بشكل دائم ، وقاعدة قمرية صغيرة، ومهمة مأهولة إلى المريخ في نهاية المطاف. وكفكرة ثانوية، ظهرت فكرة "مركبة لوجستية" لخفض تكلفة تشغيل المحطة الفضائية. خُصصت هذه المركبة لتغيير الطواقم على متن المحطة الفضائية أسبوعيًا، أو كما وصفها والتر دورنبرغر : "طائرة فضائية اقتصادية قادرة على توفير بيضة طازجة كل صباح لكل فرد من أفراد طاقم محطة فضائية تدور حول الأرض". ^{[ 2 ]}

في عام ١٩٦٧، نظم جورج مولر اجتماعًا ليوم واحد لمناقشة مفهوم مركبة الإمداد اللوجستي. قبل ذلك بعام، تعاونت القوات الجوية ووكالة ناسا في دراسة التقنيات الحالية ضمن مشروع "مركبة الإطلاق والعودة المتكاملة" (ILRV). صنّف مشروع ILRV المشاركات الصناعية المختلفة إلى ثلاث مجموعات: "الفئة الأولى" التي وضعت مركبة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام فوق صاروخ معزز غير قابل لإعادة الاستخدام، و"الفئة الثانية" التي اعتمدت على تصاميم صاروخية قابلة لإعادة الاستخدام بالكامل، و"الفئة الثالثة" التي استخدمت محركات متطورة تعمل بالهواء. أعاد مولر النظر في أعمال مشروع ILRV ودعا الشركاء الصناعيين أنفسهم لتقديم عروضهم، وقرر التركيز فقط على تصاميم الفئة الثانية.

قدمت شركة لوكهيد مشروع ستار كليبر، بينما قدمت ماكدونيل تصميمًا آخر من مرحلة ونصف، وهو تيب تانك . عالجت جنرال دايناميكس مخاوف هانتر بشأن بناء طائرتين لمهمة واحدة في مشروعها ترياميس ، الذي استخدم عدة مركبات فضائية متطابقة مجمعة معًا، حيث تسافر واحدة فقط إلى المدار. أما كرايسلر ، فقد قدمت تصميمًا غريبًا، وهو سيرف ، الذي كان مختلفًا لدرجة أنه لم يُؤخذ على محمل الجد. مع ذلك، كانت الغالبية العظمى من المشاركات عبارة عن طائرات فضائية من مرحلتين. ومع اتضاح أن البرنامج يمضي قدمًا، دخلت فرق ناسا المنافسة، مضيفةً تصاميمها الخاصة.

دعمت ناسا تصميم المركبة الفضائية "الكلاسيكي" ذي العودة التلقائية حتى عام 1971، حين خفّض مكتب الإدارة والميزانية الحد الأقصى لميزانية التطوير إلى النصف ، من حوالي 10 مليارات دولار إلى 5 مليارات دولار. لم يكن هذا المبلغ كافيًا لتطوير تصميم قابل لإعادة الاستخدام بالكامل، فعاد المشروع برمته إلى مرحلة التخطيط. حينها برزت حجج هنتر المؤيدة لمركبة ستار كليبر؛ إذ كانت تكاليف تطوير تصميم المرحلة والنصف أقل بكثير نظرًا لوجود مركبة فضائية واحدة فقط قيد التطوير. ومن المفارقات أن المركبة التي بُنيت في نهاية المطاف لم تكن من تصميم شركة لوكهيد، بل من تصميم شركة نورث أمريكان للطيران .