14 tháng 10 2024
Tỷ phú Elon Musk muốn tên lửa mới của mình sẽ tạo nên một cuộc cách mạng cho hoạt động bay vào vũ trụ.
Tên lửa mang tên Starship đang là con tàu vũ trụ lớn nhất và mạnh nhất từng được chế tạo.
Nó cũng được thiết kế để có thể tái sử dụng một cách nhanh chóng và trọn vẹn.
Công ty tư nhân của ông Musk là SpaceX, công ty đã tạo ra Starship, đang kỳ vọng có thể phát triển một con tàu vũ trụ có thể hoạt động như một chiếc máy bay chứ không phải theo cách truyền thống, tức một con tàu có khả năng hạ cánh, nạp nhiên liệu trở lại và tiếp tục cất cánh vài giờ sau khi hạ cánh.
Starship đã được phóng như thế nào?
Vụ thử nghiệm và phóng Starship mới nhất đã được thực hiện vào lúc hơn 7 sáng giờ địa phương ngày 13/10 (tức hơn 18 giờ cùng ngày tại Việt Nam).
Trong vụ phóng này, SpaceX đã thử làm điều họ chưa từng làm. Sau khi tách ra, phần dưới của tên lửa đẩy giảm tốc độ và từ từ hạ thấp độ cao xuống bệ phóng trong khi hai cánh tay cơ khí khổng lồ bắt lấy nó – động tác này còn được gọi là “gắp bằng đũa”. Video ghi lại cảnh tượng ngoạn mục này đã lan truyền mạnh mẽ trên các nền tảng trực tuyến.
Đây là lần phóng thử thứ năm của Starship. Mọi con mắt đã đổ dồn vào giai đoạn hạ cánh, cụ thể là việc hạ cánh của phần dưới của Starship – tên lửa đẩy Super Heavy.
Trước đó, chúng ta mới chỉ được thấy thứ được gọi là hạ cánh mô phỏng trên biển (được gọi là splashdown).
Vụ phóng hôm qua là lần đầu tiên chúng ta thấy cảnh tên lửa đẩy quay trở lại bệ phóng.
Để một tàu vũ trụ có thể tái sử dụng, nó phải có khả năng hạ cánh an toàn.
Ông Musk từng nói rằng Spacex sẽ sử dụng những cánh tay cơ khí khổng lồ, hay còn gọi là “đôi đũa”, của tháp phóng (ông Musk gọi tháp này là Mechazilla), để “bắt” lấy tên lửa đẩy giữa không trung khi nó dần hạ cánh. Trong vụ phóng vừa rồi, chúng ta đã chứng kiến ý tưởng này được hiện thực hóa một cách ngoạn mục.
Đây là điều chưa từng được thực hiện trước đây. SpaceX còn muốn sẽ “bắt” được Ship – phần trên của Starship – theo cách này.
Nhưng điều đó không được thử nghiệm trong đợt phóng thử nghiệm vừa qua.
Starship có bay tới sao Hỏa không?
Starship chưa bao giờ có phi hành đoàn trong những lần phóng trước và lần này cũng vậy.
Nhưng ông Musk và công ty của ông có những bản thiết kế đầy tham vọng, với mục đích là đưa con người lên sao Hỏa vào một ngày nào đó.
Một chuyến đi tới sao Hỏa vẫn chưa hiển lộ ở phía chân trời.
Nhưng “con quái thú” Starship đã sở hữu các thông số kỹ thuật ấn tượng, vượt xa những chiếc tên lửa tiền nhiệm.
Starship to và mạnh tới mức nào?
Starship có hai tầng. Ship (tàu) là tầng trên, bên dưới là một tên lửa đẩy có tên Super Heavy (nghĩa là Siêu Nặng).
33 động cơ ở đáy Super Heavy có khả năng tạo ra lực đẩy khoảng 74 meganewton. Để so sánh, nó mạnh hơn gần 700 lần so với lực đẩy mà máy bay chở khách Airbus A320neo có thể tạo ra.
Nếu bạn từng bay với các hãng như Aer Lingus, British Airways hoặc Lufthansa, hãy tưởng tượng cảm giác lúc máy bay cất cánh, rồi nhân nó lên 700 lần.
Starship hiện dài hơn 120m, tăng thêm 1 mét so với độ dài ở lần phóng thử thứ hai vào tháng 6/2023.
Đoạn chiều dài cộng thêm này là do Super Heavy được làm dài hơn 1 mét.
Starship cũng có lực đẩy mạnh gấp đôi tên lửa Saturn V – tên lửa đầu tiên đưa con người lên Mặt Trăng.
Theo SpaceX, lực đẩy này có thể đưa vật nặng ít nhất 150 tấn từ bệ phóng lên tới quỹ đạo Trái Đất tầm thấp.
Cả Ship lẫn Super Heavy đều được nạp một loại nhiên liệu làm từ hỗn hợp metan lỏng cực lạnh và ôxy lỏng – được gọi là methalox.
Starship đã làm được gì?
Trước đây, đã có bốn lần phóng thử Starship. Ở lần phóng đầu, hệ thống tên lửa đã phát nổ sớm, trước khi bộ phận tên lửa đẩy kịp tách ra.
Cần làm rõ rằng những sự cố kiểu này là một phần trong kế hoạch của SpaceX khi đẩy nhanh quá trình phát triển bằng việc cho phóng thử tên lửa dù biết rằng hệ thống chưa hoàn hảo, để học hỏi từ những sai sót.
Quả thật, SpaceX đã có được tiến triển sau mỗi lần phóng thử – đầu tiên là vụ phóng không bị lỗi tách tầng, rồi tới việc quay trở về thành công, khi mà cả Ship và Super Heavy giảm độ cao một cách có kiểm soát và lơ lửng, lần lượt ở Ấn Độ Dương và Vịnh Mexico, trước khi đáp xuống biển.
Starship hạ cánh như thế nào?
Những ai quan sát ở gần sẽ nghe thấy một tiếng nổ như sấm khi Super Heavy giảm tốc độ từ tốc độ siêu thanh.
Trong lần phóng thử mới nhất, SpaceX đã bắt lấy Super Heavy bằng tháp phóng, nhưng Ship không trở về theo cách ấy.
Khi Ship quay trở về, cách thức sẽ không quá khác biệt với cách Super Heavy hạ cánh.
Nhưng vì không có tháp phóng trên sao Hỏa hay trên Mặt Trăng để thực hiện điều đó, Ship cần có khả năng tự hạ cánh bằng càng.
Để làm được điều đó, Ship sẽ dần dần xoay sang phương nằm ngang khi hạ thấp độ cao, theo cách mà ông Musk gọi là “động tác lật bụng”.
Việc này làm tăng tiết diện chịu lực cản của Ship và giúp nó giảm tốc độ.
Khi đủ gần bề mặt, Ship sẽ có tốc độ đủ chậm để kích hoạt động cơ khiến nó trở lại phương thẳng đứng.
Sau đó, Ship sử dụng tên lửa của chính nó để điều chỉnh và hạ cánh xuống một bề mặt cứng bằng càng.
Ship đã thực hiện tất cả những điều trên trong các đợt phóng thử trước – ngoại trừ việc hạ cánh trên một bề mặt cứng. Cho đến nay, Ship chỉ hạ cánh xuống biển.
Khó khăn là gì?
Một trong những mục đích của việc phóng thử là để làm rõ những vấn đề còn tồn tại, và thời gian quay vòng ngắn giữa các đợt phóng thử khiến SpaceX phải tái thiết kế những điểm chưa tốt với một tốc độ cực nhanh.
Chỉ cần một lỗi sai cũng có thể khiến toàn bộ cấu trúc bên trong tên lửa bị nóng chảy do lượng khí mà động cơ tỏa ra.
Starship còn được dùng vào việc gì?
Trong tương lai gần, Starship có thể được sử dụng vào một vài mục đích khác nhau.
Cho đến nay, ông Musk đã dùng các tên lửa của mình, như dòng Falcon 9, để phóng vệ tinh thương mại Starlink.
Những vệ tinh này có tuổi thọ ngắn, khoảng 5 năm, và SpaceX cần liên tục phóng vệ tinh chỉ để giữ nguyên số lượng trên không gian.
NASA muốn sử dụng Starship vào chương trình Artemis có mục đích duy trì sự hiện diện của con người trên Mặt Trăng một cách lâu dài.
Trong một tương lai xa hơn, ông Musk muốn Starship có khả năng thực hiện những chuyến bay dài tới sao Hỏa và quay lại – mỗi chiều mất khoảng 9 tháng.
“Có thể hình dung việc chở năm tới sáu người trong mỗi ca bin, nếu thực sự muốn nhét nhiều người vào.
“Nhưng tôi nghĩ rằng có lẽ sẽ có hai tới ba người mỗi ca bin, do đó sẽ có khoảng 100 người trong mỗi chuyến bay tới sao Hỏa,” ông Musk nói.
Ý tưởng là phóng Ship lên quỹ đạo Trái Đất tầm thấp và để nó “đậu” ở đó.
Sau đó, Ship sẽ được nạp nhiên liệu từ một “tàu tiếp nhiên liệu” của SpaceX – cơ bản là từ một Ship không có cửa sổ – và rồi tiếp tục hành trình tới sao Hỏa.
Cũng có thể tưởng tượng được việc sử dụng Starship để phóng kính viễn vọng không gian.
Kính viễn vọng Hubble có kích thước tương đương một chiếc xe buýt, còn kính viễn vọng James Webb lớn hơn thế khoảng ba lần.
Để có thể nhanh chóng đưa hàng ngàn vệ tinh lên vũ trụ, hoặc một chiếc kính viễn vọng không gian lớn hơn, sẽ cần tới một tên lửa lớn.
Starship cũng được thiết kế với khả năng mang theo tải trọng nặng cần thiết cho việc xây dựng các trạm không gian, và cuối cùng, có thể là cả cho những hạ tầng giúp con người ở lại trên Mặt Trăng.
Starship thải ra bao nhiêu khí nhà kính?
Starship thải ra bao nhiêu khí nhà kính?
Một tên lửa có lực đẩy gấp 700 lần máy bay thương mại ắt sẽ có tác động tới môi trường.
Theo bản dự thảo báo cáo môi trường của Cục Hàng không Liên bang Mỹ (FAA) được công bố vào tháng Bảy, giấy phép mới mà SpaceX đang xin sẽ cho phép họ phóng Starship 25 lần/năm.
FAA nói rằng tổng lượng khí thải sẽ tương đương với 97.352 tấn CO2, tức khoảng 3.894 tấn mỗi lần phóng.
Để so sánh, một chiếc xe ô tô ở Mỹ thải ra khoảng 4,6 tấn CO2 mỗi năm, theo số liệu từ Cục Bảo vệ Môi sinh Hoa Kỳ.
Do đó, mỗi đợt phóng của Starship sẽ tạo ra lượng khí thải nhà kính tương đương với lượng khí thải từ 846 chiếc ô tô trong thời gian một năm.
Nếu so với ngành hàng không thương mại, con số này không quá lớn.
Nhưng với việc ông Musk dự tính tăng thêm số lần phóng, có thể lên tới hàng trăm lần mỗi năm, lượng khí thải sẽ theo đó mà tăng lên.
