Mỹ trình làng tàu vũ trụ mới

Hệ thống tàu vũ trụ và tên lửa mới mang tên Space Launch System (SLS), sẽ có chi phí chế tạo chừng 35 tỷ USD. SLS sử dụng loại tên lửa đẩy với thiết kế truyền thống, khác hoàn toàn với các tàu con thoi mới nghỉ hưu, và nhấn mạnh tới việc sử dụng nhiên liệu lỏng.

Hệ thống tàu vũ trụ đa năng

Tên lửa của SLS dự kiến sẽ được phát triển theo 2 giai đoạn. Giai đoạn 1 không bao gồm tầng trên cùng, nhưng riêng 2 tầng dưới đã đủ để nâng lượng hàng nặng từ 63 đến 90,7 tấn tới quỹ đạo thấp của trái đất. Giai đoạn 2 sẽ lắp tầng thứ 3 và các nâng cấp khác để nâng sức tải lên quỹ đạo thấp ít nhất 118 tấn.

Hình ảnh mô phỏng hệ thống SLS

Khi được nâng cấp hoàn chỉnh nhất, tên lửa của SLS có thể mang được 143 tấn vào vũ trụ, thậm chí có thể tới 165 tấn. Để tiện so sánh, tàu vũ trụ sử dụng tên lửa đẩy Saturn V từng đưa người lên mặt trăng chỉ có sức nâng khoảng 130 tấn. Trong khi đó, các tàu con thoi chỉ có thể mang theo các kiện hàng nặng chừng 27 tấn. Tương tự, các tên lửa chở hàng không người lái lớn nhất hiện nay của Mỹ cũng chỉ có thể mang được 25 tấn.

Với khả năng mang vác hàng lớn, SLS sẽ đóng vai trò là tàu hỗ trợ khẩn cấp cho các tàu chở hàng thương mại lên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS). SLS cũng có thể đưa người lên ISS nhờ tàu không gian đa năng MPCV, vốn được phát triển dựa trên mẫu tàu Orion.

Tàu Orion là một phần của chương trình Constellation của NASA, với mục đích đưa các phi hành gia Mỹ trở lại mặt trăng vào năm 2020. Tuy nhiên, chương trình này đã bị Tổng thống Mỹ Barack Obama “khai tử”. MPCV được đánh giá có độ an toàn cao gấp 10 lần so với tàu con thoi. Ngoài khả năng đưa 6 phi hành gia lên ISS, MPCV cũng có thể được sử dụng trong các sứ mệnh viếng thăm thiên thạch hoặc sao Hỏa.

Chú trọng nhiên liệu hóa lỏng

Hình ảnh mô phỏng hệ thống SLS

Các tên lửa dùng nhiên liệu rắn có giá thành sản xuất rẻ hơn, nhưng nó lại là nguyên nhân gây ra vụ nổ tàu Challenger làm chết nhiều phi hành gia hồi năm 1986. Ngoài ra, nhược điểm lớn nhất là nhiên liệu rắn không thể ngừng việc đốt cháy nếu có sự cố xảy ra, trong khi nhiên liệu hóa lỏng lại có thể làm được điều này.

Lợi ích của nhiên liệu lỏng đã được chứng minh theo lịch sử chinh phục không gian của nhân loại. Các tàu Apollo, Gemini và Mercury đều đã bay vào vũ trụ bằng tên lửa đẩy sử dụng nhiên liệu lỏng. Hiện nay nhiên liệu lỏng cũng được dùng trên phần lớn các tên lửa thương mại của thế giới, bao gồm cả tàu Soyuz của người Nga. Vì lẽ đó người Mỹ muốn quả tên lửa của hệ thống SLS phải có cỡ lớn và dùng nhiên liệu lỏng. Các thiết kế ban đầu cho thấy tên lửa này sẽ cao hơn 100 mét, nặng hơn 2.700 tấn và sử dụng 5 động cơ đẩy của tàu con thoi.

Giai đoạn thử nghiệm đầu, quả tên lửa sẽ được lắp 5 tên lửa đẩy phụ dùng nhiên liệu rắn. Nhưng sau đó các tên lửa này sẽ được thay thế bằng những tên lửa mới sử dụng công nghệ mới và nhiên liệu lỏng.

“Con tàu sẽ trở lại tương lai với công nghệ nhiên liệu lỏng đáng tin cậy hơn” - giáo sư Scott Hubbard ở Đại học Stanford, một cựu quan chức NASA từng kiểm tra vụ nổ tàu con thoi Columbia hồi năm 2003, đánh giá.

Đổ bộ lên thiên thạch và sao Hỏa

NASA tính toán rằng kể từ năm 2020, họ sẽ chế tạo và phóng 1 quả tên lửa mỗi năm, trong vòng 15 năm hoặc lâu hơn. Cơ quan này đã có kế hoạch phóng thử hệ thống SLS không người lái đầu tiên vào năm 2017 và đưa người lên vũ trụ và năm 2021.

Tương lai xa, các phi hành gia sẽ dùng SLS để tới một thiên thạch gần trái đất nhất vào năm 2025 trước khi tới sao Hỏa vào năm 2030.

Không giống tàu con thoi, các tên lửa này chỉ xài một lần và mỗi lần phóng người ta lại phải chế tạo tên lửa mới. NASA có kế hoạch chi tiêu khoảng 3 tỷ USD/năm cho chương trình. Trong bối cảnh nước Mỹ đang thắt lưng buộc bụng, NASA hy vọng sẽ để ra một khoản vốn bằng cách chuyển hoạt động đưa phi hành gia lên ISS từ nhà nước sang tay các công ty tư nhân. Nguồn vốn dôi ra sẽ được dùng để nghiên cứu các hệ thống đưa người khỏi quỹ đạo trái đất và vào sâu trong vũ trụ như SLS.

Tường Linh