Cú 'kẹp' tàu Starship của SpaceX sẽ thay đổi tương lai du hành vũ trụ thế nào?

Theo Hãng tin Reuters ngày 14-11, tàu Starship của SpaceX hoàn thành chuyến bay thử nghiệm thứ 15 bằng màn trở về căn cứ Starbase ở bang Texas (Mỹ) và được hai cánh tay cơ khí trên tháp phóng "kẹp" thu hồi thành công.

Trước đó, con tàu đã bay 14 vòng quanh Trái đất trong hơn 22 giờ, ở độ cao khoảng 260km và triển khai 26 vệ tinh Starlink.

Hai cánh tay cơ khí khổng lồ, được SpaceX gọi là Mechazilla, đã giữ lấy con tàu khi nó từ từ hạ xuống giữa tháp phóng.

Đây là lần đầu tiên SpaceX bắt giữ thành công tầng trên Starship sau khi phương tiện này bay lên quỹ đạo và quay trở lại Trái đất.

Trước đó, công ty đã nhiều lần thực hiện thành công việc bắt giữ tầng đẩy Super Heavy.

Thách thức lớn nhất của dự án Starship

Thách thức đầu tiên là đưa một phương tiện vừa trở về từ không gian vượt qua quá trình tái nhập khí quyển mà không bị phá hủy.

Được biết tàu Starship phải giảm tốc từ vận tốc quỹ đạo khoảng 27.000km/h khi đi vào khí quyển. Quá trình này tạo ra nhiệt lượng rất lớn, đòi hỏi hệ thống bảo vệ nhiệt phải duy trì khả năng bảo vệ kết cấu tàu. Starship sử dụng các tấm chắn nhiệt hình lục giác màu đen để bảo vệ thân tàu.

Đây cũng là một trong những thách thức lớn nhất đối với khả năng tái sử dụng khi mà hệ thống chắn nhiệt của Starship vẫn chưa hoàn toàn sẵn sàng để sử dụng lại mà không cần sửa chữa, cải tiến sau mỗi chuyến bay.

Thách thức tiếp theo là điều khiển một con tàu khổng lồ trở về chính xác vị trí xuất phát.

Theo trang Space.com, tầng trên Starship khó thu hồi hơn tầng đẩy Super Heavy vì nó bay cao hơn, xa hơn và nhanh hơn. Sau khi xuyên qua khí quyển, tàu phải điều chỉnh hướng bay, kích hoạt động cơ để chuyển từ tư thế nằm ngang sang thẳng đứng, rồi giảm tốc để tiếp cận tháp phóng.

Cuối cùng, hai cánh tay cơ khí phải bắt được con tàu đang hạ xuống trong một khoảng thời gian rất ngắn. Đây không đơn thuần là việc dùng cần cẩu nâng một vật thể nặng. Hệ thống phải phối hợp chính xác với quá trình điều khiển bay và hạ cánh của Starship để giữ được phương tiện mà không gây va chạm làm hư hỏng kết cấu.

Việc sử dụng cánh tay cơ khí cũng giúp SpaceX không phải trang bị chân đáp cho Starship, theo thiết kế trước đó của công ty.

Tương lai mới cho ngành du hành không gian

Mục tiêu của SpaceX là xây dựng hệ thống tên lửa có thể bay vào không gian, quay trở lại và tiếp tục thực hiện nhiệm vụ với thời gian chuẩn bị tối thiểu, tương tự cách máy bay thương mại được khai thác nhiều lần.

Trước Starship, SpaceX đã nhiều lần thu hồi và tái sử dụng thành công tầng đẩy - cấu phần thứ nhất - của tên lửa Falcon 9. Tuy nhiên, cấu phần thứ hai, tức tên lửa có nhiệm vụ đưa vệ tinh và hàng hóa lên quỹ đạo, vẫn bị bỏ lại sau mỗi chuyến bay.

Starship được thiết kế để thu hồi cả hai bộ phận gồm tàu vũ trụ và tầng đẩy Super Heavy. Dù vậy, trong chuyến bay ngày 14-11, tầng đẩy Super Heavy không thể trở về tháp phóng và đã phát nổ trên vùng biển Vịnh Mexico. Vì vậy, mục tiêu thu hồi cả hai tầng trong cùng một chuyến bay vẫn chưa đạt được.

Theo Hãng tin AP, NASA lựa chọn Starship làm một trong những phương tiện hạ cánh phi hành gia xuống Mặt trăng trong chương trình Artemis.

SpaceX cũng kỳ vọng sử dụng hệ thống này cho những nhiệm vụ đưa con người đến sao Hỏa trong tương lai.

Việc bắt giữ thành công Starship từ quỹ đạo vì thế là một cột mốc kỹ thuật quan trọng. Nó cho thấy một phương tiện vũ trụ có thể trở về đúng nơi xuất phát và được thu hồi bằng hệ thống cơ khí, thay vì chỉ kết thúc hành trình bằng việc rơi xuống biển hoặc hạ cánh tại một khu vực riêng biệt, theo nhận định của AP.

Thử thách chưa từng có của SpaceX: Đón bắt cả hai tầng Starship sau chuyến bay vào không gian

SpaceX chuẩn bị thực hiện một thử nghiệm chưa từng có: thu hồi cả hai tầng tên lửa - tàu vũ trụ Starship sau khi bay vào không gian thay vì để chúng rơi xuống biển.