Động cơ “quái vật” của NASA trình làng thành công: Thế giới có tên lửa đẩy mạnh nhất hành tinh

0
36

17 giờ ngày 16/1/2021, NASA cho thử nghiệm thành công lõi tên lửa đẩy SLS (Space Launch System) dài 65 mét. Bốn động cơ Aerojet Rocketdyne RS-25 của hoả tiễn bốc cháy trong khoảng 8 phút, tạo nên lực đẩy 1,6 triệu pound & tiêu thụ 700.000 gallon thuốc phóng trên giá thí nghiệm để mô phỏng các điều kiện bên trong lúc bay.

John Honeycutt, Giám đốc chương trình SLS tại Trọng điểm Chuyến cất cánh Vũ trụ Marshall của NASA ở Huntsville, Alabama cho biết: “Đây là một loại thử nghiệm chỉ thực hiện một lần trong dòng tên lửa đẩy siêu hạng nặng này. Việc chứng kiến lần đầu tiên bốn động cơ RS-25 bốc cháy cùng một lúc ở tầng lõi là một cột mốc quan trọng đối với SLS”.

Động cơ quái vật của NASA trình làng thành công: Thế giới có tên lửa đẩy mạnh nhất hành tinh - Ảnh 1.

Bốn động cơ RS-25 khai hỏa trong hơn một phút và tạo ra lực đẩy 1,6 triệu pound. Nguồn: NASA TV

NASA cho biết, vụ thử nghiệm này là thử nghiệm thứ 8 và cũng là cuối cùng trong chuỗi thử nghiệm “Green Run” được cơ quan này thực hiện từ năm 2019. SLS thành công là bước đầu để khởi động Chương trình Artemis (nhằm đưa 2 phi hành gia 1 nam, 1 nữ đổ bộ Mặt Trăng vào năm 2024) của Mỹ thời gian tới. 

“Cuộc thử nghiệm hôm thứ Bảy 16/1 là một bước tiến quan trọng để đảm bảo rằng giai đoạn cốt lõi của tên lửa SLS đã sẵn sàng cho sứ mệnh Artemis I và mang theo phi hành đoàn trong các sứ mệnh trong tương lai”, Giám đốc NASA Jim Bridenstine, người đã tham gia cuộc thí nghiệm cho biết. “Mặc dầu động cơ đã không khai hỏa trong toàn thể thời gian, nhóm đã làm việc thành công trong việc đếm ngược, kích hoạt động cơ & nhận được dữ liệu quý hiếm để mở đường cho hành trình phía trước của chúng tôi”.

Với thành công của lõi tên lửa đẩy, SLS chính thức là tên lửa vũ trụ mạnh nhất từng được kích hoạt trên Trái Đất. Hệ thống hoả tiễn đẩy giữ kỷ lục mạnh nhất hành tinh trước đó cũng do NASA chế tác – tên là Saturn V – tên lửa mang tàu Apollo 11 của NASA chạm Mặt Trăng thành công năm 1969.

XEM THÊM  Tìm hiểu về Sao Diêm Vương, hành tinh lùn thứ 9 bị giáng cấp trong hệ mặt trời

SỨC MẠNH CỦA “QUÁI VẬT” SLS

Hoả tiễn đẩy (tên lửa vũ trụ) SLS là loại lớn nhất, mạnh nhất từng được chế tác. Mỗi quả hoả tiễn đẩy tạo nên lực đẩy cao hơn quả 14 máy cất cánh thương mại 4 động cơ. Một cặp hoả tiễn đẩy phân phối hơn 75% tổng lực đẩy SLS khi phóng.

Động cơ quái vật của NASA trình làng thành công: Thế giới có tên lửa đẩy mạnh nhất hành tinh - Ảnh 2.

Theo kế hoạch, SLS sẽ mang tàu vũ trụ Orion chạm Mặt Trăng năm 2024. Nguồn: NASA

Hoả tiễn được sản xuất bởi Northrop Grumman tại Utah. Tại điểm phóng, hoả tiễn đẩy đưa toàn thể nhiên liệu của SLS. Sau thời điểm phóng, các hoả tiễn đẩy hoạt động trong vòng 2 phút trước khi tách khỏi tầng trọng tâm.

Lực đẩy của SLS biến đổi tùy thuộc cấu hình phóng. Thấp đặc biệt là 3991,6 tấn dùng cho tàu chở phi hành đoàn & cao đặc biệt là 4309 tấn dùng cho chở hàng. Tương tự với này là trọng tải của hệ thống, thấp đặc biệt là 27 tấn & cao đặc biệt là 46 tấn.

Thông số kỹ thuật hoả tiễn đẩy chính (SLS có 2 hoả tiễn đẩy)

Dài: 54m

Đường kính: 3,65m

Trọng lượng: 725,75 tấn 1 quả

Vật liệu đẩy: Polybutadiene acrylonitrile (PBAN)

Lực đẩy: 1.632 tấn

Thời gian hoạt động: 126 giây

Kathy Lueders, đội trưởng mới nhận chức của chương trình chuyến cất cánh có người của NASA, đã thông báo ước tính ngân sách mới của siêu hoả tiễn SLS. Vào thời điểm ngày 27/8, ước tính ngân sách lên đến 9,1 tỉ $. không dừng lại ở đó, chi phi cho hệ thống phụ trợ mặt đất là 2,4 tỉ $. Trước đây, quốc hội Mỹ chấp nhận kế sách 7 tỉ $, theo năm tài chính 2019.

Hồi tháng 4, ước tính ngân sách cho SLS là 8,75 tỉ $ & hệ thống hạ tầng mặt đất (EGS) là 2,33 tỉ. Theo NASA, giá cả trước được tính vào năm 2014 cho hai hệ thống là 7,02 tỉ & 1,84 tỉ. Như thế, số vốn đội giá đã vượt quá ngưỡng 30% mà NASA đã được nhắc nhở trước đây, thông tin.

XEM THÊM  Vũ trụ và các hành tinh trong Hệ Mặt Trời bằng tiếng Anh

Các nhà phê bình từ lâu đã lập luận rằng NASA nên chuyển hóa từ các công nghệ mấu chốt niên đại tàu con thoi, vốn có ngân sách phóng từ 1 tỷ đô la trở lên cho mỗi trách nhiệm, sang các biện pháp thay thế thương mại mới hơn hứa hẹn giá thành rẻ hơn.

Để so sánh, ngân sách ít nhất để phóng chiếc Falcon Heavy đồ sộ nhưng ít mạnh hơn từ SpaceX của Elon Musk là 90 triệu $; & khoảng 350 triệu $ cho mỗi lần phóng chiếc Delta IV Heavy của United Launch Alliance. Trong lúc các hoả tiễn mới hơn, có thể tái sử dụng nhiều hơn.

CUỘC TẨU THOÁT VĨ ĐẠI

Giống như nhiều loại hoả tiễn, động cơ đẩy của hoả tiễn được cung cấp theo từng công đoạn:

Khi bay, tầng lõi SLS & hai hoả tiễn đẩy nhiên liệu rắn hoạt động để đẩy hoả tiễn nặng 5,75 triệu pound ra khỏi bệ phóng tại Trọng điểm Vũ trụ Kennedy ở bang Florida & mang nó vào quỹ đạo, đưa theo một tàu vũ trụ có tên Orion.

Để làm được điều này, chỉ trong 8 phút, bốn động cơ RS-25 của SLS đốt cháy 735.000 gallon nhiên liệu lỏng để tạo nên lực đẩy 2 triệu pound & hoả tiễn đẩy đôi đốt cháy hơn hai triệu pound nhiên liệu rắn để tạo nên hơn 7 triệu pound lực đẩy.

Trong công cuộc cất cánh lên, các kỹ sư hoả tiễn thường bảo rằng hoả tiễn đang lên dốc, một cách ví von công đoạn phóng này giống như việc đưa một vật nặng đồ sộ lên một ngọn núi với trọng tải của Trái Đất hút vạn vật xuống đất.

Sau thời điểm SLS mất đi trọng lượng của hệ thống đẩy & nhiên liệu ở công đoạn đầu, vẫn cần thêm năng lượng để mang tàu vũ trụ Orion lên Mặt Trăng. Tại thời điểm này, phần trên của hoả tiễn & Orion ở 100 dặm phía trên Trái Đất, với vận tốc hơn 17.500 dặm một giờ, & khởi đầu một quỹ đạo tròn chung quanh Trái Đất. Đây là quỹ đạo tầm thấp của Trái Đất, thường được gọi là LEO.

XEM THÊM  Các hiện tượng thiên văn có thể quan sát tại Việt Nam trong năm 2016

Về căn bản, SLS có thể mang hơn 95 tấn lên quỹ đạo tầm thấp này với cấu hình Block I. Bên cạnh đó, một trách nhiệm không gian sâu (lên Mặt Trăng) đòi hỏi một hoả tiễn đẩy phải vượt xa LEO với đủ sức mạnh & vận tốc để vượt mặt lực hút của Trái Đất; cũng như phải đưa tàu vũ trụ đi xa hơn nữa để đến được Mặt Trăng. Cho nên, nó phải giảm tải lượng hàng hóa lại, nhường trọng lượng cho nhiên liệu & sức mạnh để tăng tốc.

Trong trách nhiệm thứ hai đưa theo Orion & các phi hành gia – Artemis II , SLS sẽ đưa tàu vũ trụ Orion & phi hành đoàn của nó xa hơn đối với những phi hành gia NASA làm trước đây hồi thế kỷ 20.

Giống như công đoạn cất cánh Artemis I, chuyến cất cánh thứ hai sẽ sử dụng phiên bản Block I của SLS. Trong chuyến cất cánh thứ ba – Artemis III, SLS sẽ chở Orion đưa theo 2 phi hành gia trong một trách nhiệm vào năm 2024 bay xuống trên Mặt Trăng.

Người Mỹ cùng với các partner quốc tế & thương mại của họ sẽ sử dụng Mặt Trăng như một “trạm trung chuyển không gian” để thí nghiệm các công nghệ & chuẩn bị cho các sứ mạng tới sao Hỏa.

Sự tiến triển cuối cùng của SLS là hoả tiễn Block 2 có thể chở phi hành đoàn & hàng hóa hoặc chỉ hàng hóa thiết yếu cho việc tìm hiểu sao Hỏa hoặc cho các sứ mạng hành tinh bên ngoài Hệ Mặt Trời.

Bài viết sử dụng nguồn: NASA, Space.com, Reuters

* Đọc bài cùng Author Trang Ly tại đây.

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Khoa học vũ trụ