Con người từ lâu đã nhìn lên bầu trời đêm và khao khát khám phá nó. Ngày nay, chúng ta đang sống qua thời kỳ mà những giấc mơ khoa học viễn tưởng của các thế hệ trước đang trở thành hiện thực, và một tên lửa rất lớn có khả năng sẽ dẫn đường. Chúng ta đang nói về Phi thuyền của SpaceX . Con tàu vũ trụ khổng lồ này rất có thể là con tàu mới nhất và công khai nhất - trong số rất nhiều nỗ lực kinh doanh của Elon Musk , nhưng nó có tiềm năng mở ra một cánh cổng dẫn đến các vì sao theo đúng nghĩa đen - và đưa con người lên sao Hỏa .
Nhưng chính xác thì Starship là gì? Và tại sao nó tiếp tục phát nổ? Nó sẽ đến được sao Hỏa?
Một số câu hỏi trong số này chắc chắn khiến Musk thao thức vào ban đêm và có lẽ chúng cũng khiến bạn tò mò. Starship là một dự án hấp dẫn và việc tìm hiểu thêm về nó là một triển vọng đầy sáng tạo và tiếp thêm sinh lực khi chúng ta ngồi trên đỉnh của chuyến bay quỹ đạo đầu tiên của Starship.
Khái niệm cơ bản về Starship
Nếu bạn đã xem các tiêu đề về Starship, bạn có thể hơi bối rối về nó là gì - và nó sẽ lớn như thế nào. Tiến sĩ Abhi Tripathi , giám đốc điều hành sứ mệnh tại Phòng thí nghiệm Khoa học Không gian tại Đại học California, Berkeley. Tripathi trước đây cũng từng làm việc tại cả SpaceX và Trung tâm Vũ trụ Johnson của NASA.
Cho dù bạn định nghĩa nó như thế nào, Starship vẫn rất lớn. Tầng trên của tàu vũ trụ cao 164 feet (50 mét) và có thể chở 100 đến 150 tấn (90 đến 136 tấn) hàng hóa. Chỉ riêng nó có thể tạo ra lực đẩy 3,2 triệu pound, và điều đó không là gì so với bộ tăng lực ở giai đoạn đầu. Được gọi là "Super Heavy", giống với Falcon Heavy , phần này của cấu hình Starship cao 230 feet (69 mét) và có thể tạo ra lực đẩy 17 triệu pound. Rõ ràng là Starship cần rất nhiều sức mạnh nếu nó mang theo mọi thứ chúng ta cần cho giai đoạn khám phá không gian tiếp theo của con người.
Mục tiêu của Starship
Nhắc đến khám phá không gian, bạn có thể thắc mắc tại sao Trái đất lại cần một tổ hợp tên lửa và tàu vũ trụ với sức mạnh khủng khiếp như vậy. Starship có ba mục tiêu, theo Tripathi:
- mục tiêu ngắn hạn của nó là đặt nhiều vệ tinh Starlink với giá rẻ trên quỹ đạo
- hoàn thành hợp đồng Hệ thống hạ cánh của con người (HLS) với NASA để quay trở lại mặt trăng
- thiết lập một khu định cư lâu dài của con người trên sao Hỏa
Đây là những tham vọng cao cả đối với một công ty tư nhân, vì ngay cả hàng thập kỷ tài trợ cho NASA cũng không mang lại những mục tiêu tương tự thành hiện thực.
Nhưng theo SpaceX , Starship sẽ có thể:
- vận chuyển cả hàng hóa và con người đến và đi từ Trạm vũ trụ quốc tế
- được sử dụng để phát triển các căn cứ hỗ trợ khám phá không gian trong tương lai
- vận chuyển một lượng lớn hàng hóa lên mặt trăng để nghiên cứu và phát triển chuyến bay của con người
- chở mọi người trên các chuyến bay dài ngày liên hành tinh để xây dựng các thành phố trên sao Hỏa
Nhưng "[t] mục tiêu cuối cùng của anh ấy trong chương trình Starship là tạo ra một phương tiện phóng hạng nặng có thể tái sử dụng nhanh chóng và đầy đủ," Tripathi nói. "Elon Musk đã tuyên bố rằng, theo quan điểm của anh ấy, đây là sự đổi mới quan trọng cần thiết để tạo ra sự sống đa hành tinh. Mọi thứ khác mà SpaceX làm là một phương tiện để đạt được mục đích này."
Và từ "nhanh chóng" là chìa khóa khi nói về mục tiêu thực sự của dự án Starship. Tripathi giải thích: “Cần nhiều lần phóng liên tiếp. "Phần" nhanh "rất quan trọng vì nhịp phóng cần thiết để đưa đủ trọng tải vào không gian để tận dụng mọi cửa sổ phóng trên sao Hỏa (cách nhau hai năm) vượt đáng kể so với những gì công nghệ hiện tại (và được lên kế hoạch nhất) có thể làm được."
Starship vs. Hệ thống phóng vào không gian của NASA
Trong nhiều năm nay, NASA đã đồng thời chế tạo phiên bản Phi thuyền Sao và Siêu nặng của riêng mình, được gọi là Hệ thống Phóng Không gian (SLS). SLS thực sự có trước Starship trong quá trình phát triển, mặc dù có khả năng Musk đã có ý tưởng như thế này từ khá lâu.
Tripathi cho biết: “Về mặt so sánh với NASA, một bộ phận của cơ quan này đã được Quốc hội chỉ đạo chế tạo một tên lửa lớn (hạng nặng), cực kỳ đắt tiền và sử dụng một lần gọi là SLS. "Các bộ phận khác của cơ quan đang cố gắng hết sức để thúc đẩy đổi mới thông qua cạnh tranh thương mại và bằng cách giúp đưa ra thị trường nhiều đổi mới cần thiết cho sự khám phá của con người trong tương lai."
Tập hợp các mục tiêu khác nhau này đã tạo ra một số sự kém hiệu quả khiến NASA bị tụt lại phía sau trong "cuộc chạy đua không gian" cụ thể này, mặc dù một số người trong NASA có thể nói rằng điều tốt hơn là các công ty tư nhân như SpaceX đang đổi mới và phát triển nhanh hơn. Trước những thông báo về tương lai của Trạm Vũ trụ Quốc tế hoạt động đến năm 2030, rõ ràng NASA đang tìm kiếm khu vực tư nhân để tiếp tục duy trì sự xuất sắc của Mỹ trong lĩnh vực khám phá không gian và SpaceX có vị trí tốt để dẫn đầu nỗ lực đó.
"Theo quan điểm của tôi, SpaceX có lợi thế về kinh nghiệm 13 năm và kinh nghiệm đó được xây dựng dựa trên chính nó theo cách nhân lên", Tripathi nói. "Họ đang cố gắng làm những điều rất khó sau khi đã thành thạo những điều dễ dàng hơn mà một số công ty khác hiện đang học hỏi và chứng minh."
Thử nghiệm Phi thuyền cho đến nay
SpaceX có thể dẫn đầu trong cuộc đua không gian, nhưng không phải tất cả các cuộc thử nghiệm phóng tàu Starship đều diễn ra suôn sẻ. Hầu hết các nguyên mẫu cho đến nay đều đã phát nổ , một số nguyên mẫu chưa từng cất cánh. Những chiếc khác đã có những vụ hạ cánh va chạm nảy lửa, trong khi một chiếc cất cánh thành công và hạ cánh chỉ để phát nổ vài phút sau khi ổn định trên bệ phóng.
Nhưng cuối cùng vào ngày 5 tháng 5 năm 2021, Starship đã có một chuyến bay thử nghiệm thành công trong đó một nguyên mẫu được cung cấp năng lượng khi bay lên bởi ba động cơ Raptor, mỗi động cơ sẽ tắt theo trình tự trước khi Starship đạt đến độ cao cao nhất, khoảng 10 km so với Trái đất. Sau đó, Starship tự định hướng lại để đi lại và hạ cánh có kiểm soát trước khi hạ cánh an toàn.
Điều mà Starship chưa thể kiểm tra là lần phóng lên quỹ đạo đầu tiên của nó . Kế hoạch là phóng Starship lên quỹ đạo từ Starbase ở Texas. Giai đoạn tăng cường sẽ tách ra khoảng 170 giây khi bay và sau đó thực hiện quay trở lại một phần và hạ cánh xuống Vịnh Mexico cách bờ khoảng 20 dặm (32 km). Starship sẽ tiếp tục bay và đạt được quỹ đạo, sau đó thực hiện hạ cánh có mục tiêu cách bờ biển Tây Bắc Kauai, Hawaii khoảng 62 dặm (100 km).
SpaceX đang chờ đánh giá môi trường cuối cùng từ Cục Hàng không Liên bang (FAA) trước khi vụ phóng thử nghiệm trên quỹ đạo có thể diễn ra. Ban đầu nó được lên lịch vào ngày 28 tháng 2 năm 2022 và đã bị lùi lại hai lần. Bây giờ, ngày mục tiêu để xem xét là ngày 28 tháng 3 năm 2022 .
Starship, Tham gia
Về lâu dài, Starship chỉ là cấp độ tên lửa tiếp theo trong nỗ lực khám phá ngoài hành tinh quê hương của loài người. "Nếu SpaceX có thể hoàn thành việc phát triển và chứng nhận Starship, nó sẽ mở ra tất cả những con đường mới cho cả các sứ mệnh thương mại và khoa học chưa được triển khai, cũng như thám hiểm của con người", Tripathi nói.
Và điều này sẽ gây hứng thú cho nhiều người trên Trái đất, ngay cả khi họ chưa bao giờ đến được không gian. "Khối lượng và khối lượng có sẵn cao hơn một bước so với bất kỳ thứ gì khác có sẵn kể từ thời Apollo, và có mục đích rẻ hơn rất nhiều. Các nhà khoa học, nhà thám hiểm và doanh nhân sẽ có một công cụ hoàn toàn mới theo ý của họ", Tripathi nói.
Bây giờ điều đó thật thú vị
Trong khi hầu hết mọi người chú ý đến quá trình sản xuất nhanh chóng và các vụ nổ không thường xuyên tại cơ sở sản xuất Boca Chica của SpaceX, thì quy trình sản xuất đó thực sự mang tính cách mạng đối với Starship: "Đó thực sự là nơi những đổi mới quan trọng đang diễn ra", Tripathi nói. "Để thử nghiệm, kết hợp các thay đổi thiết kế và sau đó nhanh chóng sản xuất một phương tiện phóng hạng nặng đáng tin cậy sẽ là phần quan trọng nhất của chương trình."
