Không ai đến thăm mặt trăng kể từ năm 1972. Nhưng với sự ra đời của các chuyến bay vũ trụ thương mại, mong muốn trở lại của con người được nhen nhóm và khởi động một cuộc đua vũ trụ mới. NASA đã chọn một công ty tư nhân SpaceX tham gia các chuyến bay vào vũ trụ thương mại nhưng hãng này cũng có chương trình khám phá vũ trụ của riêng mình.
Để đảm bảo các chuyến bay tới Mặt trăng và hơn thế nữa, NASA và SpaceX đang phát triển các tên lửa công suất lớn mới: Starship từ SpaceX và Hệ thống phóng vào không gian từ NASA.
Nhưng chúng khác nhau như thế nào và cái nào mạnh hơn?
SpaceX Starship
Tên lửa trải qua nhiều giai đoạn để đi vào quỹ đạo. Bằng cách loại bỏ các thùng nhiên liệu đã qua sử dụng trong chuyến bay, tên lửa trở nên nhẹ hơn và do đó dễ dàng tăng tốc hơn. Sau khi ra mắt, hệ thống phóng của SpaceX sẽ bao gồm hai giai đoạn: một phương tiện phóng được gọi là BFR (Tên lửa Big Falcon) và chính con tàu vũ trụ.
BFR được trang bị động cơ tên lửa Raptor, đốt cháy hỗn hợp khí metan lỏng và oxy lỏng. Nguyên tắc cơ bản của động cơ tên lửa lỏng là hai chất đẩy - chất đẩy như dầu hỏa và chất oxy hóa như oxy lỏng - được kết hợp trong buồng đốt và đốt cháy. Ngọn lửa sinh ra khí nóng dưới áp suất cao, được phun ra với tốc độ cao qua vòi phun của động cơ để tạo lực đẩy.
Tên lửa sẽ cung cấp lực đẩy 6,6 triệu kg khi phóng, gấp khoảng hai lần so với tên lửa thời Apollo. Phía trên BFR là tàu vũ trụ, bản thân nó được trang bị thêm sáu động cơ Raptor và khoang hoạt động lớn để chứa vệ tinh, khoang phi hành đoàn cho tối đa 100 người và thậm chí cả các thùng nhiên liệu bổ sung để tiếp nhiên liệu trong không gian, điều rất quan trọng trong thời gian dài. -chuyến bay liên hành tinh của con người.
Zorelite được thiết kế để hoạt động cả trong chân không vũ trụ và trong bầu khí quyển của Trái đất và Sao Hỏa, sử dụng đôi cánh nhỏ có thể di chuyển để lướt vào bãi đáp mong muốn.
Khi đã ở trên khu vực hạ cánh, Starship lật sang vị trí thẳng đứng và sử dụng động cơ Raptor trên tàu để hạ cánh và hạ cánh. Nó sẽ có đủ lực đẩy để thoát ra khỏi bề mặt của Sao Hỏa hoặc Mặt Trăng, vượt qua lực hấp dẫn yếu hơn của những thế giới đó và quay trở lại Trái đất – một lần nữa hạ cánh nhẹ nhàng bằng một cú lái. Starship và BFR hoàn toàn có thể tái sử dụng và toàn bộ hệ thống được thiết kế để nâng hơn 100 tấn trọng tải lên bề mặt Mặt trăng hoặc Sao Hỏa.
Sự thật thú vị hơn về tàu vũ trụ này:
- SpaceX sẽ sử dụng Starship để làm sạch không gian từ các mảnh vụn
- chuyến bay thử nghiệm của SpaceX Starship SN8 được coi là thành công dù bùng nổ
Starship đang nhanh chóng đạt được đà. Một chuyến bay thử nghiệm gần đây của nguyên mẫu Starship, SN8, đã thể hiện thành công số thao tác cần thiết để thực hiện công việc này. Thật không may, một trong những động cơ của Raptor bị hỏng và SN8 bị rơi khi hạ cánh. Một chuyến bay thử nghiệm khác dự kiến sẽ diễn ra trong những ngày tới.
Hệ thống phóng vào không gian của NASA
Hệ thống phóng vào không gian (SLS) của NASA là tên lửa mạnh nhất mà cơ quan này từng sử dụng. Hóa thân hiện tại (SLS Unit 1) cao gần 100 mét.
Giai đoạn chính của SLS, chứa hơn 3,3 triệu lít hydro lỏng và oxy lỏng (khoảng một bể rưỡi Olympic), được cung cấp bởi bốn động cơ RS-25, ba trong số đó đã được sử dụng trên các Tàu con thoi trước đó. Sự khác biệt chính của chúng so với Raptors là chúng đốt cháy hydro lỏng thay vì khí mê-tan.
Thân chính của tên lửa được bổ sung bởi hai tên lửa đẩy rắn gắn vào các bên của nó, cung cấp tổng lực đẩy tổng hợp là 3.7 triệu kg khi phóng – nhiều hơn khoảng 5% so với Saturn V khi phóng. Hệ thống này sẽ đưa tàu vũ trụ vào quỹ đạo thấp của Trái đất. Bộ tăng áp được thiết kế để loại bỏ trọng tải gắn với nó - viên nang của phi hành gia - khỏi quỹ đạo Trái đất và là một giai đoạn nhỏ hơn chạy bằng nhiên liệu lỏng, được cung cấp bởi một động cơ RL-10 duy nhất (loại này đã được sử dụng trong tên lửa ATLAS và DELTA), nhỏ hơn và nhẹ hơn RS-25.
Hệ thống phóng không gian sẽ gửi phi hành đoàn Orion, có thể hỗ trợ tối đa sáu thành viên phi hành đoàn trong 21 ngày, lên mặt trăng như một phần của sứ mệnh Artemis-1, một nhiệm vụ mà các tên lửa hiện tại của NASA hiện không thể hoàn thành.
Nó nên có cửa sổ acrylic lớn để các nhà du hành vũ trụ có thể quan sát hành trình. Nó cũng sẽ có hệ thống cung cấp nhiên liệu và động cơ riêng, cũng như các bộ phận đẩy phụ trợ để quay trở lại Trái đất. Các trạm vũ trụ trong tương lai như Lunar Gateway sẽ đóng vai trò là trung tâm hậu cần có thể bao gồm cả việc tiếp nhiên liệu.
Cũng thú vị về các kế hoạch của NASA:
- NASA đã đề xuất một kế hoạch trị giá 28 tỷ đô la để đưa con người trở lại mặt trăng vào năm 2024
- NASA và Nhật Bản sẽ cùng xây dựng một tiền đồn quỹ đạo cho chương trình Artemis
Sân khấu chính và phương tiện phóng không có khả năng tái sử dụng (chúng sẽ rơi xuống biển thay vì hạ cánh), vì vậy hệ thống SLS đắt hơn cả về vật liệu và môi trường. Nó được thiết kế để phát triển lên các tầng lớn hơn có khả năng chở thủy thủ đoàn hoặc hàng hóa nặng tới 120 tấn, có khả năng hơn Starship.
Nhiều công nghệ được sử dụng trong SLS được gọi là "phần cứng cũ" vì chúng được điều chỉnh từ các nhiệm vụ trước đó, giúp giảm thời gian nghiên cứu và phát triển. Đầu tháng này, quá trình khởi chạy thử nghiệm sân khấu chính SLS đã bị tạm dừng một phút sau khi thử nghiệm kéo dài phút do nghi ngờ có lỗi thành phần. Không có thiệt hại đáng kể nào và giám đốc chương trình SLS John Honeycutt đã tuyên bố: "Tôi không nghĩ rằng chúng tôi sẽ có bất kỳ thay đổi lớn nào về thiết kế."
Và người chiến thắng trở thành...
Vì vậy, tàu vũ trụ nào có khả năng hạ cánh đầu tiên lên mặt trăng? Artemis 2 được lên kế hoạch trở thành sứ mệnh có người lái đầu tiên sử dụng SLS để bay qua Mặt trăng và dự kiến sẽ ra mắt vào tháng 2023 năm 2023. Mặc dù SpaceX không có ngày cụ thể cho một vụ phóng phi hành đoàn, nhưng họ đang chạy #dearmoon, một dự án du lịch không gian mặt trăng dự kiến vào năm 2024. Musk cũng nói rằng một sứ mệnh sao Hỏa có người lái có thể diễn ra sớm nhất là vào năm , cũng sử dụng Starship.
Cuối cùng, đó là cuộc đua giữa một cơ quan có nhiều năm thử nghiệm và kinh nghiệm nhưng bị hạn chế bởi ngân sách đóng thuế biến động và những thay đổi trong chính sách hành chính, và một công ty còn khá mới trong cuộc chơi nhưng đã phóng 109 tên lửa Falcon 9 với tỷ lệ thành công 98%. tỷ lệ thành công và có dòng tiền đặc biệt dài hạn.
Người đầu tiên lên tới mặt trăng sẽ mở ra một kỷ nguyên khám phá thế giới mới, vẫn còn giá trị khoa học to lớn.
Đọc thêm: