Trung Quốc lần đầu thu hồi tầng tên lửa cỡ lớn bằng lưới trên biển

Nhiều năm qua, công ty SpaceX của tỷ phú Elon Musk đã tạo bước ngoặt cho ngành công nghiệp vũ trụ với công nghệ thu hồi và tái sử dụng tên lửa. Giờ đây, Trung Quốc cũng đang tăng tốc trong cuộc đua này bằng những giải pháp riêng.

Lần đầu tiên, Trung Quốc đã thu hồi thành công tầng 1 của một tên lửa cỡ lớn bằng hệ thống lưới trên biển. Dấu mốc này được kỳ vọng sẽ mở ra hướng đi mới nhằm giảm chi phí và nâng cao năng lực phóng trong tương lai.

Chỉ trong vài giây, tầng 1 của tên lửa Trường Chinh 10B đáp chính xác xuống hệ thống lưới đỡ khổng lồ gắn trên một giàn nổi ngoài khơi. Đằng sau khoảnh khắc ngắn ngủi ấy là nhiều ngày chuẩn bị cùng những tính toán đòi hỏi độ chính xác gần như tuyệt đối.

Theo kế hoạch ban đầu, giàn thu hồi Linghangzhe sẽ rời cảng từ đầu tháng 7 để tới khu vực thu hồi ngoài khơi đảo Hải Nam. Tuy nhiên, 2 cơn bão liên tiếp buộc kế hoạch phải nhiều lần thay đổi. Chỉ khi điều kiện trên biển tạm ổn định, đội ngũ kỹ sư mới có thể khởi hành.

Ông Peng Yue, nhà khoa học thuộc Tập đoàn Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc, cho biết: “Chúng tôi lắp đặt nhiều ăng-ten vệ tinh trên khoang chỉ huy để truyền dữ liệu với tên lửa. Các thiết bị quang điện được bố trí ở nhiều tầng của bệ thu hồi để theo dõi toàn bộ quá trình theo thời gian thực. Trên biển, cả tàu và tên lửa đều di chuyển, các con tàu cũng liên tục thay đổi vị trí tương đối với nhau. Vì vậy, toàn bộ quá trình đều diễn ra trong trạng thái động và đây là thách thức rất lớn”.

Sau hơn 2 ngày lênh đênh trên biển, các tàu mới gặp nhau tại vị trí đã định. Thử thách tiếp theo là đưa 47 kỹ sư cùng thiết bị từ 3 con tàu sang giàn nổi.

Ông Wang Yulin, nhà khoa học thuộc Tập đoàn Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc, cho biết điều đáng lo ngại nhất là sự an toàn của nhân viên. Theo quy định vận hành, điều kiện sóng cao khoảng 2 m và gió cấp 6 khi đó đã gần chạm ngưỡng giới hạn.

Sau nhiều ngày diễn tập và hiệu chỉnh hệ thống, ngày 10/7, tên lửa Trường Chinh 10B được phóng thành công. Khoảng 150 giây sau khi rời bệ phóng, tầng 1 tách khỏi tên lửa, giảm tốc, điều chỉnh tư thế rồi đáp chính xác xuống hệ thống lưới trên biển. Đây là lần đầu tiên công nghệ này được áp dụng thành công đối với một tầng tên lửa cỡ lớn.

Ông Peng Yue đánh giá tên lửa đã hoạt động tốt, đạt độ chính xác cao và hoàn thành toàn bộ mục tiêu của chuyến bay thử nghiệm. Theo ông, đây là dấu mốc cho thấy ngành công nghiệp vũ trụ của Trung Quốc đã đạt tới một tầm cao mới.

Nếu như trước đây thành công của một vụ phóng được đánh giá bằng việc đưa tải trọng lên đúng quỹ đạo, thì với ngành công nghiệp không gian hiện đại, khả năng thu hồi để tái sử dụng đang trở thành yếu tố quyết định chi phí và năng lực cạnh tranh trong tương lai.

Tuy nhiên, thu hồi được một tầng tên lửa mới chỉ là bước khởi đầu. Để công nghệ tái sử dụng thực sự phát huy hiệu quả, bài toán lớn hơn nằm ở việc rút ngắn thời gian chế tạo, giảm chi phí nhiên liệu và xây dựng dây chuyền có khả năng sản xuất hàng loạt. Đây cũng là hướng đi Trung Quốc đang theo đuổi trong cuộc cạnh tranh của ngành công nghiệp không gian.

Nếu công nghệ thu hồi giúp giữ lại tầng tên lửa sau mỗi lần phóng, thì để biến tên lửa thành phương tiện có thể khai thác thường xuyên, toàn bộ quy trình từ nhiên liệu, động cơ đến sản xuất cũng phải được thiết kế lại.

Vì vậy, trong chuyến bay thử nghiệm Trường Chinh 10B, các kỹ sư không chỉ kiểm chứng hệ thống thu hồi mà còn đánh giá nhiều công nghệ mới phục vụ thế hệ tên lửa tái sử dụng trong tương lai.

Ông Lou Luliang, kỹ sư thuộc Tập đoàn Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc, cho biết: “Chúng tôi có 2 mục tiêu chính là thu hồi tầng 1 của tên lửa và kiểm chứng mô-đun động cơ methane lực đẩy lớn thế hệ mới cho tầng trên. Cả 2 mục tiêu đều đã được xác nhận thành công”.

Một trong những thay đổi đáng chú ý là tên lửa Trường Chinh 10B sử dụng nhiên liệu methane có độ tinh khiết 98,7%, được tinh chế hoàn toàn từ khí tự nhiên hóa lỏng trong nước.

Ông Cao Lizhao, Giám đốc Trung tâm Kinh doanh khu vực miền Nam thuộc Công ty Khí tự nhiên của Tập đoàn Sinopec, cho biết nhiên liệu methane có độ tinh khiết cao được tinh chế từ khí tự nhiên hóa lỏng dân dụng. So với hydro lỏng truyền thống, chi phí lưu trữ và vận chuyển loại nhiên liệu này thấp hơn khoảng 40%, mở ra một giải pháp phù hợp cho các hoạt động phóng thương mại với tần suất cao.

Bên cạnh nhiên liệu mới, Trung Quốc còn đầu tư vào công nghệ chế tạo các bộ phận chủ chốt của tên lửa. Với các kỹ thuật gia công và tạo hình mới, thời gian sản xuất vách ngăn bồn nhiên liệu được rút từ hơn 1 tuần xuống chỉ còn vài giờ. Dây chuyền hiện có thể sản xuất hơn 1.000 vách ngăn mỗi năm, đủ để lắp ráp trên 100 tên lửa, phục vụ mục tiêu sản xuất hàng loạt.

Khi tên lửa có thể quay trở về và tiếp tục cất cánh, thước đo của cuộc cạnh tranh cũng đang thay đổi. Lợi thế sẽ thuộc về những quốc gia không chỉ chinh phục được không gian mà còn xây dựng được một ngành công nghiệp không gian có khả năng vận hành bền vững.

Cuộc đua phát triển tên lửa tái sử dụng đang tạo ra những thay đổi thực tế. Khi chi phí phóng giảm, việc đưa vệ tinh lên quỹ đạo cũng trở nên rẻ hơn, góp phần mở rộng các dịch vụ như Internet vệ tinh, định vị, dự báo thời tiết và giám sát thiên tai.

Giống như máy bay từng thay đổi ngành hàng không nhờ khả năng khai thác nhiều lần, các nhà khoa học kỳ vọng tên lửa tái sử dụng sẽ mở ra một kỷ nguyên mới, trong đó việc tiếp cận không gian trở nên phổ biến và tiết kiệm hơn.