SpaceX gặp khó khi đưa Starship dài 52m từ đại dương vào bờ

Ngày 24/7, tầng trên hệ thống tên lửa đẩy và tàu vũ trụ Starship hoàn thành hành trình trở về theo kế hoạch, hạ xuống Ấn Độ Dương và vẫn nguyên vẹn sau khi chạm mặt nước. Kết quả này có ý nghĩa quan trọng với SpaceX trong quá trình hoàn thiện khả năng tái sử dụng phương tiện.

Sau khi Starship xuống biển, SpaceX triển khai đội cứu hộ để kéo phương tiện về phía Tây Australia. Tuy nhiên, thời tiết xấu và biển động mạnh khiến quá trình thu hồi gặp nhiều khó khăn.

Ngày 7/8, Elon Musk thừa nhận triển vọng đưa Starship vào bờ “không khả quan”. Dù vậy, SpaceX vẫn thu được nhiều hình ảnh cận cảnh của tấm chắn nhiệt và động cơ, phục vụ quá trình đánh giá và nâng cấp phương tiện.

Starship sống sót, Super Heavy thất bại

Starship là hệ thống tên lửa hai tầng, gồm tầng đẩy Super Heavy và tàu vũ trụ Starship.

Trong chuyến bay số 13, Super Heavy sử dụng 33 động cơ Raptor 3 để đưa phương tiện rời bệ phóng. Sau khoảng hai phút, hai tầng tách nhau bằng kỹ thuật “tách nóng”, trước khi Starship kích hoạt 6 động cơ và tiếp tục hành trình.

Sau khi hoàn thành nhiệm vụ đẩy, Super Heavy quay trở lại. Tầng đẩy lần đầu thực hiện giai đoạn đốt giảm tốc ở mức lực đẩy cao với toàn bộ 33 động cơ trên phiên bản Super Heavy V3, nhưng quá trình này kết thúc sớm hơn dự kiến.

Khi bước vào giai đoạn hạ cánh, chỉ một số động cơ có thể khởi động lại. Super Heavy vì vậy không hoàn tất được quá trình hạ cánh có kiểm soát và rơi xuống Vịnh Mexico.

Ở chiều ngược lại, tầng trên Starship hoàn thành phần lớn mục tiêu của chuyến bay.

Sau khi tách tầng, Starship kích hoạt 6 động cơ Raptor để đạt vận tốc và quỹ đạo dự kiến. SpaceX sau đó triển khai 20 vệ tinh Starlink V3 và xác nhận liên lạc với toàn bộ số vệ tinh bằng cả kết nối vô tuyến và laser.

Hệ thống cũng tiếp nhận dữ liệu từ các vệ tinh sau khi triển khai, đánh dấu thêm một bước thử nghiệm đối với khả năng vận chuyển tải trọng của Starship.

Starship cũng trình diễn khả năng khởi động lại một động cơ Raptor trong không gian, trước khi bước vào giai đoạn quan trọng nhất của chuyến bay: quay trở lại bầu khí quyển.

Tấm chắn nhiệt vượt bài kiểm tra quan trọng

Trong quá trình tái nhập khí quyển, tấm chắn nhiệt của Starship phải chịu nhiệt độ và tải khí động học lớn. Phương tiện đồng thời thu thập dữ liệu về tình trạng tấm chắn nhiệt và thực hiện thao tác nghiêng cánh điều khiển để mô phỏng quỹ đạo trở về Starbase trong các chuyến bay tương lai.

Bốn cánh điều khiển khí động học giúp Starship hướng tới khu vực hạ xuống Ấn Độ Dương. Ba động cơ phục vụ giai đoạn hạ cánh đều được khởi động lại trước khi phương tiện thực hiện thao tác lộn và đốt động cơ cuối cùng.

Kết quả này đặc biệt quan trọng bởi tấm chắn nhiệt từ lâu được xem là một trong những thách thức lớn nhất của chương trình Starship. Với mục tiêu tái sử dụng nhanh, khả năng bảo vệ phương tiện trong quá trình quay trở lại khí quyển là điều kiện then chốt.

Tại cuộc họp báo cáo kết quả kinh doanh của SpaceX ngày 4/8, Elon Musk cho rằng vấn đề tấm chắn nhiệt của Starship có thể đã được giải quyết.

Nếu thu hồi được phương tiện nguyên vẹn, SpaceX có thể kiểm tra trực tiếp tình trạng tấm chắn nhiệt, động cơ và các bộ phận khác sau chuyến bay thực tế. Tuy nhiên, thành công này cũng đặt ra một thách thức mới là đưa phương tiện dài 52 m vào bờ.

Bài toán đưa Starship dài 52 m vào bờ

Starship dài khoảng 52 m. Khi kết hợp với tầng đẩy Super Heavy, toàn bộ hệ thống có chiều cao khoảng 124-125 m.

Phương tiện được thiết kế để phóng thẳng đứng, hoạt động trong không gian và tái nhập khí quyển, không được tối ưu để tự di chuyển trên mặt biển.

Sau khi hạ xuống Ấn Độ Dương, động cơ và các bề mặt điều khiển khí động học của Starship không thể giúp phương tiện tự trở về bãi phóng. SpaceX phải sử dụng tàu và thiết bị chuyên dụng để kéo phương tiện trong điều kiện thời tiết và sóng biển bất lợi.

Đây là bài toán kỹ thuật khác với quá trình tái nhập. Khi còn trên không, Starship có thể tự điều khiển bằng động cơ và các bề mặt khí động học, trong khi việc vận chuyển một cấu trúc dài hàng chục mét trên biển đòi hỏi phương án cứu hộ và hậu cần riêng.

Musk vì vậy đánh giá khả năng đưa Starship của chuyến bay số 13 vào bờ là không cao.

Thất bại thu hồi vẫn mang lại dữ liệu giá trị

Ngay cả khi SpaceX không thể đưa Starship vào bờ, chuyến bay số 13 vẫn cung cấp nhiều dữ liệu quan trọng cho quá trình phát triển hệ thống.

Tầng đẩy Super Heavy lần đầu thực hiện giai đoạn đốt giảm tốc với toàn bộ 33 động cơ trên phiên bản V3. Tuy nhiên, quá trình kết thúc sớm và phương tiện không hoàn tất được quá trình hạ cánh có kiểm soát.

Trong khi đó, Starship triển khai thành công 20 vệ tinh Starlink V3, khởi động lại động cơ trong không gian, thu thập dữ liệu về tấm chắn nhiệt và hoàn thành quá trình tái nhập cùng hạ xuống biển có kiểm soát.

Kết quả chuyến bay vì vậy cho thấy sự khác biệt giữa hai tầng của hệ thống. Super Heavy vẫn chưa hoàn tất bài toán thu hồi, trong khi Starship đã vượt qua một trong những thử nghiệm quan trọng đối với khả năng tái sử dụng.

Mục tiêu dài hạn của SpaceX không phải tiếp tục đưa Starship xuống đại dương rồi tổ chức trục vớt. Công ty hướng tới khả năng đưa phương tiện tự trở lại khu vực phóng và thu hồi trực tiếp trên đất liền để rút ngắn thời gian chuẩn bị cho chuyến bay tiếp theo.

Nỗ lực thu hồi Starship sau chuyến bay số 13 cho thấy ý nghĩa của mục tiêu này. Nếu phương tiện có thể tự quay lại bãi phóng, SpaceX sẽ loại bỏ được một khâu hậu cần phức tạp là kéo cấu trúc dài 52 m qua biển sau mỗi nhiệm vụ.

Elon Musk cho biết SpaceX có thể thử phương án bắt Starship trực tiếp tại tháp phóng trong chuyến bay tiếp theo, tùy thuộc vào sự chấp thuận của cơ quan quản lý.

Nếu được triển khai, phương án này sẽ là bước tiến quan trọng trong mục tiêu xây dựng Starship thành hệ thống có khả năng tái sử dụng nhanh, đồng thời giảm đáng kể yêu cầu thu hồi và vận chuyển phương tiện sau mỗi chuyến bay.

Trung Kiên