Đầu tháng này, đã có 10 vệ tinh cubesat - vệ tinh hình lập phương giá rẻ với trọng lượng trên dưới 1kg được phóng lên quỹ đạo xung quanh Trái Đất. Với tổng số lượng gần 1.500 cubesat hiện đang trên không, việc đưa lên thêm 10 vệ tinh nữa ắt hẳn là điều chẳng nhằm nhò gì. Thế nhưng, sự kiện phóng vệ tinh này không đơn giản như vậy. Cụ thể, thay vì bay lên từ mặt đất lên không, quả tên lửa mang trên mình vệ tinh cubesat của NASA lại được cho "quá giang" trên một chiếc Boeing 747 đã được chỉnh sửa. Chiếc máy bat mang biệt danh "Cosmic Girl" bay lên độ cao 11 km trước khi phóng quả tên lửa đẩy ra xa.
Đây là chuyến bay thành công đầu tiên của tên lửa LauncherOne của hãng Virgin Orbit, đánh dấu cột mốc đầu tiên trong nỗ lực bay tên lửa thương mại của hãng hàng không vũ trụ nhỏ. Công ty tới từ California này mong muốn cung cấp dịch vụ đưa vệ tinh lên không gian với giá rẻ và không cần bệ phóng mặt đất.
Làm thế nào để họ phóng tên lửa đẩy từ máy bay ?
 |
Cần chuẩn bị những gì để có thể phóng tên lửa lên quỹ đạo từ một chiếc máy bay (Ảnh: TheNextWeb) |
Thông thường, một quả tên lửa được phóng lên không trung từ một bãi phóng mặt đất thường sẽ có hai đến ba cabin, tương ứng với mỗi giai đoạn của chuyến bay. Giai đoạn đầu tiên bao gồm việc đốt cháy nhiên liệu để cung cấp năng lượng cho tên lửa tự nâng lên khỏi mặt đất. Khi đủ cao, khoang đầu tiên sẽ tách ra, để lại khoang giữa chịu trách nhiệm đẩy tên lửa bay tiếp. Trong giai đoạn cuối, khi khoang giữa cũng được tách ra, khoang phi hành gia/kiện hàng/ đầu tiên của tên lửa sẽ tiếp tục bay vào không gian.
Trong quá trình phóng vệ tinh từ máy bay, máy bay sẽ đồng thời đóng hai vai trò: bệ phóng và đuôi tên lửa. Máy bay bay lên không trung dễ dàng hơn tên lửa, nhưng chúng không thể bay trong môi trường không trọng lực do thiếu tính khí động học. Với khả năng cất cánh thuận tiện và hiệu quả, máy bay có thể mang tên lửa và phóng nó ở độ cao tối đa. Việc phóng tên lửa kiểu này không chỉ tiết kiệm nhiên liệu, mà còn không bị ảnh hưởng lớn bởi các yếu tố thời tiết. Máy bay mang tên lửa vũ trụ có thể cất cánh từ bất kỳ sân bay thương mại nào, và các sân bay cũng có thể đáp ứng nhu cầu đặc biệt của một số loại tên lửa nhất định.
Tuy nhiên vẫn còn tồn tại những hạn chế của cách làm này
Không có gì là hoàn hảo. Thứ nhất, khả năng chịu tải của máy bay sẽ ảnh hưởng đến kích thước của tên lửa. Stratolaunch là nhà phát triển máy bay cỡ lớn có trọng tải lên tới 250 tấn đã phải từ bỏ dự án này vào năm 2019. Để tiện so sánh, tên lửa LauncherOne chỉ nặng 30 tấn và chỉ có thể mang theo các vệ tinh nhỏ như cubesat. Phóng tên lửa ở độ cao 10 km có thể tiết kiệm nhiên liệu, nhưng phần lớn nhiên liệu được sử dụng trong việc đưa tàu lên quỹ đạo không dành cho việc bay lên cao, mà để hệ thống đạt tốc độ đủ nhanh để bay được vào quỹ đạo. Tốc độ của máy bay có thể khiến tên lửa có tốc độ cao hơn nhưng khả năng tiết kiệm nhiên liệu vẫn chưa được nhiều như mong đợi.
LauncherOne có kích thước vừa phải, chỉ chứa được 500kg hàng hóa lên quỹ đạo. Các hệ thống tên lửa mặt đất cỡ lớn khác vẫn sẽ được ưu tiên hơn là cách phóng từ máy bay này. Tuy nhiên, các công ty muốn di chuyển liên hành tinh lại lại không phải là khách hàng chính của Virgin Orbit. Họ sẽ chỉ tập trung vào việc phóng các vệ tinh nhỏ, được phát triển bởi nhiều công ty trong ngành hàng không vũ trụ. Đối với các công ty có nguồn vốn hạn chế, tiết kiệm một ít nhiên liệu cũng có giá trị.
Bước tiếp theo là gì ?
Ý tưởng phóng tàu vũ trụ từ trên cao không mới. Năm 1990, NASA phóng tên lửa Pegasus từ một chiếc B-52. Dự án được sử dụng để phóng Pegasus vẫn tồn tại và có tổng cộng 39 chuyến đã được phóng thành công. Tuy nhiên, chi phí cho mỗi chuyến bay vẫn còn cao, trong 10 năm qua Pegasus chỉ có 4 chuyến bay được thực hiện. Sắp tới, Virgin Orbit vẫn còn một số hợp đồng nhất định. Trong tương lai gần, họ hy vọng sẽ biến LauncherOne thành một tên lửa ba tầng, với hy vọng đưa một vệ tinh tầm trung nặng khoảng 50 kg lên sao Hỏa hoặc sao Kim.
Hiện tại, ngành hàng không vũ trụ không coi trọng khả năng phóng tên lửa từ trên không. SpaceX đã bỏ phiên bản Falcon bay từ trên cao vào năm 2012. Kể từ năm 2019, hệ thống phóng Pegasus đã không còn được cất cánh. Có công ty Reaction Engines tới từ Anh Quốc mong muốn thực hiện “dung hợp” máy bay và tàu không gian bằng động cơ SABRE, có khả năng hoạt động như động cơ phản lực trong bầu khí quyển và động cơ đốt nhiên liệu khi bay trong không gian. Tuy nhiên, dự án này chưa đạt thành quả gì và động cơ SABRE cũng chưa lên không lần nào.
Khi ngành công nghiệp hàng không vũ trụ ngày càng ưa thích dịch vụ của các công ty tư nhân, Virgin Orbit rất cần một chiến lược kinh doanh phù hợp để cạnh tranh trong một thị trường sẽ trở nên rất đông đúc. Chưa có ai trực tiếp trở thành đối thủ cạnh tranh với Virgin Orbit, chúng ta phải chờ xem liệu phương pháp phóng tên lửa tiết kiệm này có trở nên thịnh hành hay không.
Theo TheNextWeb
