Tên lửa khổng lồ của NASA phóng lần đầu và có thể là lần cuối

Công nghệ cũ, giá thành đắt đỏ, không thể tái sử dụng làm tên lửa Hệ thống Phóng Không gian kém hấp dẫn so với các đối thủ tư nhân.

Vào ngày 14/12/1972, Eugene Cernan, chỉ huy của Apollo 17, để lại dấu chân cuối cùng của con người trên bề mặt Mặt trăng. Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) đang tìm cách tái lập thành tích này trong vài năm tới với tên lửa Hệ thống Phóng Không gian (SLS), phóng lần đầu ngày 16/11 sau vài tháng trì hoãn vì sự cố phần cứng và thời tiết không thuận lợi.

Ngày 16/11, SLS đã đưa khoang tàu Orion vào không gian. Đây là khoang tàu không người lái, chứa 3 hình nộm, dự kiến bay qua Mặt trăng và quay trở lại trong vòng 26 ngày. Đây là lần đầu tiên sau nửa thế kỷ NASA phóng một tên lửa đủ mạnh để đưa con người ra ngoài quỹ đạo Trái đất tầm thấp.

Toàn cảnh vụ phóng tên lửa SLS ngày 16/11. (Ảnh: Spacenews).

Nhiệm vụ lần này mang tên Artemis I, thuộc chương trình không gian Artemis của NASA, nhằm kiểm tra xem tên lửa SLS và khoang tàu Orion có thể vận chuyển con người một cách an toàn hay không, hướng tới nhiệm vụ phi hành gia trở lại Mặt trăng vào năm 2025.

Công nghệ cũ

Nhiệm vụ nghe có vẻ hiện đại, nhưng thực tế thì không hẳn. Chương trình Artemis, đặt tên theo nữ thần Mặt trăng chị song sinh của thần Mặt trời Apollo, được xây dựng dựa trên những kế hoạch quay trở lại Mặt trăng bị bỏ dở trước đây.

Và phần lớn SLS được chế tạo từ các bộ phận tái sử dụng từ Tàu con thoi (Space Shuttle), tàu vũ trụ có thể tái sử dụng một số phần, bay lần đầu tiên vào năm 1981.

Tên lửa SLS trên bệ phóng sau nhiều lần trì hoãn vì sự cố phần cứng. (Ảnh: BBC).

Thân màu cam nổi bật của SLS là phiên bản kéo dài của khoang nhiên liệu Tàu con thoi. Gắn vào đáy tên lửa là 4 động cơ RS-25, chính các động cơ này đã đưa Tàu con thoi vào vũ trụ. Gắn ở 2 bên SLS là một cặp tên lửa đẩy nhiên liệu rắn, cũng được phát triển từ bộ phận tương ứng trên Tàu con thoi.

Sử dụng công nghệ cũ không phải là ý tưởng của NASA. SLS chủ yếu được "lên ý tưởng" bởi Quốc hội Mỹ và cựu Tổng thống Barack Obama nhằm tạo ra các công việc sản xuất, đặc biệt là ở Alabama, theo The Economist. Phần lớn Tàu con thoi cũng đã được chế tạo ở đây. Một số người còn gọi SLS là "Hệ thống Phóng Thượng viện".

Mặc dù được làm từ vật liệu tái chế, thường để tiết kiệm chi phí, SLS vẫn khá đắt đỏ. Chi phí phát triển tên lửa đến nay đã lên trên 23 tỷ USD, và chi phí cho mỗi lần phóng vảo khoảng 2 tỷ USD.

Nhiều nhà quan sát, trong đó có cựu Giám đốc NASA Jim Bridenstine, đã đặt câu hỏi về độ cần thiết của SLS. Đây không phải tên lửa khổng lồ duy nhất đang được chế tạo.

Đối thủ tư nhân

SpaceX đã từng chế tạo các tên lửa Falcon giá rẻ hơn SLS, có tải trọng gần bằng, có thể tái sử dụng. Falcon thường xuyên được sử dụng để đưa hàng hóa và phi hành gia lên Trạm Vũ trụ Quốc tế. Công ty này đang phát triển Starship, tên lửa vượt qua cả SLS về kích thước và sức mạnh, và có khả năng đưa phi hành gia lên Mặt trăng.

Tên lửa Starship của SpaceX với kích thước, sức mạnh và tải trọng lớn hơn SLS. (Ảnh: Technologyreview).

Starship cũng rẻ hơn SLS. Tàu con thoi có thể tái sử dụng một phần, nhưng SLS thì không. Sau mỗi lần phóng, mọi bộ phận của tên lửa ngoại trừ khoang Orion sẽ bị bỏ rơi ngoài đại dương hoặc trong không gian.

Ngược lại, các thiết bị phóng của Starship đều được thiết kế để quay trở lại Trái đất, tiếp nhiên liệu và phục vụ cho chuyến bay sau. Elon Musk, CEO SpaceX, ước tính chi phí phóng vào khoảng 10 triệu USD một lần. Cho dù sai số gấp đôi, chi phí một lần phóng Starship vẫn sẽ chỉ bằng 1% chi phí một lần phóng SLS.

Về lý thuyết, tên lửa của SpaceX có thể là phương án thay thế cho SLS để phục vụ chương trình Artemis hoặc bất kỳ nhiệm vụ đưa tải trọng vào không gian nào. Nhưng NASA không có nhiều lựa chọn.

Khi Bridenstine đề xuất vào năm 2019 rằng Mỹ có thể quay trở lại Mặt trăng bằng Falcon Heavy, tên lửa lớn nhất khi đó của SpaceX với tải trọng bằng 2/3 SLS, ông đã gặp phải đối từ Richard Shelby, Thượng nghị sĩ từ Alabama và là chủ tịch Ủy ban phân bổ ngân sách của Thượng viện Mỹ khi đó. "Việc thám hiểm không gian của NASA đã luôn và sẽ luôn thông qua Trung tâm Chuyến bay Vũ trụ Marshall ở Alabama", Shelby nói.

Chuyến bay thương mại đầu tiên của Falcon Heavy vào tháng 4/2019. (Ảnh: newscientist).

Tuy nhiên, ngành công nghiệp không gian tư nhân vẫn có chân trong chương trình Artemis. SLS không thể mang đủ tải trọng phục vụ việc đưa phi hành gia hạ cánh trực tiếp xuống bề mặt Mặt trăng. Thay vào đó, tên lửa này sẽ phải đến "điểm hẹn" với một phương tiện hạ cánh, Human Landing System (HLS). Vào năm 2021, NASA đã trao hợp đồng phát triển HLS cho SpaceX.

Chương trình Artemis cũng bao gồm nhiệm vụ xây dựng một trạm vũ trụ bay quanh Mặt trăng, tên là Cổng Mặt trăng. Các thành phần của trạm vũ trụ này sẽ được mang vào không gian bởi các tên lửa Falcon Heavy.

Và một vấn đề nghiêm trọng khác đối với SLS là Shelby, người ủng hộ việc phát triển tên lửa này, không tái tranh cử trong năm nay. Trong khi đó, Elon Musk cho biết sẽ sớm phóng Starship, có thể vào cuối năm. Nếu Starship vận hành trơn tru, và mỗi chuyến bay đều rẻ hơn SLS, có khả năng chuyến bay đầu tiên của SLS cũng là chuyến bay cuối cùng.

Cập nhật: 19/11/2022 Zing