Tỷ phú Jeff Bezos sắp bay lên rìa không gian: Vậy, rìa không gian cao bao nhiêu km?

Hoa Hướng Dương |
Tỷ phú Jeff Bezos sắp bay lên rìa không gian: Vậy, rìa không gian cao bao nhiêu km?
Tỷ phú Jeff Bezos sắp bay lên rìa không gian: Vậy, rìa không gian cao bao nhiêu km?

Tỷ phú Jeff Bezos sắp có chuyến bay lên vũ trụ đáng nhớ của mình.

Mới đây, ngày 20/7/2021, công ty vũ trụ tư nhân Blue Origin đã cho phóng con tàu New Shepard lên không gian và điều đặc biệt là một trong số các thành viên của phi hành đoàn chính là tỷ phú giàu nhất thế giới Jeff Bezos (Xem chi tiết tại đây).

Ở bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu sâu thêm về cấu tạo cũng như quá trình hoạt động của tàu New Shepard và khái niệm rìa không gian. 

Xem ảnh dưới:

Tỷ phú Jeff Bezos sắp bay lên rìa không gian: Vậy, rìa không gian cao bao nhiêu km? - Ảnh 1.

Cấu tạo và quá trình hoạt động của tàu New Shepard. Ảnh: Thành Luân

Cấu tạo của tàu New Shepard gồm 4 phần chính là:

1. Phòng chứa phi hành đoàn (Crew cabin): Đây là khoang chứa (tối đa 6 người) những thành viên của phi hành đoàn bao gồm tỷ phú Jeff Bezos, Mark Bezos (em trai tỷ phú Jeff Bezos, nữ phi hành gia Wally Funk, Oliver Daemon.

2. Bộ phận thăng bằng (Fins): Đây là bộ phận giữ thăng bằng cho tàu vũ trụ ở tốc độ cực cao (4 lần vận tốc âm thanh) cũng như chứa các thanh tản nhiệt để đảm bảo an toàn cho con tàu khi xảy ra ma sát với bầu khí quyển dày đặc gần mặt đất.

3. Động cơ (Engine): Đây là bộ phận không thể thiếu và chiếm thể tích lớn nhất trong tổng thể toàn bộ con tàu có tên BE-3, nó tạo ra lực đẩy lên đến 490 kN nhằm giúp tàu đạt được tốc độ siêu thanh tương đương 4.939 km/giờ, hay 1.371 mét/giây,

4. Thiết bị hạ cánh (Landing Gear): Đây là bộ phận nằm ở cuối động cơ có tác dụng đảm bảo sự an toàn của con tàu khi hạ cánh lại tại vị trí xuất phát ban đầu.

Quá trình hoạt động

Con tàu sẽ được phóng lên từ bãi phóng Launch Site One của công ty Blue Origin đặt gần thị trấn Van Horn, bang Texas, Mỹ (có độ cao so với mực nước biển là 1,13 km). Tàu New Shepard sẽ bay theo quỹ đạo hình Parabol lên độ cao hơn 100 km (so với mực nước biển).

Khi đến độ cao gần 100 km thì con tàu sẽ bắt đầu tách ra làm hai phần là khoang chứa phi hành gia và động cơ. Ở độ cao này, người ta thường gọi nó với cái tên là đường Kármán (rìa không gian, đường nét đứt ở hình trên).

Lúc này phần động cơ sẽ tắt và tiếp tục di chuyển theo quán tính đến độ cao khoảng 100 km rồi rơi xuống lại Trái Đất. Khi sắp hạ cánh thì phần động cơ sẽ tái hoạt động trở lại và giúp con tàu có thể kiểm soát tốc độ chuẩn (chỉ 8 km/giờ) trước khi hạ cánh ở đúng bệ phóng trên mặt đất.

Phần khoang chứa phi hành gia nhẹ hơn nên theo quán tính sẽ tiếp tục di chuyển dù không còn được động cơ đẩy lên, đồng thời nó cũng bay cao hơn phần động cơ (tức là trên cả rìa không gian).

Lúc này các phi hành gia có thể quan sát Trái Đất từ không gian thông qua các cửa sổ lớn. Khi lên đến độ cao cực đại thì khoang chứa sẽ quay trở lại Trái Đất và hạ cánh an toàn bằng dù. Tổng thời gian từ lúc phóng đến khi hạ cánh chỉ vỏn vẹn trong vòng 11 phút.

Tìm hiểu về rìa không gian, đường Kármán

Đường Kármán được xem là đường ranh giới giữa bầu khí quyển của trái đất và không gian bên ngoài vũ trụ, nghĩa là nếu vượt qua đường này thì vật thể (như khoang chứa) sẽ không còn chịu ảnh hưởng đáng kể của lực ma sát với khí quyển.

Tỷ phú Jeff Bezos sắp bay lên rìa không gian: Vậy, rìa không gian cao bao nhiêu km? - Ảnh 3.

Đường Karman. Ảnh: Thành Luân

Tuy nhiên để xác định được độ cao của đường Kármán tính từ mực nước biển là một điều không hề dễ dàng và có nhiều định nghĩa khác nhau, thậm chí trái ngược, đầy phức tạp.

Khái niệm đường Kármán được nhà khoa học người Mỹ gốc Hungary Theodore von Kármán (1881 - 1963) tính toán và được nhiều chuyên gia trong ngành khoa học vũ trụ công nhận nằm ở độ cao 100 km.

Liên đoàn Hàng không quốc tế (FAI) - một cơ quan quốc tế đặt ra các tiêu chuẩn cho ngành du hành vũ trụ và hàng không cũng thừa nhận khái niệm đường Karman này.

Tuy nhiên chính Mỹ cũng chưa bao giờ chính thức chấp nhận tiêu chuẩn này mà thay vào đó, Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) va cả Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Mỹ (NOAA) và Không quân Mỹ lại sử dụng tiêu chuẩn là 80 km.

Sở dĩ tiêu chuẩn của đường Karman lại không có sự thống nhất như vậy là do bản thân định nghĩa ranh giới giữa bầu khí quyển và vũ trụ là một khái niệm rất khó xác định. Thậm chí ngay cả không gian bên ngoài đường Karman vẫn tồn tại bầu khí quyển.

Chỉ có điều lúc này mật độ các hạt khí quyển quá nhỏ, ngay cả ở độ cao 10.000 km người ta vẫn có thể tìm thấy các hạt khí nhỏ. Nói cách khác không phải bầu khí quyển kết thúc ở đường Karman mà ở độ cao này, khí quyển quá loãng mà thôi.