Mổ xẻ từng chi tiết 'quái vật' 18,6 tỷ đô với 1000 công ty chung tay làm, khiến Trung Quốc còn rất lâu mới với tới

Trang Ly |

Mổ xẻ từng chi tiết 'quái vật' 18,6 tỷ đô với 1000 công ty chung tay làm, khiến Trung Quốc còn rất lâu mới với tới
Mổ xẻ từng chi tiết 'quái vật' 18,6 tỷ đô với 1000 công ty chung tay làm, khiến Trung Quốc còn rất lâu mới với tới
Nguồn: NASA

'Quái vật' 18,6 tỷ đô này của Mỹ có lẽ khiến Trung Quốc phải ước ao!

SLS - SIÊU TÊN LỬA TỶ ĐÔ CỦA MỸ

Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) đã và đang phát triển một hệ thống siêu tên lửa khổng lồ có tên là Hệ thống Phóng Không gian (Space Launch System - SLS) để đưa các phi hành gia Mỹ tái đổ bộ Mặt Trăng năm 2024 - và cuối cùng là đưa người thám hiểm sao Hỏa trong tương lai.

Đáp lại tham vọng dưới thời Tổng thống Donald Trump, NASA rút ngắn thời gian đổ bộ Mặt Trăng xuống còn 4 năm (dự định là 8 năm) với kế hoạch đưa một phi hành gia nam và một phi hành gia nữ lên vệ tinh Trái Đất năm 2024 - Đây sẽ là lần hạ cánh đầu tiên của con người trong thế kỷ 21 kể từ sau sứ mệnh Apollo 17 năm 1972 của NASA.

Trong 20 năm qua, các phi hành gia đã thường xuyên thực hiện các chuyến đi đến và rời đi từ Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Nhưng Mặt Trăng ở xa hơn gần 1.000 lần so với ISS, do đó việc đưa các phi hành gia đến đó yêu cầu một siêu tên lửa có sức mạnh 'quái vật'.

Dự kiến ra mắt lần đầu tiên vào cuối năm 2021, siêu tên lửa SLS sẽ là phương tiện phóng mạnh nhất từng được chế tạo trên thế giới kể từ những năm 1960. Khi đó, SLS sẽ lật đổ kỷ lục của tên lửa đẩy hạng nặng Saturn V của NASA từng thống trị trong nhiều thập kỷ qua. [Hiện tại, NASA đã lắp ráp xong SLS và tiến hành phóng lần đầu tiên vào tháng 11/2021].

Tính riêng việc lấy lực đẩy làm thước đo, SLS sẽ là tên lửa mạnh nhất từ ​​trước đến nay khi nó bay vào vũ trụ vào cuối năm 2021. Phiên bản đầu tiên của tên lửa SLS (còn có tên gọi là Block 1 SLS) sẽ tạo ra lực đẩy 8,8 triệu pound (39,1 Meganewtons) khi phóng, nhiều hơn 15% so với Saturn V.

John Shannon, Phó chủ tịch kiêm Giám đốc Chương trình SLS tại Boeing, nhà thầu chính của siêu tên lửa, cho biết: "SLS thực sự là một tên lửa khổng lồ. Nó thật sự rất lớn. Khi bạn nhìn thấy SLS được lắp ráp lại với nhau, tôi chắc chắn là bạn chưa thấy bất cứ thứ gì giống nó kể từ Saturn V".

THÔNG SỐ CỦA SLS PHIÊN BẢN MỚI NHẤT (BLOCK 1 SLS)

- Chi phí: 18,6 tỷ USD

- Quy mô: Dòng tên lửa đẩy SLS là kết quả của hơn 1.000 công ty từ khắp nước Mỹ và tại mọi trung tâm của NASA hợp tác thực hiện trong 1 thập kỷ.

- Chiều cao: Tên lửa SLS (dòng đầu tiên, mới nhất - Block 1) cao 98 mét. Cụ thể, Block 1 SLS sẽ cao 23 tầng khi đặt trên bệ phóng - cao hơn cả Tượng Nữ thần Tự do.

- Lực đẩy: SLS Block 1 sẽ tạo ra lực đẩy 8,8 triệu pound (39,1 Meganewtons).

- Tốc độ: 39.428 km/giờ (10.952 mét/giây).

- Trọng tải: SLS Block 1 có thể gửi hơn 27 tấn lên quỹ đạo Mặt Trăng - tương đương với 11 xe thể thao đa dụng cỡ lớn (SUV).

Một phiên bản tương lai của SLS, là SLS Block 2 Cargo, sẽ gửi 46 tấn lên Mặt Trăng (tương đương 18 chiếc SUV cỡ lớn).

SLS NASA

Đồ họa: BBC/NASA - Việt hóa: Trang Ly

Nguồn: NASA

CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA SIÊU TÊN LỬA SLS

Được đầu tư lên đến 18,6 tỷ USD, hệ thống tên lửa đẩy SLS bao gồm 2 phần chính: Một tầng lõi khổng lồ được bao bọc bởi 2 động cơ tên lửa đẩy rắn 5 giai đoạn (SRBs).

Tổng cộng, hệ thống này sẽ cung cấp cho SLS lực đẩy khoảng 8,8 triệu pound trong khi phóng - lực nâng cao hơn bất kỳ phương tiện phóng nào hiện tại.

1. Cấu tạo chính của SLS:

(1) Tầng lõi của SLS: Giai đoạn chính của Hệ thống Phóng Không gian (SLS) của NASA là giai đoạn tên lửa cao nhất thế giới. Cao 65 mét với đường kính 8,4 mét, tầng lõi khổng lồ lưu trữ hydro lỏng và oxy lỏng đông lạnh và tất cả các hệ thống nhằm (máy tính điều khiển bay và các thiết bị hàng không cần thiết) nhằm bổ trợ cho 4 động cơ RS-25.

+ Tầng lõi chứa 2 bể chứa lớn: Một cho hydro lỏng, nhiên liệu; và một cho oxy lỏng, một "chất oxy hóa", giúp cho nhiên liệu cháy. Cùng với nhau, chúng được gọi là chất đẩy (hay nguyên liệu đẩy).

+ 4 động cơ RS-25 của tầng lõi: Được thiết kế và chế tạo bởi Aerojet Rocketdyne (Mỹ), động cơ RS-25 đã giúp cung cấp năng lượng cho tàu con thoi trong hơn 3 thập kỷ qua 135 nhiệm vụ, tích lũy hơn 3.000 lần khởi động và 1 triệu giây thời gian bay & thử nghiệm trên mặt đất, NASA thông tin.

Mỗi động cơ RS-25 dài 4,2 mét, rộng 2,4 mét; nặng 3.526 kg, và sẽ tạo ra lực đẩy 256 tấn trong 8 phút. Trong khi động cơ tàu con thoi hoạt động ở 104,5% lực đẩy định mức, thì mỗi động cơ SLS sẽ hoạt động với lực đẩy 109%.

THÔNG SỐ TẦNG LÕI SLS (SLS BLOCK 1)

Chiều dài: 65 mét

Đường kính: 8,4 mét

Trọng lượng rỗng: Khoảng 85,2 tấn

Dung tích: 2 triệu lít Hydro lỏng (LH2) | 741.941 lít Oxy lỏng (LOX)

Lực đẩy: Hơn 1.000 tấn

Vật liệu: Nhôm 2219

SLS

Tầng lõi SLS SLS đang được vận chuyển từ New Orleans đến Mississippi để thử nghiệm. Ảnh: NASA

Nguồn: NASA

(2) Bộ đôi động cơ tên lửa đẩy rắn 5 giai đoạn (Solid Rocket Boosters - SRBs - còn gọi là Bộ tăng tốc): NASA cho biết, SRB là động cơ đẩy chất rắn lớn nhất từng được phát triển cho các chuyến bay vào vũ trụ và là động cơ đầu tiên được chế tạo để sử dụng trên tàu có người lái.

Động cơ khổng lồ này bao gồm một hộp động cơ phân đoạn với các động cơ đẩy rắn, một hệ thống đánh lửa, một vòi phun có thể di chuyển và các thiết bị đo lường cùng phần cứng tích hợp cần thiết.

SRBs hoạt động song song với các động cơ chính trong 2 phút đầu tiên sau khi phóng, cung cấp lực đẩy cần thiết để SLS thoát khỏi lực hút Trái Đất. Ở độ cao 45km, SRBs sẽ tách ra, lao xuống bằng dù xuống Đại Tây Dương và được thu hồi lại để tái sử dụng.

2. Cách thức hoạt động của SLS:

Khi hydro lỏng và oxy được đưa vào buồng động cơ và đốt cháy bằng tia lửa điện, phản ứng hóa học tạo ra một lượng lớn năng lượng và hơi nước. Hơi nước thoát ra từ vòi phun của động cơ với tốc độ 16.000 km/giờ (4.444 mét/giây) để tạo ra lực đẩy - lực đẩy tên lửa bay trong không khí.

Hệ thống SRBs hai bên cung cấp cho tên lửa thêm sức mạnh để thoát khỏi trọng lực Trái Đất. Những tên lửa đẩy đôi này cao hơn 17 tầng và đốt cháy 6 tấn thuốc phóng rắn mỗi giây. Chúng cung cấp 75% tổng lực đẩy trong 2 phút đầu tiên của chuyến bay.

3. Các dòng SLS

Để đáp ứng nhu cầu trong tương lai của Mỹ cho các sứ mệnh không gian sâu, NASA sẽ cho 'update' liên tục SLS thành các cấu hình ngày càng mạnh mẽ hơn. Mọi biến thể của SLS đều sử dụng tầng lõi với bốn động cơ RS-25.

Mổ xẻ từng chi tiết quái vật 18,6 tỷ đô của Mỹ khiến Trung Quốc hít khói - Ảnh 5.

Các dòng tên SLS hiện tại và trong tương lai. Nguồn: NASA

- Dòng SLS đầu tiên (còn gọi là Block 1) có thể gửi hơn 27 tấn lên quỹ đạo Mặt Trăng.

- Trong khi đó, Block 1B, chỉ trong một lần phóng, có thể chở tàu vũ trụ Orion cùng với hàng hóa lớn cho các hệ thống thăm dò cần thiết để hỗ trợ sự hiện diện lâu dài trên Mặt Trăng, với tổng trọng tải là 38 tấn.

- Cấu hình SLS tiếp theo, Block 2 sẽ là phương tiện vận chuyển hàng hóa lên Mặt Trăng, sao Hỏa và các điểm đến không gian sâu khác. SLS Block 2 sẽ được thiết kế để nâng hơn 46 tấn lên không gian sâu.

Trong bối cảnh liên quan, Trung Quốc cũng đang chạy đua ráo riết trong hành trình nâng cấp liên tục dòng tên lửa đẩy mạnh nhất của nước này: Trường Chinh (Long March).

Hiện tại, Trường Chinh 5B là dòng tên lửa đẩy mạnh nhất của Trung Quốc. Tương lai, Trung Quốc muốn đuổi theo Mỹ bằng dòng tên lửa Trường Chinh 9: Bắc Kinh tuyên bố đến năm 2030 sẽ cho Trường Chinh 9 đi vào sử dụng - một tên lửa đẩy siêu nặng, có sức chở và sức mạnh tương đương tên lửa đẩy siêu hạng nặng Saturn V của Mỹ.

Các kế hoạch hiện tại yêu cầu Trường Chinh 9 của Trung Quốc phải có khả năng chịu tải tối đa là 140 tấn tới quỹ đạo Trái Đất tầm thấp (LEO), 50 tấn khi bay đến Mặt Trăng và 44 tấn khi lên sao Hỏa. 

Tuy nhiên, nếu mọi chuyện đi theo đúng kế hoạch, thì đến năm 2030, Trung Quốc có Trường Chinh 9 mạnh tương đương Saturn V (Mỹ).

Trong khi đó, tính đến cuối năm 2021, Mỹ đã nắm trong tay siêu tên lửa SLS siêu mạnh (mạnh hơn Saturn V). Hiện tại, Mỹ đã lắp ráp hoàn chỉnh SLS và hoàn toàn sẵn sàng cho sứ mệnh tháng 11/2021 tới.

Trong khi đó, NASA đã lên kế hoạch nâng cấp liên tục các dòng SLS của mình, họ sẽ nâng cấp chính từ SLS Block 1 (dòng hiện tại, cao 98 mét, trọng tải 27 tấn) => SLS Block 1B (cao 111 mét, trọng tải 38 tấn) => SLS Block 2 (cao 111 mét, trọng tải 46 tấn).

Dù chưa nói cụ thể thời gian SLS Block 1B hay SLS Block 2 sẽ trình làng trong tương lai nhưng với khả năng tài chính và hợp tác của NASA và hàng nghìn công ty khắp nước Mỹ, rất có thể vào năm 2030, NASA đã sở hữu những siêu tên lửa vừa lớn vừa mạnh hơn dòng SLS Block 1!

Cách biệt này so với Trung Quốc (với Trường Chinh 9 đi vào sử dụng năm 2030) là quá lớn!

SLS: MỘT THẬP KỶ - NASA & 1.000 CÔNG TY

SLS là một phương tiện phóng siêu nặng, tiên tiến, hứa hẹn sẽ cung cấp một khả năng hoàn toàn mới cho khoa học và khám phá của con người ngoài quỹ đạo Trái Đất.

Với khả năng tải trọng và khối lượng chưa từng có, SLS là tên lửa duy nhất có thể cùng lúc đưa tàu vũ trụ Orion, phi hành gia và vật tư lên Mặt Trăng trong một nhiệm vụ bay. Điều này giúp làm giảm số lượng và độ phức tạp của các hoạt động trong không gian và tăng cơ hội thành công cho sứ mệnh.

Vào những năm 1960, Liên Xô đã chế tạo một tên lửa có tên N-1, với nỗ lực lên tới Mặt Trăng. Giai đoạn đầu của nó có thể tạo ra lực đẩy 10,2 triệu pound (45,4 Meganewtons). Nhưng cả 4 chuyến bay thử nghiệm của tên lửa N-1 đều kết thúc thất bại(tìm hiểu thêm tại đây).

Một phiên bản cải tiến tương lai của SLS - gọi là Block 2 - sẽ đạt đến mức lực đẩy của N1. Nhưng một phương tiện có tên Starship, được phát triển bởi công ty SpaceX của Elon Musk, hứa hẹn sẽ tạo ra lực đẩy vượt mặt cả hai (Block 2 của SLS và N-1) - tạo ra lực đẩy lên tới 15 triệu pound (66,7 Meganewtons). Starship hiện đang được phát triển, mặc dù chưa công bố ngày chính thức cho chuyến bay đầu tiên của nó. Đó là câu chuyện của tương lai.

Quay trở lại vào tháng 2/2010, chính quyền Tổng thống Obama đã hủy bỏ kế hoạch trở lại Mặt Trăng của Chương trình Constellation dưới thời Tổng thống George W. Bush.

Quyết định này đã khiến hàng chục nghìn công nhân 5 bang miền nam - Alabama, Florida, Louisiana, Mississippi và Texas bị thất nghiệp.

Tháng 9/2011, Thượng viện Mỹ và NASA bàn về việc phát triển một tên lửa đẩy siêu nặng nhằm thay thế hệ thống phóng thuộc Chương trình Constellation bị Nhà Trắng hủy bỏ trước đó. Điểm đặc biệt của SLS sẽ thực hiện các nhiệm vụ phóng đưa tàu vũ trụ Orion, phi hành gia và vật tư lên Mặt Trăng cùng một lúc trong một sứ mệnh bay.

Ngay sau khi bản thiết kế và dự tính chi phí khổng lồ về SLS được NASA công bố, nhiều người lên tiếng: NASA không nên phụ thuộc nguồn kinh phí duy nhất đến từ Quốc hội, họ nên kêu gọi sự giúp đỡ của các công ty tư nhân.

Đáp lại, hơn 1.000 công ty tư nhân về tên lửa, không gian trên khắp nước Mỹ cùng mọi trung tâm của NASA hợp tác thực hiện trong suốt 1 thập kỷ để xây dựng tên lửa đẩy mạnh nhất mọi thời đại (tính cho đến nay).

Trải qua rất nhiều cuộc thử nghiệm tĩnh của từng bộ phận (tầng lõi, bộ đôi động cơ tên lửa đẩy rắn 5 giai đoạn), cuối cùng thì vào giữa tháng 6/2021, SLS cũng được lắp ráp hoàn chỉnh. Và đến tháng 11/2021, SLS sẽ thực hiện chuyến phóng đầu tiên.

John Shannon, người phụ trách SLS tại Boeing từ năm 2015, khẳng đinh: "Tôi tin chắc rằng một khi SLS đi vào hoạt động thì Mỹ sẽ không cần đến một phương tiện nâng hạng nặng khác trong nhiều năm!".

Nói riêng về kế hoạch triển khai Chương trình Artemis, NASA cho biết sẽ thực hiện trong 3 giai đoạn, và cả 3 đều có sự giúp sức của dòng tên lửa SLS:

- Giai đoạn 1 năm 2021: NASA khởi động Artemis 1, nhằm thử nghiệm hệ thống tên lửa đẩy SLS và tàu vũ trụ Orion.

- Giai đoạn 2 năm 2022: Thực hiện sứ mệnh Artemis 2 - sứ mệnh tiền đồn trước khi đổ bộ Mặt Trăng, đưa phi hành gia kết nối trạm vũ trụ Gateway tại vùng quỹ đạo Mặt Trăng. Gateway đóng vai trò là ngôi nhà ngoài không gian của phi hành gia để sinh sống, làm việc, nghiên cứu Mặt Trăng kỹ lưỡng hơn.

- Giai đoạn 3 năm 2024: Triển khai sứ mệnh Artemis 3, chính thức đưa người (2 phi hành gia) tái đổ bộ Mặt Trăng tại cực Nam vệ tinh này.

Bài viết sử dụng nguồn: BBC, NASA

Đọc thêm về:

    Bạn đọc có thể báo tin, gửi bài viết, clip, ảnh về email khampha@ttvn.vn để nhận nhuận bút cao trong vòng 24h. Đường dây nóng: 0943 113 999

    Soha
    Trí Thức Trẻ

    TIN NỔI BẬT SOHA

      Công ty Cổ phần VCCorp

      © Copyright 2010 - 2021 – Công ty Cổ phần VCCorp

      Tầng 17,19,20,21 Toà nhà Center Building - Hapulico Complex,
      Số 1 Nguyễn Huy Tưởng, Thanh Xuân, Hà Nội.
      Email: btv@soha.vn
      Giấy phép số 2411/GP-TTĐT do Sở Thông tin và Truyền thông Hà Nội cấp ngày 31 tháng 07 năm 2015.
      Chịu trách nhiệm nội dung: Ông Nguyễn Thế Tân

      Liên hệ quảng cáo:
      Hotline: 0942.86.11.33
      Email: giaitrixahoi@admicro.vn
      Hỗ trợ & CSKH:
      Tầng 20, tòa nhà Center Building, Hapulico Complex,
      số 1 Nguyễn Huy Tưởng, phường Thanh Xuân Trung, quận Thanh Xuân, Hà Nội.
      Tel: (84 24) 7307 7979
      Fax: (84 24) 7307 7980
      Chính sách bảo mật

      Chat với tư vấn viên