SpaceX phóng thử Starship lần 3

Bài này viết dành cho những ai không rành, đọc để hiểu sơ lược để coi video phóng thử cho dễ.

Ngày 14/3/2024, SpaceX phóng thử Starship lần thứ 3. Đây là lần đầu tiên được xem thành công rực rỡ, vì nó đi quá xa so với mong đợi, khác với 2 lần thử nghiệm trước đó.

Với công ty SpaceX, Starship là mục tiêu tối thượng của họ trong hành trình chế tạo thiết bị bay. Từ khi thành lập đến giờ, mọi thứ họ làm chỉ để phục vụ cho con tàu Starship này, vốn định sẽ dùng để bay đến Sao Hỏa trong tương lai.

SpaceX làm các tên lửa Falcon, là vừa để học vừa thử nghiệm cách tiếp cận "tái sử dụng" và cũng vừa kiếm tiền để nuôi dự án Starship. Falcon cũng như bao nhiêu tên lửa vũ trụ khác, gồm 2 phần: stage 1 lớn gấp chục lần stage 2, và stage 1 là cái được tái sử dụng nhiều lần, còn stage 2 vẫn giống như bao loại tên lửa khác, trở thành rác thải ngoài vũ trụ. Muốn không có rác, chỉ có một con đường là cái stage 2 đó phải được gắn vào tàu vũ trụ luôn. Và đó chính là ý tưởng của Starship.

Các cơ quan vũ trụ khác (như NASA, Roscosmos, và cả TQ nữa) khi phóng tàu vũ trụ, sẽ bỏ lại vài tỷ USD rác, ngoài vũ trụ và dưới biển. SpaceX Falcon cắt xuống còn chỉ có vài triệu USD rác thải. Nhưng SpaceX Starship sẽ không vứt một tý rác thải nào. Đây là điểm mấu chốt.

Gọi tên là Starship nhưng nó có 2 phần, phần 1 là Heavy Booster, phần 2 mới là Starship. Heavy Booster có nhiệm vụ đẩy Starship ra ngoài vũ trụ, sau đó nó tách ra và quay lại trái đất, nạp thêm năng lượng để tiếp tục đẩy Starship khác. Còn phần tàu chính, tức Starship, cũng chứa khí hóa lỏng để thực hiện các hành trình của mình, như đến mặt trăng hay sao Hỏa.

Hầu hết tàu vũ trụ đều có kích thước nhỏ. Ví dụ như khoang hành khách Dragon của SpaceX chỉ to bằng một chiếc xe hơi.

Starship với nhiệm vụ lớn, nên nó có kích thước khổng lồ. Đường kính 9m nhưng cao 50m, tức gần bằng diện tích mặt đất của một căn nhà phố ở Sài Gòn, nhưng cao 15 tầng. Và nặng đến 1300 tấn.

Chính vì kích thước khổng lồ này, khiến cho Heavy Booster muốn đẩy được lên vũ trụ thì nó cũng phải lớn hơn: Đường kính 9m nhưng cao 71m và nặng 3600 tấn. Kích thước lớn nên việc hạ cánh cũng rất khó khăn.

Cũng vì kích thước quá lớn, nên cũng cần rất nhiều tên lửa lực đẩy, và SpaceX phải tự chế tạo động cơ tên lửa Raptor riêng.

Hiểu cơ bản là thế, giờ đến các lần phóng thử.

Lần 1, 20/04/2023

Lần thử này có 2 mục tiêu:

1. Cất cánh thành công
2. Không làm nổ tan tành bệ phóng

Kết quả:

• Cất cánh thành công. (Đạt)
• Bệ phóng bê tông bị nát do lực đẩy quá lớn. (Không đạt)
• Chỉ 31 trong tổng số 33 động cơ Raptor hoạt động. (Không đạt)
• Bay đến độ cao cần thiết để tách ra làm 2. (Vượt mong đợi)
• Không thể tách ra làm 2, nhưng bị mất lái, quay vòng và bị cho nổ tung. (Đã vượt mong đợi)

Tóm lại, đây là lần phóng thử thành công, nhưng không hẳn thành công lắm. Vì có cái đạt mong đợi nhưng có cái không đạt.

Lần 2, 18/11/2023

Cải tiến:

1. Làm lại bệ phóng, không đặt sát đất nữa mà làm một cái bệ phóng rất cao.
2. Thay đổi thiết kế bê tông với loại thép đặc biệt.
3. Thay đổi cách điều khiển tàu để tránh việc quay vòng trên không.

Mục tiêu:

1. Tách 2 phần thành công
2. Không bị tất cả các vấn đề ở lần 1.

Kết quả:

• Bệ phóng chỉ bị hư hại nhỏ. (Đạt)
• Cả 33 động cơ Raptor đều hoạt động tốt. (Đạt)
• Tách ra làm 2 thành công. (Đạt)
• Phần 2 (tàu Starship) khởi động 6 động cơ Raptor và tự di chuyển. (Đạt)
• Booster thành công quay trở về. (Vượt mong đợi)
• Booster bị mất điều khiển, và bị cho nổ tung. (Đã vượt mong đợi)
• Phần 2 đạt độ cao cần thiết để có thể tắt động cơ. (Vượt mong đợi)
• Tàu Starship bị mất tín hiệu, khiến trung tâm điều khiển không biết rõ trạng thái, và trung tâm quyết định cho nổ luôn. (Đã vượt mong đợi)

Tóm lại, đây là lần phóng thử thành công, đạt hết tất cả các mong muốn, và chỉ vượt hơn mong đợi một chút.

Lần 3, 14/03/2024

Cải tiến:

1. Thay đổi cơ chế điều khiển khí hóa lỏng, giúp ngăn chặn việc bị mất kiểm soát động cơ.
2. Sử dụng kết nối với vệ tinh Starlink để truyền tín hiệu và điều khiển.
3. Lần đầu tiên sử dụng loại camera mới, chịu được nhiệt độ rất cao.

Mục tiêu:

1. Đạt độ cao và tốc độ để tự bay quanh trái đất mà không cần động cơ (thuật ngữ chuyên ngành là "orbital velocity").
2. Không bị tất cả các vấn đề ở lần 2.

Kết quả:

• 2 phần vẫn tách ra thành công, và booster tắt động cơ để rơi ngược về trái đất. (Đạt)
• Booster rơi theo phương ngang, dùng lực đẩy không khí để giảm tốc. (Đạt)
• Booster dựng thẳng lên và bắt đầu giảm tốc bằng động cơ Raptor. (Vượt mong đợi)
• Chỉ có 3 trong 13 động cơ cần thiết hoạt động, Booster rơi xuống biển với tốc độ vẫn còn quá cao, và bị nổ. (Đã vượt mong đợi)
• Phần 2 (tàu Starship) đạt độ cao cần thiết, và tăng tốc để đạt cái gọi là "orbital velocity". (Đạt)
• Tàu Starship bay gần nửa vòng trái đất, đến Ấn Độ Dương mà không cần động cơ. (Vượt mong đợi)
• Tàu Starship thực hiện thử nghiệm truyền dẫn khí hóa lỏng trong môi trường không trọng lượng. (Vượt mong đợi)
• Tàu Starship thử mở cửa và thả một món đồ ra ngoài rồi đóng cửa lại. (Vượt mong đợi)
• Tàu Starship khởi động động cơ để quay lại khí quyển trái đất, tiếp tục dùng cái gọi là "air braking" giống Booster để giảm tốc. (Vượt mong đợi)
• Tuy nhiên, Starship vẫn bị mất tín hiệu, và bị nổ tung. (Đã vượt mong đợi)

Và đây chính là lần thành công vượt mong đợi nhất tính đến hiện tại, bởi có hàng loạt thứ lần đầu tiên làm mà đã thành công.