SpaceX chế tạo tàu không gian đẹp như trong phim

SpaceX đã tăng cường khả năng phóng với tốc độ đáng nể. Tháng 6/2010, Falcon 9 cất cánh lần đầu tiên và đi vào quỹ đạo Trái Đất thành công. Tháng 12/2010, SpaceX chứng minh trong một thí nghiệm rằng Falcon 9 có thể mang đầu tên lửa Dragon vào không gian và hạ cánh an toàn sau khi đáp xuống mặt biển. Lần đầu tiên, một công ty công nghệ đạt được chiến tích này. Tháng 5/2012, SpaceX trải qua thời điểm quan trọng nhất trong lịch sử công ty kể từ lần phóng thành công đầu tiên trên đảo Kwajalein.

Cất cánh

3h44 phút sáng 22/5, tên lửa Falcon cất cánh từ Trung tâm Không gian Kennedy ở Florida. Tên lửa đã đẩy Dragon vào không gian và để đầu tên lửa này tự tắt. Các tấm pin mặt trời xòe rộng và đầu tên lửa kích hoạt 18 động cơ đẩy Draco, một động cơ tên lửa nhỏ, để hướng thẳng về Trạm Không gian Quốc tế. Các kỹ sư của SpaceX luân phiên làm việc theo ca. Một số phải ngủ trên võng của nhà máy khi Dragon mất ba ngày mới hoàn thành hành trình. Họ dành phần lớn thời gian quan sát chuyến bay của Dragon và kiểm tra xem các hệ thống cảm biến của nó đã bắt được ISS hay chưa.

Ban đầu, Dragon dự định đáp xuống ISS vào lúc 4h sáng 25/5 nhưng khi đầu tên lửa tiến gần đến trạm không gian, ánh sáng bất ngờ lóe lên đã làm rối loạn tính toán của laser dùng để đo khoảng cách giữa Dragon và ISS.

“Tôi nhớ là phải vất vả đến hai tiếng rưỡi”, Shotwell nói. Sợ rằng sứ mệnh sẽ bị hủy bỏ, SpaceX quyết định tải lên Dragon phần mềm mới nhằm giảm bớt kích thước của khung chiếu dùng trong các bộ cảm biến để hạn chế ảnh hưởng của ánh mặt trời lên cỗ máy.

Tàu Dragon được tên lửa lên không trung.

Sau đó, ngay trước 7h sáng, Dragon đã tiếp cận ISS đủ gần để phi hành gia Don Pettit dùng cánh tay robot dài chừng 17,5 m vươn ra và tóm lấy đầu tên lửa chở hàng tiếp tế.

Khoảng 30 người đang có mặt trong phòng điều khiển khi chuyện đó xảy ra. Trong vài giờ sau, công nhân ùa vào nhà máy để chung niềm vui và sự phấn khích của thời khắc này. SpaceX đã trở thành công ty tư nhân duy nhất đổ bộ lên ISS. Vài tháng sau ISS nhận được 440 triệu đôla từ NASA để phát triển Dragon có thể vận chuyển người.

Tàu không gian xứng đáng với giấc mơ

Tháng 5/2014, Musk mời báo giới tới trụ sở của SpaceX để giới thiệu thứ được sản xuất từ tiền của NASA. Anh đã tiết lộ Dragon V2, phiên bản thứ hai của tàu không gian. Hàng trăm người tới Hawthorne và chứng kiến cảnh Musk mở cửa tên lửa bằng một cú đấm trình diễn. Thứ anh tiết lộ quả thật ngoạn mục. Những góc tù túng của đầu tên lửa truyền thống đã biến mất. Có bảy chiếc ghế gọn nhẹ, chắc chắn gồm bốn ghế ngồi gần bàn điều khiển chính và một hàng ba ghế ở phía sau.

Musk đi vòng quanh đầu tên lửa để chứng tỏ nó rộng ra sao rồi ngồi vào ghế cơ trưởng. Anh với tay và mở khóa bảng điều khiển màn hình phẳng. Nó duyên dáng trượt xuống trước hàng ghế đầu tiên. Vậy là đã có người chế tạo thành công chiếc tàu không gian xứng đáng với giấc mơ của các nhà khoa học và làm phim.

Chiếc Dragon được giới thiệu với báo giới.

Còn một yếu tố khác đi kèm với kiểu dáng. Dragon 2 có thể đổ bộ tự động lên ISS và các môi trường sống khác ngoài không gian mà không cần tới hỗ trợ của cánh tay robot. Nó sẽ chạy trên động cơ SuperDraco - một động cơ đẩy do SpaceX chế tạo và là động cơ đầu tiên được chế tạo từ máy in 3D để tiến vào không gian. Điều này có nghĩa động cơ của cỗ máy là kim loại nguyên khối. Vì vậy, sức mạnh và hiệu suất của nó vượt qua mọi thứ mà con người hàn lại từ nhiều phần.

Điều bất ngờ nhất mà Musk tiết lộ là Dragon 2 có khả năng hạ cánh nhẹ nhàng ở bất cứ nơi nào trên Trái Đất bằng cách sử dụng SuperDraco và động cơ đẩy. “Đó là phong cách đáp đất của tàu không gian thế kỷ 21”, Musk nói. “Bạn có thể nạp lại nhiên liệu đẩy và phóng một lần nữa. Tới chừng nào còn vứt bỏ tên lửa và tàu vũ trụ, chúng ta sẽ không bao giờ thực sự bay vào không gian”.

Dragon 2 chỉ là một trong những cỗ máy được SpaceX tiếp tục phát triển song song. Một trong những cột mốc tiếp theo là chuyến bay đầu tiên của Falcon Heavy, tên lửa mạnh nhất thế giới. SpaceX đã tìm ra cách kết hợp ba tên lửa Falcon 9 với nhau để tạo thành phi thuyền với 27 động cơ và có khả năng mang theo 53 tấn vật liệu vào quỹ đạo.

Phần thiết kế thiên tài của Musk và Mueller chính là SpaceX có thể tái sử dụng cùng một động cơ với nhiều cấu trúc khác nhau từ Falcon 1 tới Falcon Heavy giúp tiết kiệm chi phí và thời gian. SpaceX cũng bận rộn xây dựng một sân bay vũ trụ từ mặt đất. Mục tiêu là có thể phóng nhiều tên lửa từ cơ sở tọa lạc tại Brownsville, Texas bằng cách tự động hóa các quy trình cần thiết để đưa tên lửa lên bệ, nạp đầy năng lượng rồi phóng đi.

Musk ngồi bên trong tàu Dragon.

Falcon 9 - tên lửa chủ lực của SpaceX

Falcon 9 cao đến 68,3 m, có đường kính 3,6 m và nặng gần 500 tấn. Sức mạnh của tên lửa nằm ở 9 động cơ được sắp xếp theo cấu trúc hình hoa ở đuôi với một động cơ ở giữa và 8 động cơ xung quanh. Các động cơ nối với tầng thứ nhất hay phần thân chính của tên lửa mang tên công ty màu xanh của SpaceX và cờ Mỹ.

Tầng thứ hai ngắn hơn được đặt trên tầng thứ nhất và là tầng duy nhất bay vào không gian. Nó có thể được trang bị một container tròn để chở vệ tinh hoặc đầu tên lửa mang theo con người. Thiết kế bề ngoài của Falcon 9 chẳng có gì hào nhoáng. Nó chỉ là một cỗ máy thanh lịch, thiết thực.

Khoảng bốn giờ trước khi phóng, Falcon 9 bắt đầu được nạp đầy những khối ôxy lỏng và dầu hỏa dùng cho tên lửa. Một lượng ôxy lỏng tràn ra tên lửa trong khi chờ phóng và được giữ lạnh đến nỗi chúng sẽ sôi lên khi tiếp xúc với kim loại và không khí.

Các kỹ sư trong phòng điểu khiển của SpaceX kiểm soát hệ thống nhiên liệu này và tất cả những diễn biến khác. Họ trò chuyện với nhau qua điện đàm và bắt đầu duyệt qua danh mục kiểm tra trước khi phóng thử, trải nghiệm cảm giác mà giới doanh nhân gọi là “phát sốt” khi chuyển từ mục này qua mục khác. Mười phút trước khi phóng, con người tránh sang một bên để máy móc tự động thực hiện phần còn lại. Đó là lúc Falcon 9 phá vỡ sự im lặng bằng một tiếng phụt lớn.

Cấu trúc hỗ trợ màu trắng bị kéo rời khỏi thân tên lửa. Quá trình đếm ngược từ 10 giây về 0 bắt đầu. Chẳng có gì quan trọng xảy ra từ giây thứ 10 lùi về 4. Nhưng đến giây thứ 3, động cơ bắt lửa và máy tính tiến hành kiểm tra an toàn lần cuối. Bốn gọng kim loại khổng lồ kéo tên lửa xuống khi hệ thống máy tính đánh giá 9 động cơ và đo đạc xem liệu lực đẩy xuống đã đủ chưa. Khi đếm đến 0, tên lửa đã ổn định để thực hiện nhiệm vụ và các gọng liền nhả ra.

Quả tên lửa bắn lên với ngọn lửa bùng xung quanh bệ phóng và hàng tia ôxy lỏng dày đặc như tuyết bay khắp không khí. Khoảng 20 giây sau khi bay lên, những người chứng kiến đã ở lại an toàn và cách xa tiếng gầm thét rát mặt của Falcon 9 hàng cây số. Ống quần bay phần phật do sóng xung kích sinh ra từ tiếng nổ khủng khiếp của khí thải ở Falcon 9. Quả tên lửa trắng bay cao và cao hơn nữa một cách bền bỉ đầy ấn tượng. Sau một phút, nó chỉ còn là một chấm đỏ trên nền trời rồi biến mất.

Không gian trong tàu Dragon của SpaceX.

Thế lực trong ngành hàng không vũ trụ

Với Elon Musk, cảnh tượng này đã trở nên quá quen thuộc. SpaceX từ chỗ là trò cười của ngành công nghiệp hàng không vũ trụ đã trở thành một trong những doanh nghiệp hoạt động miệt mài nhất. Mỗi tháng, SpaceX phóng một tên lửa mang theo vệ tinh cho các công ty và quốc gia cũng như hàng tiếp tế cho Trạm Không gian Quốc tế.

Nếu Falcon 1 phóng lên từ đảo Kwajalein chỉ là sản phẩm của một công ty khởi nghiệp thì Falcon 9 vút bay từ Vandenberg lại là đại diện của một thế lực trong ngành hàng không vũ trụ. SpaceX có thể bỏ xa các đối thủ cạnh tranh như Boeing, Lockheed Martin, Orbital Sciences về giá thành.

Nó cũng làm an lòng khách hàng Mỹ khi những đối thủ khác không thể cạnh tranh. Trong khi những đối thủ này phụ thuộc vào người Nga hay các nhà cung cấp nước ngoài thì SpaceX tự sản xuất máy móc từ đầu đến cuối ngay tại Mỹ.

Với chi phí thấp, SpaceX một lần nữa đưa Hoa Kỳ trở lại vị trí đấu thủ đáng gờm trên thị trường phóng tên lửa thương mại. Chi phí 60 triệu đôla một lần phóng thấp hơn nhiều giá cả mà châu Âu và Nhật Bản đưa ra đồng thời cũng đánh bại cả những thỏa thuận tương quan giữa Nga và Trung Quốc.

Việc từ bỏ tàu con thoi đã khiến Mỹ phải phụ thuộc hoàn toàn vào Nga để đưa phi hành gia lên ISS. Nga đòi 70 triệu đôla cho mỗi người trong hành trình và sẽ cắt đứt chương trình này với Mỹ trong trường hợp có rạn nứt về chính trị. Hiện tại, SpaceX được xem là hy vọng lớn nhất để phá vỡ chu kỳ này và trả lại cho Mỹ năng lực đưa con người vào không gian.

SpaceX hy vọng sẽ giành được phần lớn các hợp đồng phóng thương mại trên thế giới và thực tế đang là vậy. Tới nay, họ đã phóng vệ tinh cho các khách hàng Canada, châu Âu, châu Á và hoàn thành khoảng 24 lần phóng. Lịch phóng kéo dài nhiều năm và được công khai. SpaceX có hơn 50 đợt phóng được lên kế hoạch với tổng trị giá lên tới 5 tỷ đôla. Từ khi trải qua kinh nghiệm suýt chết trong đường tơ kẽ tóc năm 2008, SpaceX đã liên tục sinh lời và đạt giá trị ước tính 10 tỷ đôla.

Musk không chỉ muốn giảm thiểu chi phí phóng vệ tinh và hàng tiếp tế cho trạm không gian. Anh còn muốn hạ giá thành phóng tới mức có thể tiến hành hàng nghìn chuyến cung ứng thiết bị và thành lập căn cứ trên Sao Hỏa. Musk muốn chinh phục hệ Mặt trời và bạn chỉ có thể làm việc ở một công ty duy nhất nếu sứ mệnh đó đánh thức bạn vào mỗi sáng.

Ashlee Vance
Nhà cung cấp Alpha Books/NXB Dân Trí