Trung Quốc đẩy nhanh phát triển tên lửa tái sử dụng Lihong-2

Hình minh họa tàu vũ trụ tái sử dụng Lihong-2. Ảnh: CAS Space

CAS Space, phối hợp với Viện Cơ học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, vừa thành lập phòng thí nghiệm trọng điểm về cơ học kỹ thuật và điều khiển bay. Cơ sở này tập trung nghiên cứu những công nghệ cốt lõi của phương tiện phóng tái sử dụng, đồng thời tăng cường hợp tác giữa doanh nghiệp, viện nghiên cứu và giới học thuật trong lĩnh vực hàng không vũ trụ thương mại.

Theo Global Times, công nghệ thu hồi và tái sử dụng tên lửa của CAS Space hiện chuyển từ giai đoạn đột phá các công nghệ chủ chốt và thử nghiệm trên mặt đất sang xác minh bằng chuyến bay thực tế. Thông qua dòng phương tiện tái sử dụng Lihong, công ty hướng tới xây dựng năng lực vận tải hai chiều giữa không gian và mặt đất.

Lihong-2

Lihong-2 được phát triển chủ yếu như một nền tảng thử nghiệm các công nghệ quan trọng phục vụ thu hồi, tái sử dụng tên lửa và thực hiện thí nghiệm trong môi trường vi trọng lực. Phương tiện cũng sẽ được sử dụng để kiểm chứng những công nghệ sơ bộ phục vụ sản xuất trong không gian.

CAS Space cho biết Lihong-2 đã hoàn tất giai đoạn thiết kế và chuyển hoàn toàn sang phát triển kỹ thuật. Các cuộc thử nghiệm quy mô lớn trên mặt đất đang được tiến hành, trước khi phương tiện thực hiện chuyến bay đầu tiên và thử nghiệm thu hồi ở độ cao hàng trăm km trong năm nay.

Wang Yingcheng, Phó chủ tịch điều hành Viện Nghiên cứu Đổi mới CAS Space, cho biết chuyến bay đầu tiên của Lihong-2 sẽ mang theo một thiết bị kết tinh protein hoàn toàn tự động trong không gian, phục vụ nghiên cứu dược phẩm.

Thí nghiệm tập trung vào phát triển thuốc điều trị những bệnh nghiêm trọng như ung thư phổi và bệnh tim mạch. Nhiệm vụ sẽ đánh giá khả năng vận hành tự động của thiết bị cũng như mức độ thích ứng của quá trình kết tinh protein với môi trường không gian.

Lihong-2 đồng thời mang theo một hệ thống robot tự vận hành để kiểm tra hiệu suất và độ ổn định trong những điều kiện đặc trưng của không gian, bao gồm vi trọng lực và chân không cao.

Một số thiết bị đeo phục vụ du lịch vũ trụ cũng được thử nghiệm. Chúng có nhiệm vụ thu thập, phân tích dữ liệu sinh lý mô phỏng của con người và phát cảnh báo khi phát hiện dấu hiệu bất thường. Kết quả sẽ cung cấp dữ liệu ban đầu cho việc xây dựng hệ thống theo dõi sức khỏe và bảo đảm an toàn hành khách trong các chuyến du lịch không gian tương lai.

Mạng lưới vận tải giữa không gian và mặt đất

Song song với Lihong-2, CAS Space đang phát triển Lihong-3, phương tiện hướng đến các thí nghiệm khoa học dài hạn trên quỹ đạo và hoạt động sản xuất trong không gian.

Lihong-3 sẽ tập trung vào một loạt năng lực như đưa tải trọng lên quỹ đạo, vận hành trong không gian, tiến hành thí nghiệm không người lái, tái nhập khí quyển và thu hồi mẫu vật. CAS Space dự kiến thực hiện chuyến bay đầu tiên và kiểm chứng trên quỹ đạo đối với phương tiện này vào năm 2028.

Khi kết hợp, Lihong-2 và Lihong-3 sẽ tạo thành hệ thống vận tải không gian - mặt đất phục vụ sản xuất và các ứng dụng ngoài không gian. CAS Space đặt mục tiêu từng bước hình thành chu trình khép kín gồm "xác minh dưới quỹ đạo - thử nghiệm trên quỹ đạo - phân tích sau khi trở về - cải tiến công nghệ".

Mô hình này được kỳ vọng giúp doanh nghiệp rút ngắn quá trình thử nghiệm và hoàn thiện công nghệ, đồng thời đặt nền tảng cho những hoạt động sản xuất thương mại trong không gian trong tương lai.

Động cơ có thể điều chỉnh lực đẩy sâu

Một trong những công nghệ đáng chú ý trên Lihong-2 là hệ thống động lực chính sử dụng động cơ oxy lỏng - dầu hỏa Liqing-1 do CAS Space tự phát triển. Động cơ áp dụng công nghệ kim phun dạng chốt, được thiết kế phù hợp với yêu cầu tái sử dụng của tên lửa.

Nhóm nghiên cứu đã tập trung giải quyết cơ chế phun và đốt nhiên liệu trong phạm vi vận hành rộng, xây dựng nền tảng mô phỏng quá trình phun sương và cháy, đồng thời ứng dụng thuật toán dựa trên dữ liệu để tối ưu chiến lược điều khiển.

Nhờ đó, Liqing-1 có thể liên tục điều chỉnh lực đẩy trong phạm vi 40-100%, với độ chính xác kiểm soát lực đẩy lên tới 1%. Động cơ cũng có khả năng khởi động lại nhiều lần, phản ứng nhanh và kiểm soát lực đẩy chính xác.

Những đặc tính này đặc biệt quan trọng đối với tên lửa tái sử dụng. Trong quá trình phóng, động cơ phải cung cấp đủ lực đẩy để đưa phương tiện lên cao. Khi trở về, hệ thống cần thực hiện hàng loạt thao tác như giảm tốc chủ động, hiệu chỉnh quỹ đạo và kiểm soát lực đẩy khi hạ cánh thẳng đứng. Đây là những năng lực then chốt để bảo đảm quá trình thu hồi tên lửa diễn ra an toàn và có kiểm soát.

Tiếp nối thành công của Lihong-1

Những bước tiến với Lihong-2 được xây dựng trên các thử nghiệm trước đó của CAS Space. Hồi tháng 1, công ty đã hoàn thành một nhiệm vụ bay dưới quỹ đạo ở Tây Bắc Trung Quốc.

Trong thử nghiệm này, khoang tải trọng có khả năng thu hồi sử dụng hệ thống dù để trở về mặt đất an toàn và sau đó được thu hồi tại Trung tâm Phóng vệ tinh Tửu Tuyền.

Phương tiện mang tên Lihong-1 Y1 có thể đạt độ cao khoảng 120 km. CAS Space cho biết hệ thống này có ưu điểm về chi phí phóng thấp, khả năng triển khai linh hoạt và có thể đưa các tải trọng thí nghiệm trở lại mặt đất.

Việc tiếp tục thử nghiệm Lihong-2 và phát triển Lihong-3 cho thấy CAS Space đang hướng tới một hệ thống phương tiện có khả năng thực hiện nhiều giai đoạn, từ thử nghiệm dưới quỹ đạo đến vận hành trên quỹ đạo và thu hồi tải trọng. Đây cũng là một phần trong nỗ lực của ngành hàng không vũ trụ thương mại Trung Quốc nhằm làm chủ công nghệ tái sử dụng, qua đó giảm chi phí phóng và mở rộng các ứng dụng kinh tế trong không gian.