Falcon 9 của SpaceX: 400 hạ cánh và 30 chuyến bay đáng chú ý

Khi phương tiện Starship của SpaceX thu hút toàn bộ sự chú ý trong tuần này, tên lửa Falcon 9 – "xe tăng" của công ty – đã tiếp tục đạt một số cột mốc ấn tượng. Cả hai thành tựu này đều diễn ra trong các lần phóng tương đối ẩn danh với các vệ tinh Starlink của công ty nhưng đều đáng chú ý vì chúng nhấn mạnh giá trị của việc tái sử dụng giai đoạn thứ nhất mà SpaceX đã tiên phong suốt thập kỷ qua.

Thành tựu đầu tiên xảy ra vào sáng thứ Tư với nhiệm vụ Starlink 10-56 từ Cape Canaveral, Florida. Giai đoạn đầu tiên của tên lửa mang các vệ tinh này, Booster 1096, đang thực hiện chuyến phóng thứ hai và đã hạ cánh thành công trên tàu không người lái Just Read the Instructions. Đáng chú ý, đây là lần thứ 400 mà SpaceX thực hiện hạ cánh trên tàu không người lái.

Sau đó, chưa đầy 24 giờ, một tên lửa Falcon 9 khác đã phóng nhiệm vụ Starlink 10-11 từ một bệ phóng gần đó tại Kennedy Space Center. Giai đoạn đầu tiên của tên lửa, Booster 1067, sau đó đã trở về và hạ cánh trên một tàu không người lái khác, A Shortfall of Gravitas.

Đây là booster đặc biệt, ra mắt vào tháng 6 năm 2021 và đã thực hiện nhiều nhiệm vụ đa dạng, bao gồm phóng hai tàu Crew Dragon lên Trạm Vũ trụ Quốc tế và một số vệ tinh Galileo cho Liên minh Châu Âu. Vào thứ Năm, tên lửa đã thực hiện chuyến bay thứ 30, lần đầu tiên một booster Falcon 9 đạt được mức kinh nghiệm như vậy.

Một thập kỷ xây dựng

Những cột mốc này đến sau một thập kỷ kể từ khi SpaceX bắt đầu tìm hiểu thành công với việc tái sử dụng giai đoạn đầu tiên.

Lần đầu tiên công ty thực hiện quá trình vào kiểm soát của giai đoạn đầu tiên của Falcon 9 là vào tháng 9 năm 2013, trong chuyến bay đầu tiên của phiên bản 1.1 của phương tiện. Điều này đã chứng minh tính khả thi của khái niệm phóng lại ở tốc độ siêu thanh, vốn trước đó chỉ là lý thuyết.

Phương pháp này bao gồm đánh lửa chín động cơ Merlin của tên lửa trong khi phương tiện đang bay với tốc độ vượt qua âm thanh qua tầng khí quyển trên, với nhiệt độ bên ngoài vượt quá 1.000 độ Fahrenheit. Do lực va chạm mạnh mẽ của quá trình tái nhập, các động cơ ở vòng ngoài của tên lửa có nguy cơ bị xệ ra, theo lời của Tom Mueller, giám đốc bộ phận đẩy của công ty thời điểm đó trong cuốn sách Reentry. Thành công ngay từ lần thử đầu dường như là điều không tưởng.

Ông nhớ lại khi xem trực tiếp video và thấy ánh sáng từ động cơ trên đại dương, “Tôi nhớ đã xem video trực tiếp và thấy ánh sáng của động cơ trên đại dương. Và thật kinh ngạc, nó vẫn còn đó. Tên lửa hạ cánh xuống, hạ cánh vào đại dương rồi nổ tung. Điều đó thật phi thường. Nó hoạt động ngay từ lần đầu. Tôi đã nghĩ, hãy chuẩn bị tàu phao, chuẩn bị chân đỡ hạ cánh. Thật không thể tin nổi.”

Sẽ cần nhiều thử nghiệm và điều chỉnh hơn nữa, nhưng đến tháng 12 năm 2015, SpaceX đã hạ cánh thành công tên lửa đầu tiên trên một bệ phóng dọc theo bờ biển Florida. Lần hạ cánh trên tàu không người lái đầu tiên diễn ra vào tháng 4 năm 2016. Chưa đầy một năm sau, SpaceX đã thực hiện chuyến phóng lại của một giai đoạn Falcon 9 lần đầu tiên.

Hạ Bỏ Những Lời Nghi Ngờ

Nhiều người trong ngành vũ trụ đã hoài nghi về phương pháp tái sử dụng của SpaceX. Vào giữa thập kỷ 2010, cả các cơ quan không gian châu Âu và Nhật Bản đều đang tìm cách phát triển thế hệ tên lửa tiếp theo. Trong cả hai trường hợp, với Ariane 6 ở châu Âu và H3 ở Nhật Bản, các cơ quan không gian đã lựa chọn các tên lửa truyền thống dùng một lần thay vì đẩy mạnh hướng tái sử dụng.

Kết quả là, cả hai đối thủ cạnh tranh trong lĩnh vực phóng vệ tinh thương mại này giờ đây tụt lại khoảng một thập kỷ so với SpaceX về mặt công nghệ phóng. Nếu tên lửa đầy tham vọng Starship thành công, khoảng cách này có thể sẽ càng bùng nổ thêm.

Tại Hoa Kỳ, đối thủ chính của SpaceX trong lịch sử là United Launch Alliance. Phản ứng của họ trước kế hoạch tái sử dụng giai đoạn đầu tiên của SpaceX cách đây một thập kỷ vốn phớt lờ ý tưởng này. Các kỹ sư của công ty đã viết các bài báo khoa học và thực hiện nghiên cứu cho rằng kế hoạch của SpaceX không khả thi.

Gần một thập kỷ trước, đến đúng thời điểm như bây giờ, United Launch Alliance đã bắt đầu chia sẻ một hình ảnh minh họa cho thấy phương pháp của họ – tách chỉ phần động cơ của tên lửa Vulcan – là vượt trội. Công ty đã đặt tên cho phương pháp này là SMART, viết tắt của Sensible Modular Autonomous Return Technology. Việc đặt tên này ám chỉ rằng phương pháp bay trở lại của SpaceX là không thông minh.

Theo phân tích của United Launch Alliance năm 2015, kế hoạch SMART có thể tiết kiệm chi phí ngay từ chuyến phóng thứ hai của một booster. Ngược lại, cách của SpaceX sẽ cần tới 10 chuyến bay mới thấy được tiết kiệm chi phí.

Có thể hình dung rằng những kỹ sư đó không bao giờ nghĩ rằng, một thập kỷ sau, SpaceX sẽ phóng cùng một tên lửa 30 lần và đạt được tần suất phóng hàng năm gần bằng tổng số tên lửa mà ULA đã phóng trong suốt 20 năm qua. Còn về SMART, nó vẫn chỉ là một khái niệm lý thuyết.

Đoạn truyện này ban đầu xuất hiện trên Ars Technica.

Bạn Có Thể Quan Tâm …

• Trong hộp thư của bạn: Những tin tức công nghệ lớn nhất trong tuần
• OpenAI vừa ra mắt GPT-5. Đây là mọi điều bạn cần biết
• Phỏng vấn đặc biệt: Lisa Su đứng giữa cuộc chiến công nghệ Mỹ-Trung
• Cách Ford đáp lại Trung Quốc: Một cách hoàn toàn mới trong sản xuất ô tô
• Sự kiện: Tham gia Hội nghị Trí tuệ Nhân tạo của WIRED

Eric Berger là phóng viên và biên tập viên dựa tại Houston. Sau một thời gian dài làm việc tại Houston Chronicle, anh đã gia nhập Ars Technica vào năm 2015 với vai trò biên tập viên chuyên về không gian. Anh từng là ứng viên của giải thưởng Pulitzer nhờ bài viết về bão Ike tại Houston Chronicle năm 2008.

Bài viết mang đến một tầm nhìn toàn diện về quá trình phát triển công nghệ không gian của SpaceX, đặc biệt là thành tựu của Falcon 9. Các con số ấn tượng như 400 lần hạ cánh và 30 chuyến bay của booster không chỉ ghi dấu những bước tiến vượt bậc trong công nghệ tái sử dụng mà còn truyền cảm hứng cho giới nghiên cứu và các doanh nghiệp công nghệ. Nội dung được thể hiện rõ ràng, chi tiết và có tính phân tích sâu sắc, giúp người đọc hiểu được quá trình thử nghiệm, thách thức và thành công của các nhiệm vụ không gian. Điều này có thể kích thích sự quan tâm của cộng đồng kỹ sư, sinh viên và nhà đầu tư trong nước, đồng thời thúc đẩy các sáng kiến đổi mới trong ngành công nghệ nhằm hiện đại hóa và nâng cao năng lực cạnh tranh trên thị trường toàn cầu. Bài viết còn góp phần giáo dục và truyền cảm hứng cho những người đam mê khoa học, mở ra khả năng hợp tác và nghiên cứu trong lĩnh vực vũ trụ tại Việt Nam, từ đó làm phong phú thêm kiến thức và đẩy mạnh ngành công nghệ tiên tiến của đất nước.