Tên lửa Falcon 9 mang theo 21 vệ tinh Starlink cất cánh từ Florida ngày 15/2. Video: SpaceX
Mỹ dẫn đầu cuộc đua
Tháng 12/2015, SpaceX đạt thành tựu ấn tượng khi tầng thứ nhất của tên lửa hai tầng Falcon 9 đáp nhẹ nhàng xuống Căn cứ Lực lượng Vũ trụ Cape Canaveral, Florida, đánh dấu lần đầu tiên trong lịch sử một tên lửa quay về Trái Đất và hạ cánh thành công trong một vụ phóng quỹ đạo.
Trải qua một thập kỷ, tính ưu việt của tên lửa tái sử dụng được chứng minh bằng sự thống trị của SpaceX trong các dịch vụ phóng vũ trụ. Nhiều tầng tên lửa Falcon 9 đã thực hiện vài chục chuyến bay, kỷ lục là 31 chuyến. Ngày 16/11, SpaceX đạt cột mốc phóng tên lửa tái sử dụng lần thứ 500, chứng minh hiệu quả của phương tiện này.
"SpaceX đã biến điều không thể thành có thể với tên lửa tái sử dụng, mở đường cho việc đưa lượng lớn người và hàng hóa lên Mặt Trăng, thậm chí xa hơn, để thiết lập sự hiện diện lâu dài của con người với tên lửa Starship", Gwynne Shotwell, CEO SpaceX, viết trên X ngày 17/11.
Tính đến tháng 11, Mỹ là nước dẫn đầu thế giới về số lần phóng vũ trụ năm nay với hơn 150 vụ phóng, phần lớn thực hiện bằng tên lửa Falcon 9. Tên lửa này đã bay 143 lần, trong đó hơn 100 lần dùng để xây dựng mạng lưới vệ tinh băng thông rộng Starlink. Theo dữ liệu từ Jonathan McDowell, nhà vật lý thiên văn tại Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard-Smithsonian, tính đến ngày 1/12, có gần 14.000 vệ tinh đang hoạt động trên quỹ đạo Trái Đất, trong đó có tới 9.000 vệ tinh Starlink.
Ngoài Falcon 9, SpaceX còn tên lửa tái sử dụng hạng nặng Falcon Heavy và hạng siêu nặng Starship, được phát triển để giúp con người định cư trên Sao Hỏa. Trong khi Falcon Heavy đã nhiều lần thực hiện nhiệm vụ thành công, Starship vẫn đang trong quá trình phóng thử nghiệm. Starship lần đầu bay lên không trung năm 2023, tính đến tháng 10 đã hoàn thành 11 lần phóng thử. Trong lần thứ 11 ngày 13/10, phương tiện hoàn thành thử nghiệm bay cận quỹ đạo, cả tầng đẩy bên dưới và khoang tàu bên trên đều đáp xuống biển thành công.
Tên lửa New Glenn của Blue Origin phóng lên không gian, tầng thứ nhất quay về hạ cánh trên biển ngày 13/11. Video: Blue Origin
Ngoài SpaceX, một công ty Mỹ khác cũng bắt đầu gặt hái thành công. Ngày 13/11, tầng thứ nhất của tên lửa New Glenn hạ cánh thẳng đứng xuống tàu Jacklyn trên Đại Tây Dương, đưa Blue Origin trở thành công ty thứ hai trong lịch sử thu hồi tên lửa trong một chuyến bay thực sự.
New Glenn là tên lửa tái sử dụng hai tầng cao 98 m. Với khả năng chở 50 tấn lên quỹ đạo Trái Đất thấp (LEO), nó có sức mạnh gần bằng tên lửa Falcon Heavy của SpaceX. Theo thiết kế, tầng thứ nhất của New Glenn có khả năng thực hiện ít nhất 25 chuyến bay. Trong tương lai gần, tên lửa này sẽ giúp xây dựng mạng lưới vệ tinh Internet Kuiper (hay Leo) của Amazon - đối thủ cạnh tranh với Starlink.
Nỗ lực của châu Á
Ngày 3/12, tên lửa hai tầng cao 66 m Zhuque-3 của công ty Trung Quốc LandSpace phóng lên từ Trung tâm Phóng Vệ tinh Tửu Tuyền ở sa mạc Gobi, lần đầu thử nghiệm khả năng tái sử dụng. Khoảng 8 phút sau khi cất cánh, tầng thứ nhất quay trở về, cố gắng đáp xuống vị trí cách Tửu Tuyền khoảng 390 km. Tuy nhiên, nó bốc cháy và đâm xuống rìa bệ đáp, khiến cuộc thử nghiệm kết thúc sớm.
Dù thất bại, nỗ lực đầu tiên của Trung Quốc nhằm thu hồi tầng tên lửa từ vụ phóng quỹ đạo là cột mốc quan trọng cho tham vọng chinh phục vũ trụ của nước này. Tên lửa tiếp theo hướng đến mục tiêu tái sử dụng, Trường Chinh 12A do Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ Thượng Hải (SAST) phát triển, có thể phóng ngay trong tháng 12.
Tầng tên lửa Zhuque-3 đâm xuống mặt đất. Video: YouTube/The Launch Pad
Nhiều công ty hoạt động lâu năm như Space Pioneer, iSpace, Galactic Energy, CAS Space, Deep Blue Aerospace và Orienspace sắp đưa tên lửa tái sử dụng của mình lên bệ phóng. Những công ty mới, được chính sách rõ ràng của chính phủ Trung Quốc thúc đẩy, cũng bắt đầu gia nhập cuộc đua.
Theo Ian Christensen, Giám đốc cấp cao phụ trách các chương trình tư nhân tại tổ chức Secure World Foundation, động lực của Trung Quốc chủ yếu đến từ mục tiêu xây dựng những mạng lưới vệ tinh khổng lồ tương tự Starlink. Ông giải thích với Scientific American: "Việc phóng vệ tinh tái sử dụng được coi là chìa khóa giúp tăng năng suất và giảm chi phí phóng". Hai yếu tố này vô cùng quan trọng nếu muốn đưa hàng nghìn vệ tinh lên quỹ đạo. Ngoài phủ sóng Internet băng thông rộng, các mạng lưới vệ tinh còn có giá trị lớn với an ninh quốc gia.
Nhật Bản cũng đang hướng tới khả năng phóng cạnh tranh và đáng tin cậy bằng cách chuyển sang tên lửa tái sử dụng, với sự hỗ trợ của chính sách và nguồn tài trợ từ chính phủ. Theo Kazuto Suzuki, giáo sư tại Trường Cao học Chính sách Công thuộc Đại học Tokyo, tên lửa H3 mới của nước này vẫn là tên lửa dùng một lần và không thể cạnh tranh với Falcon 9. Do đó, Cơ quan Thám hiểm Hàng không vũ trụ Nhật Bản (JAXA) đang hợp tác với Mitsubishi Heavy Industries để phát triển tên lửa hạng nặng tái sử dụng. Các công ty khác như Space One, Interstellar Technologies, thậm chí Honda, cũng đang phát triển tên lửa riêng.
Theo Reuters, Tổ chức Nghiên cứu Vũ trụ Ấn Độ (ISRO) đã thử nghiệm Pushpak, phương tiện nhỏ có cánh được thả từ trực thăng và lượn trở lại Trái Đất, nhằm chuẩn bị cho các phương tiện tái sử dụng trong tương lai. Ấn Độ hiện vẫn chưa hạ cánh hay tái sử dụng tầng chính nào của tên lửa phóng lên quỹ đạo.
Châu Âu đầu tư mạnh tay
Hiện phụ thuộc vào tên lửa dùng một lần Ariane 6, châu Âu đang tìm cách đảm bảo khả năng phóng độc lập trong bối cảnh tên lửa tái sử dụng bùng nổ. Trong cuộc họp của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) tháng trước, các quốc gia thành viên cam kết đóng góp hơn 4,4 tỷ euro (5,1 tỷ USD) cho vận tải vũ trụ.
Jorn Spurmann, Giám đốc kinh doanh của startup Rocket Factory Augsburg (Đức), cho biết sự hỗ trợ của ESA "sẽ đảm bảo khả năng tiếp cận và vận hành của châu Âu trên quỹ đạo Trái Đất và xa hơn nữa cho kỷ nguyên vũ trụ sắp tới". Ông nói thêm: "Chúng tôi cũng đang nỗ lực thu hồi và tân trang các động cơ và tầng tên lửa. Điều này sẽ giúp giảm chi phí và tăng tần suất phóng".
Châu Âu đang theo đuổi mạng lưới vệ tinh riêng cho thông tin liên lạc, trong đó có dự án mạng lưới IRIS2 của Liên minh châu Âu (EU) nhằm giải quyết những thách thức lâu dài về an ninh, an toàn và sức bền. Quân đội Đức cũng muốn có hệ thống vệ tinh liên lạc riêng thay vì phụ thuộc vào nước khác.
Cuộc đua phát triển tên lửa tái sử dụng đang diễn ra sôi động trên toàn cầu. Chi phí thấp và khả năng phóng thường xuyên hơn sẽ cho phép triển khai nhiều hệ thống vệ tinh khổng lồ trên quỹ đạo. Tuy nhiên, hệ quả của xu hướng này rất phức tạp. Dù tạo ra hạ tầng thông tin liên lạc mới hữu ích, quá nhiều vệ tinh sẽ gây khó khăn cho quan sát thiên văn, làm tăng rác vũ trụ và tăng nguy cơ xảy ra va chạm trên không gian.
Thu Thảo tổng hợp
