SpaceX và NASA: Ai sẽ đưa chúng ta lên Mặt Trăng đầu tiên?

Đây là các so sánh các tên lửa mới nhất của SpaceX và NASA

Lần cuối con người đến thăm Mặt Trăng đã từ năm 1972. Nhưng với sự xuất hiện của các chuyến bay vũ trụ thương mại mà con người đang phát triển, mong muốn quay trở lại được trỗi dậy và tạo ra một cuộc chạy đua không gian mới. NASA đã chọn công ty tư nhân SpaceX là một phần của hoạt động bay vũ trụ thương mại của mình, nhưng công ty cũng đang theo đuổi chương trình thăm dò không gian của riêng mình.

Phi thuyền của SpaceX

Tên lửa trải qua nhiều giai đoạn để đi vào quỹ đạo. Bằng cách loại bỏ các thùng nhiên liệu đã qua sử dụng khi đang bay, tên lửa trở nên nhẹ hơn và do đó dễ tăng tốc hơn. Khi đi vào hoạt động, hệ thống phóng của SpaceX sẽ bao gồm hai phần chính: Super Heavy (Tên Lửa Đẩy) và Starship (Phi Thuyền).

Super Heavy được trang bị động cơ tên lửa Raptor, đốt cháy sự kết hợp giữa mêtan lỏng và oxy lỏng. Nguyên lý cơ bản của động cơ tên lửa nhiên liệu lỏng là hai chất đẩy – nhiên liệu như dầu hỏa và chất oxy hóa như oxy lỏng – được đưa lại gần nhau trong một buồng đốt và bốc cháy. Ngọn lửa tạo ra khí nóng dưới áp suất cao được đẩy ra với tốc độ cao qua vòi phun của động cơ để tạo ra lực đẩy.

Tên lửa sẽ cung cấp lực đẩy 15 triệu pound khi phóng, gần gấp đôi so với các tên lửa thời Apollo. Trên đỉnh bệ phóng là tàu Starship, được trang bị sáu động cơ Raptor khác và được trang bị một khoang sứ mệnh lớn để chứa các phi hành gia.

Phi thuyền của SpaceX được thiết kế để hoạt động cả trong chân không vũ trụ và trong bầu khí quyển của Trái Đất và Sao Hỏa, sử dụng đôi cánh nhỏ có thể di chuyển để lướt đến một bãi đáp mong muốn.

Sau khi qua khu vực hạ cánh,Phi thuyền lật vào một vị trí thẳng đứng và sử dụng động cơ Raptor trên tàu để hạ cánh và hạ cánh. Nó sẽ có đủ lực đẩy để nâng mình lên khỏi bề mặt sao Hỏa hoặc Mặt Trăng, vượt qua lực hấp dẫn yếu hơn của các thế giới này và quay trở lại Trái Đất – một lần nữa thực hiện một cuộc hạ cánh mềm có trợ lực. Starship và Super Heavy đều có thể tái sử dụng hoàn toàn và toàn bộ hệ thống được thiết kế để nâng tải trọng hơn 100 tấn lên bề mặt của Mặt Trăng hoặc Sao Hỏa.

Phi thuyền đang được đội ngũ SpaceX hoàn thiện nhanh chóng. Một chuyến bay thử nghiệm gần đây của nguyên mẫu tàu Starship SN8, đã trình diễn thành công một số thao tác cần thiết để thực hiện công việc này. Thật không may, đã xảy ra trục trặc ở một trong các động cơ của Raptor và chiếc SN8 đã bị rơi khi hạ cánh. Một chuyến bay thử khác dự kiến ​​sẽ diễn ra trong những ngày tới.

Hệ thống phóng vào không gian của NASA

Hệ thống Phóng Không gian (SLS) của NASA sẽ giành vương miện từ Saturn V đã ngừng hoạt động như tên lửa mạnh nhất mà cơ quan này từng sử dụng. Hóa thân hiện tại (SLS khối 1) cao gần 100 mét.

Giai đoạn lõi SLS, chứa hơn 3,3 triệu lít hydro lỏng và oxy lỏng (tương đương với một bể bơi cỡ rưỡi Olympic), được cung cấp bởi bốn động cơ RS-25, ba trong số đó đã được sử dụng trước đó Tàu con thoi. Sự khác biệt chính của chúng so với Raptors là chúng đốt cháy hydro lỏng thay vì metan.

Phần lõi của tên lửa được tăng cường bởi hai tên lửa đẩy vững chắc, gắn vào các cạnh của nó, cung cấp tổng lực đẩy tổng cộng là 8,2 triệu pound khi phóng – nhiều hơn khoảng 5% so với Saturn V khi phóng. Điều này sẽ nâng tàu vũ trụ lên quỹ đạo Trái đất thấp. Tầng trên nhằm mục đích nâng tải trọng gắn liền – khoang phi hành gia – ra khỏi quỹ đạo Trái đất và là tầng nhiên liệu lỏng nhỏ hơn được cung cấp bởi một động cơ RL-10 (đã được sử dụng bởi tên lửa ATLAS và DELTA) nhỏ hơn và nhẹ hơn RS-25.

Xem thêm: Top 10 câu chuyện thú vị về thiên văn học năm 2020

Hệ thống Phóng Không gian sẽ gửi khoang chứa phi hành đoàn Orion, có thể hỗ trợ tối đa sáu phi hành đoàn trong 21 ngày, lên Mặt trăng như một phần của sứ mệnh Artemis-1 – một nhiệm vụ mà các tên lửa hiện tại của NASA không có khả năng thực hiện.

Nó được thiết kế để có các cửa sổ lớn bằng acrylic để các phi hành gia có thể theo dõi cuộc hành trình. Nó cũng sẽ có động cơ và nguồn cung cấp nhiên liệu riêng, cũng như các hệ thống đẩy thứ cấp để quay trở lại Trái đất. Các trạm vũ trụ trong tương lai, chẳng hạn như cổng Mặt Trăng, sẽ đóng vai trò như một trung tâm hậu cần, có thể bao gồm tiếp nhiên liệu.

Giai đoạn cốt lõi và tên lửa tăng cường không có khả năng tái sử dụng (thay vì hạ cánh, chúng sẽ thả xuống đại dương), do đó, hệ thống SLS sẽ có chi phí cao hơn, cả về vật liệu và môi trường. Nó được thiết kế để phát triển lên các giai đoạn lớn hơn có khả năng chở phi hành đoàn hoặc hàng hóa nặng tới 120 tấn, có khả năng cao hơn Starship.

Rất nhiều công nghệ đang được sử dụng trong SLS được gọi là “thiết bị kế thừa” ở chỗ nó được điều chỉnh từ các nhiệm vụ trước đó, cắt giảm thời gian nghiên cứu và phát triển. Tuy nhiên, vào đầu tháng này, vụ cháy thử nghiệm của giai đoạn lõi SLS đã bị dừng lại một phút sau khi thử nghiệm tám phút do lỗi thành phần đáng ngờ. Không có thiệt hại đáng kể nào xảy ra và người quản lý chương trình SLS, John Honeycutt, cho biết: “Tôi không nghĩ rằng chúng tôi đang xem xét một thay đổi thiết kế đáng kể.”

Và người chiến thắng là…

Vậy tàu vũ trụ nào có khả năng tiếp cận chở phi hành đoàn lên Mặt Trăng trước? Artemis 2 được lên kế hoạch là sứ mệnh có phi hành đoàn đầu tiên sử dụng SLS để thực hiện chuyến bay ngang qua Mặt trăng và dự kiến ​​phóng vào tháng 8 năm 2023. Trong khi SpaceX không có ngày cụ thể về kế hoạch phóng phi hành đoàn, nó đang chạy #dearMoon – một dự án liên quan đến du lịch vũ trụ mặt trăng được lên kế hoạch cho năm 2023. Elon Musk cũng đã tuyên bố rằng một sứ mệnh trên sao Hỏa do phi hành đoàn có thể thực hiện sớm nhất vào năm 2024, cũng sử dụng Starship.

Cuối cùng thì đó là cuộc cạnh tranh giữa một công ty đã có nhiều năm thử nghiệm và kinh nghiệm nhưng bị giới hạn bởi ngân sách thuế biến động và những thay đổi về chính sách quản lý, và một công ty tương đối mới với trò chơi nhưng đã tung ra 109 tên lửa Falcon 9 với 98%. tỷ lệ thành công và có dòng tiền dài hạn chuyên dụng.

Ai lên Mặt Trăng trước sẽ mở đầu một kỷ nguyên khám phá mới về một thế giới vẫn còn nhiều giá trị khoa học.

Cảm ơn các bạn đã quan tâm đến bài viết này ! Theo dõi meZOOM.net để cập nhật những thông tin mới nhất về thiên văn học thế giới nhé. Xin chào và hẹn gặp lại !