Mục tiêu xuyên suốt mà công ty vũ trụ tư nhân SpaceX của Elon Musk đặt ra là biến nhân loại trở thành “loài đa hành tinh”. Điều này được thúc đẩy một phần do các mối đe dọa hiện hữu, chẳng hạn như, Trái đất va chạm với các tiểu hành tinh có thể hủy diệt toàn bộ sự sống và con người. Việc di dân đến những hành tinh khác sẽ giúp phân tán rủi ro, nhờ đó nền văn minh nhân loại vẫn có thể tiếp tục tồn tại, nếu một trận đại hồng thủy nghiêm trọng xảy ra trên Trái đất.

Năm 2016, tỷ phú Elon Musk đã từng đề cập đến vấn đề này tại hội nghị quốc tế diễn ra ở Mexico. “Lịch sử sẽ phân chia theo hai hướng. Một hướng là chúng ta sẽ ở lại Trái đất mãi mãi, và khi đó sẽ xảy ra một cuộc tuyệt chủng cuối cùng. Hoặc sẽ có một giải pháp thay thế, đó là trở thành nền văn minh không gian, và tôi hy vọng các quý vị sẽ đồng ý rằng, đây là cách khả thi nhất”, ông cho biết.

Elon Musk thường nói đến ước mơ xây dựng những thành phố trên sao Hỏa. Ông tin rằng, những khu định cư sẽ cần một lượng lớn con người để có thể tự cung tự cấp. Việc hiện thực hóa ước mơ này đòi hỏi phải có một loại phương tiện giao thông phù hợp với nhiệm vụ đặt ra. Vì vậy, phi thuyền Starship là một tổ hợp tên lửa và tàu vũ trụ có thể đưa cùng lúc 100 người lên hành tinh Đỏ. Hệ thống được thiết kế để tái sử dụng hoàn toàn, nghĩa là các thiết bị phần cứng cơ bản sẽ không bị thả xuống biển hoặc đốt cháy, như trường hợp của một số hệ thống phóng khác, mà được thu hồi từ không gian. Sau đó, chúng có thể được sửa chữa và cho bay trở lại, điều này giúp giảm chi phí của doanh nghiệp.

Phi thuyền Starship. Hình minh họa: SpaceX. 

Thông tin về phi thuyền Starship

Khi phóng, phi thuyền Starship sẽ được gắn vào tên lửa đẩy siêu nặng Super Heavy. Hệ thống kết hợp sẽ có chiều cao 120m. Để so sánh, tên lửa đẩy siêu nặng Saturn-5 của Mỹ có chiều cao thấp hơn một chút là 110,6m, được sử dụng để thực hiện việc hạ cánh có người lái xuống Mặt trăng. Như vậy, Starship sẽ trở thành tên lửa lớn nhất trong lịch sử ngành vũ trụ Hoa Kỳ.

Bản thân tàu vũ trụ, với chiều dài 50m có phần mũi và bộ phận cân bằng làm bằng thép không gỉ, gợi nhớ đến những tàu tên lửa từ thời hoàng kim của khoa học viễn tưởng. Phần dưới của nó có 6 động cơ Raptor hiệu suất cao, được công ty SpaceX chế tạo trong hơn một thập kỷ. Quá trình đốt cháy nhiên liệu xảy ra theo từng giai đoạn, trong khi thiết kế của động cơ giúp giảm lượng nhiên liệu bị lãng phí.

Các thùng nhiên liệu được đặt gần vị trí giữa tàu hơn. Chúng cung cấp cho động cơ khí metan lỏng (CH4) và oxy lỏng (O2). Metan là nhiên liệu chính, còn oxy đóng vai trò như chất oxy hóa, một loại hóa chất làm cho nhiên liệu cháy. Sự kết hợp này có tên gọi là methalox. Việc lựa chọn nhiên liệu là khác thường đối với động cơ tên lửa, nhưng khí metan có khả năng tạo ra lực đẩy lớn. Đây cũng là một lựa chọn thông minh dựa trên những kế hoạch của Elon Musk liên quan đến sao Hỏa.

Người sáng lập SpaceX cho biết, CH4 có thể được tổng hợp từ nước ngầm trên sao Hỏa và carbon dioxide (CO2) trong khí quyển thông qua quá trình hóa học được gọi là phản ứng Sabatier. Việc tiếp nhiên liệu cho Starship để quay về Trái đất bằng cách sử dụng các nguồn tài nguyên sao Hỏa sẽ đảm bảo mức độ tự cung tự cấp, làm cho việc đi lại trở nên khả thi và tiết kiệm chi phí hơn.

Ở phần trên cùng của phi thuyền, mà đôi khi được gọi là tầng trên, là một khoang chứa tải trọng khổng lồ có khả năng vận chuyển hàng hóa lớn hoặc con người tới các điểm đến ở sâu trong vũ trụ.

Bộ phận tải trọng của phi thuyền Starship có đường kính 9m và cao 18m, khiến nó có khối lượng tải trọng lớn nhất so với tất cả các tàu vũ trụ hiện có hoặc đang trong quá trình nghiên cứu chế tạo. Nó có thể được sử dụng cho cả phi hành đoàn cũng như hàng hóa. Đối với các chuyến bay đường dài lên sao Hỏa và quay trở về, một chiều có thể mất tới 9 tháng, thì Elon Musk dự định sẽ lắp đặt gần 40 buồng ở/cabin tại khu vực tải trọng, gần khu vực phía trước của bộ tăng cường. “Mỗi buồng có thể chứa 5 hoặc 6 người, nếu quý vị muốn mọi người sống chật chội. Nhưng tôi nghĩ rằng, về cơ bản thì chúng ta mong sẽ thấy 2 hoặc 3 người trong mỗi buồng, nên theo lý thuyết thì có khoảng 100 người cho một chuyến bay đến sao Hỏa”, Elon Musk nói.

Khoang tải trọng cũng sẽ chứa các phòng chung và kho chứa, nhà bếp và phòng trú ẩn, nơi bảo vệ mọi người khỏi các cơn bão Mặt trời khi nó phun ra các dòng electron, proton và các hạt mang điện khác với năng lượng gấp đôi.

Phòng sinh hoạt chung là một sảnh lớn có cửa sổ rộng ở phần mũi tàu và các ô cửa quan sát nằm xung quanh phòng sinh hoạt chung, thông qua đó phi hành đoàn có thể quan sát không gian bên ngoài phi thuyền. Dưới sảnh chung có phòng tập thể dục với nhiều thiết bị tập luyện, chủ yếu là máy chạy bộ để phi hành đoàn có thể duy trì thể hình trong suốt chuyến bay. Ở tầng dưới là các buồng sinh hoạt riêng của phi hành đoàn. Tỷ phú Elon Musk đã nói đến 40 buồng, mỗi buồng sẽ sinh sống 2 hoặc 3 người, nhưng cũng có một lựa chọn chỗ ở thay thế với 50 buồng cá nhân biệt lập.

Trong căn phòng nhỏ của riêng mình, từng thành viên phi hành đoàn có thể nằm hoặc ngồi, nhờ chiếc giường có thể dễ dàng chuyển đổi thành ghế và ngược lại. Mỗi buồng được trang bị một máy tính để có thể xem video, ghi âm và gửi tin nhắn về nhà ở Trái đất. Dưới khu sinh hoạt có một căn phòng, nơi phi hành đoàn sẽ tập trung trong trường hợp xảy ra hiện tượng bùng nổ Mặt trời dữ dội. Hiện tượng này sẽ được máy tính trên phi thuyền thông báo trước. Hiện nay trên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) cũng có một căn phòng tương tự. Trong căn phòng này cũng có các buồng vệ sinh. Tất cả các khoang được nối với nhau bằng một giếng thẳng đứng có hệ thống cầu thang, nhờ đó phi hành đoàn có thể lơ lửng trong trạng thái không trọng lực khi di chuyển từ tầng này sang tầng khác của phi thuyền. Bên dưới căn phòng chứa các buồng vệ sinh là mức lưu trữ bị hở khí, ắc quy và các gian làm việc khác.

Trong khi đó, tầng đẩy đầu tiên của tên lửa siêu nặng Super Heavy có chiều dài 70m, sẽ được nạp đầy 3.400 tấn methalox lạnh. Nó sẽ được trang bị khoảng 28 động cơ Raptor (thông số kỹ thuật này đã thay đổi nhiều lần), cung cấp lực đẩy tối đa gần 72 meganewton. Dự kiến, nó sẽ có thể nâng tải trọng ít nhất 100 tấn lên quỹ đạo thấp gần Trái đất, thậm chí có lên tới 150 tấn.

Phi hành đoàn bên trong phòng sinh hoạt chung. Ảnh: SpaceX. 

Lý do sử dụng Starship

Phi thuyền Starship có thể đóng vai trò nhất định trong chương trình Artemis của NASA, nhằm thiết lập sự hiện diện lâu dài của con người trên Mặt trăng. Năm ngoái, công ty SpaceX đã tiếp nhận 135 triệu USD từ Cơ quan Vũ trụ Quốc gia Hoa Kỳ để thiết kế mẫu phi thuyền có thể sử dụng như một tàu đổ bộ Mặt trăng có phi hành đoàn.

Phiên bản được thiết kế cho các chuyến bay trong dự án Artemis sẽ không có tấm chắn nhiệt hoặc bộ cánh tà cần thiết để quay trở về Trái đất. Thay vào đó, hệ thống chuyên chở con người của Starship sẽ vẫn ở lại trong vũ trụ sau lần phóng đầu tiên từ Trái đất, việc này là nhằm sử dụng cho nhiều chuyến đi giữa quỹ đạo Mặt trăng và bề mặt Mặt trăng.

Phiên bản chở hàng của phi thuyền Starship có khoang tải trọng được mở ra giống như hàm cá sấu. Điều này sẽ cho phép nó được sử dụng để phóng các vệ tinh. Công ty SpaceX cho rằng, trọng tải khổng lồ sẽ mang lại khả năng thực hiện các sứ mệnh khoa học robot mới, bao gồm những kính thiên văn kích thước lớn hơn, như Đài quan sát James Webb (sẽ thay thế Hubble trong tương lai). Hệ thống này thậm chí có thể được sử dụng để du hành tốc độ cao giữa các điểm đến khác nhau trên Trái đất.

Theo tỷ phú Elon Musk, phi thuyền Starship sẽ có khả năng vận chuyển con người tới các điểm đến trong “hệ Mặt trời rộng lớn”, bao gồm cả những hành tinh khí khổng lồ như sao Mộc. Tuy nhiên, đây vẫn là mục tiêu trong dài hạn.

QUỐC KHÁNH (theo Naked Science)