Hình hài tên lửa SpaceX sắp đưa người tới Mặt Trăng và sao Hỏa

Elon Musk, ông chủ SpaceX, chia sẻ quá trình công ty của ông chế tạo tên lửa Big Falcon Rocket, dùng để chở người lên Mặt Trăng và sao Hỏa.

Mô phỏng Big Falcon Rocket phóng vào vũ trụ sau khi tách khỏi tên lửa đẩy. (Ảnh: SpaceX).

Musk công bố SpaceX sẽ đưa tỷ phú người Nhật Bản Yusaku Maezawa bay quanh Mặt Trăng bằng tên lửa Big Falcon Rocket (BFR) của công ty hôm 17/9, theo Business Insider. Trong suốt sự kiện, Musk cũng tiết lộ bản vẽ phối cảnh mới của hệ thống phóng cùng với vài bức ảnh về hoạt động bên trong bãi chế tạo tàu vũ trụ của SpaceX ở cảng Los Angeles, Mỹ.

Đây là những chi tiết đầu tiên về quá trình chế tạo tên lửa của SpaceX từ hồi tháng 4, khi Musk đăng một bức ảnh hé lộ SpaceX đang xây dựng tàu vũ trụ, sử dụng công cụ hình trụ rộng hơn 9 mét, dài 12 mét. "Công cụ chế tạo thân chính dành cho tàu vũ trụ liên hành tinh BFR của SpaceX", Musk viết trên mạng xã hội Instagram.

Công cụ SpaceX sử dụng để chế tạo tên lửa BFR. (Ảnh: SpaceX).

Các chuyên gia trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ nhận định những bức ảnh vừa công bố tiết lộ thông tin mới về cách SpaceX chế tạo tên lửa BFR và tốc độ tiến triển nhanh chóng của dự án. "Việc công ty tư nhân và thậm chí cơ quan chính phủ phát triển tên lửa tiết lộ nhiều về phần cứng mà họ đang chế tạo khá là khác thường. Nhưng những gì Musk muốn làm là giúp cộng đồng bắt nhịp với ông ấy. Khi phấn khởi với phần cứng nào đó, Musk muốn công khai và minh bạch hết mức có thể", Marco Cáceres, nhà phân tích hàng không vũ trụ cấp cao ở tập đoàn Teal, nhận xét.

Hình dáng tên lửa BFR. Video: SpaceX.

BFR được thiết kế như một hệ thống phóng cao bằng tòa nhà 39 tầng, bao gồm hai phần: tàu vũ trụ cao gần 55 mét từ đầu tới đuôi và tên lửa đẩy cao 70 mét dùng để chở tàu vào quỹ đạo. Theo Musk, tàu vũ trụ là phần khó chế tạo nhất trong hệ thống, do đó SpaceX làm nguyên mẫu của nó trước.

Dự định của Musk là phóng tàu vũ trụ vào quỹ đạo và tiếp nhiên liệu cho tàu khi phương tiện bay vòng quanh Trái Đất. Tiếp theo, tàu có thể khai hỏa động cơ, bay vào không gian, đáp xuống sao Hỏa, sau đó cất cánh từ sao Hỏa và bay về Trái Đất. Do được thiết kế để tái sử dụng 100%, hệ thống có thể thực hiện lộ trình bay trên nhiều lần. Năm 2016, Musk cho biết SpaceX đang xây dựng hệ thống từ sợi carbon cao cấp cứng hơn thép nhưng nhẹ chỉ bằng 1/5.

Một trong những bức ảnh mới được Musk chia sẻ hôm 17/9 chụp hình một công nhân bên trong ống tròn có nan hoa và nhiều gờ. Đây là mặt trong của công cụ hình trụ từng được Musk tiết lộ hồi đầu năm, gọi là trục tâm. Robot quấn chồng từng dải sợi carbon quanh trục tâm để tạo thành phần rỗng rộng hơn 9 mét của tàu vũ trụ. Sợi carbon được nhúng qua nhựa epoxy giống keo, sau đó làm nóng để hợp chất cứng lại.

Mặt trong trục tâm SpaceX dùng để chế tạo các bộ phận bằng sợi carbon của tên lửa BFR. Ảnh: SpaceX.

Trong ảnh dưới là hình ảnh phần thân rỗng sau khi tách khỏi trục tâm. Phần vòm hình tròn ở bên trái dường như là một phần bình chứa nhiên liệu đẩy cũng làm từ hợp chất sợi carbon. Những dải sợi carbon có dạng sợi thoi. Nhưng Steve Nutt, giáo sư hóa học, hàng không vũ trụ và kỹ thuật cơ khí ở Đại học Nam California, cho rằng các kỹ sư SpaceX đang quấn trục tâm bằng dạng sợi chưa dệt.

Phần thân rỗng bằng hợp chất sợi carbon của tên lửa BFR sau khi đã hoàn thành. Ảnh: SpaceX.

Theo Nutt, lớp sợi chưa dệt cung cấp "độ cứng và độ bền cao nhất" bởi chúng không dễ xoắn vặn hay nhăn nhúm (có thể làm yếu kết cấu). Chúng cũng làm tăng tối đa lượng sợi carbon siêu bền so với nhựa epoxy. Nutt nhận xét "những gì họ đang làm khá là thông minh".

Sợi carbon sẽ bị co khi làm nóng và cứng lại, do đó Nutt suy đoán SpaceX có thể đang sử dụng những túi nhựa rất lớn và hút hết không khí để ép các lớp sợi. Nhưng ông không biết chắc SpaceX làm nóng từng bộ phận như thế nào. "Nhiều cấu trúc quá lớn để áp dụng phương pháp, vì vậy họ có thể sử dụng 'chăn nhiệt', Nutt nói.

Cáceres, người đã nghiên cứu ngành hàng không vũ trụ trong nhiều thập kỷ, nhận xét những bức ảnh mới làm nổi bật quy mô vĩ đại của dự án. "Đây có thể là thách thức lớn nhất mà tôi từng thấy từ thời tên lửa Saturn V về mặt kỹ thuật. Tôi chưa từng thấy thứ gì lớn cỡ này", Cáceres chia sẻ. Ngay cả New Glenn, tên lửa đẩy tái sử dụng hạng nặng do công ty Blue Origin của tỷ phú Jeff Bezos chế tạo cũng không thể sánh bằng.

Yusaku Maezawa đứng bên trong phần thân rỗng bằng hợp chất sợi carbon. Ảnh: SpaceX.

Trước đó, Cáceres ước tính chương trình phát triển BFR sẽ tiêu tốn khoảng 5 tỷ USD và Musk cũng đưa ra ước tính tương tự khi công bố vai trò của Maezawa trong phi vụ du hành Mặt Trăng. Nếu vụ phóng bằng tên lửa BFR lên Mặt Trăng vào năm 2023 thành công, kết quả sẽ khẳng định khả năng của SpaceX. "Dự án này không giống như chiêu trò gây sốt. Nó giống một vụ phóng thử nghiệm", Cáceres kết luận.

Hiện nay, NASA đang chế tạo tên lửa khổng lồ sử dụng một lần Space Launch System, có thể tiêu tốn hơn 20 tỷ USD để phát triển và có giá thành khoảng 1 tỷ USD mỗi lần phóng. Trong khi đó, tên lửa BFR của SpaceX chỉ tiêu tốn của công ty hàng chục triệu USD để tiếp nhiên liệu và phóng.

"Mọi người không thể kêu 'Musk chỉ toàn nói chơi. Ông ấy đã đạt rất nhiều thành tựu trong thời gian ngắn. Khi tôi tới các triển lãm thương mại cách đây 10 năm, tôi hỏi Boeing và những công ty khác về SpaceX, họ đảo mắt và nói. "Công ty đó sẽ không thể trụ lâu'. Giờ thì SpaceX là công ty lớn trong ngành", Cáceres chia sẻ.