MECHAZILLA: TƯƠNG LAI CỦA NGÀNH HÀNG KHÔNG VŨ TRỤ

Trong cuộc đua không gian thế kỷ 21, SpaceX, công ty hàng không vũ trụ của tỷ phú Elon Musk đã liên tục đổi mới và tạo ra những công nghệ vượt trội nhằm hiện thực hóa giấc mơ du hành liên hành tinh. Một trong những phát minh táo bạo nhất của SpaceX chính là Mechazilla – hệ thống cánh tay robot khổng lồ đóng vai trò quan trọng trong việc thu hồi và tái sử dụng tên lửa. Đây không chỉ là bước đột phá về công nghệ, mà còn đánh dấu tương lai của ngành hàng không vũ trụ với khả năng làm giảm thiểu chi phí và tăng tốc độ phóng tàu.

Mechazilla là gì?

Mechazilla là biệt danh cho tháp robot khổng lồ được lắp đặt tại bãi phóng của SpaceX ở Boca Chica, Texas. Hệ thống này được trang bị hai cánh tay cơ học đồ sộ, được gọi là “chopsticks”, có khả năng di chuyển theo chiều dọc của tháp. Nhiệm vụ của Mechazilla là bắt giữ tầng đẩy Super Heavy sau khi nó hoàn thành nhiệm vụ phóng tàu Starship lên không gian và hỗ trợ trong việc lắp ráp tầng trên của tàu vũ trụ.

Thiết kế và chức năng

1. Thu hồi tầng đẩy Super Heavy

Sau khi phóng, tầng đẩy Super Heavy sẽ thực hiện hạ cánh có kiểm soát trở về bãi phóng. Thay vì hạ cánh trên chân đỡ như các tên lửa truyền thống, SpaceX đã loại bỏ hệ thống chân hạ cánh cồng kềnh và nặng nề.

Thay vào đó, Mechazilla với các cánh tay cơ học sẽ bắt giữ tầng đẩy khi nó hạ cánh, thường là tại vị trí gần các vây lưới điều hướng (grid fins). Điều này không chỉ giúp giảm trọng lượng của tầng đẩy mà còn giảm thiểu thiệt hại cơ học, giúp tầng đẩy có thể nhanh chóng được tái sử dụng trong các lần phóng tiếp theo.

2. Lắp ráp tàu Starship

Mechazilla không chỉ thu hồi tầng đẩy mà còn đóng vai trò quan trọng trong lắp ráp tàu Starship, phần thứ hai của hệ thống tàu vũ trụ. Sau khi tầng đẩy đã được bắt giữ và hạ xuống, các cánh tay của Mechazilla sẽ nâng và lắp ráp phần tàu Starship lên đỉnh tầng đẩy, tạo thành một cấu trúc hoàn chỉnh cao gần 120 mét.

Điều này đòi hỏi một độ chính xác cực kỳ cao trong việc điều khiển, do khối lượng và kích thước lớn của cả tầng đẩy và tàu Starship.

Lợi ích và mục tiêu

Tăng tốc độ tái sử dụng: Một trong những mục tiêu chính của SpaceX là rút ngắn thời gian giữa các lần phóng. Bằng cách sử dụng Mechazilla để bắt giữ tầng đẩy thay vì hạ cánh truyền thống, SpaceX có thể nhanh chóng đưa tầng đẩy trở lại trạng thái sẵn sàng cho lần phóng tiếp theo mà không cần mất thời gian và nguồn lực để sửa chữa hoặc kiểm tra kỹ lưỡng.

Giảm chi phí: Loại bỏ chân đỡ và các bộ phận hạ cánh khác giúp giảm trọng lượng và phức tạp của tầng đẩy, đồng thời giảm bớt việc bảo trì sau mỗi lần phóng. Điều này có thể giúp giảm đáng kể chi phí của mỗi lần phóng, một yếu tố cực kỳ quan trọng đối với tham vọng giảm giá thành vận tải không gian của SpaceX.

An toàn và hiệu quả: Bắt giữ tầng đẩy trong không khí bằng Mechazilla có thể kiểm soát được nhiều yếu tố hơn so với hạ cánh truyền thống, đặc biệt là trong các điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Việc này giúp tăng độ an toàn cho các lần thu hồi tên lửa, đồng thời giúp đảm bảo tầng đẩy không bị hư hại trong quá trình hạ cánh.

Những thách thức kĩ thuật

Độ chính xác cao: Để Mechazilla có thể bắt giữ thành công tầng đẩy Super Heavy, các cánh tay robot phải hoạt động với độ chính xác tuyệt đối, trong khi tên lửa đang hạ cánh với tốc độ cao. Chỉ cần một sai sót nhỏ cũng có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng.

Áp lực lớn lên cấu trúc: Tầng đẩy Super Heavy có khối lượng lên tới hàng trăm tấn, vì vậy Mechazilla cần phải có khả năng chịu đựng áp lực khổng lồ này trong quá trình bắt giữ và hạ tầng đẩy xuống một cách an toàn.

Điều kiện thời tiết: Các yếu tố môi trường như gió mạnh, mưa bão có thể ảnh hưởng đến hoạt động của Mechazilla, đòi hỏi phải có những điều chỉnh tinh tế để thích ứng với từng điều kiện cụ thể.

Tương lai của Mechazilla trong ngành hàng không vũ trụ

Mechazilla không chỉ là một bước tiến lớn trong công nghệ thu hồi tên lửa mà còn là một minh chứng cho tầm nhìn đầy tham vọng của SpaceX về tương lai của ngành hàng không vũ trụ. Nếu thành công, hệ thống này sẽ giúp SpaceX đạt được khả năng phóng và thu hồi tên lửa với tốc độ nhanh chưa từng có, mở ra cánh cửa cho các sứ mệnh đưa con người lên Mặt Trăng, Sao Hỏa và xa hơn nữa.

Mechazilla đại diện cho sự kết hợp giữa công nghệ tiên tiến và tư duy đột phá, không chỉ giúp giảm chi phí phóng tàu mà còn tối ưu hóa quá trình tái sử dụng – một yếu tố then chốt để biến du hành không gian trở thành hiện thực phổ biến trong tương lai gần.

Mechazilla đang dần khẳng định vai trò không thể thiếu trong việc hiện thực hóa các giấc mơ vĩ đại của nhân loại về việc chinh phục vũ trụ. Với sự phát triển của các công nghệ mới và sự sáng tạo không ngừng nghỉ, Mechazilla không chỉ là một công cụ hỗ trợ, mà còn là biểu tượng của tương lai ngành hàng không vũ trụ.