Tên lửa tái sử dụng của ĐCSTQ còn cách SpaceX bao xa?

Mới đây, Bắc Kinh tuyên bố lần đầu tiên thu hồi thành công một tên lửa có khả năng tái sử dụng và truyền thông nhà nước Trung Quốc đã đưa tin rầm rộ về thành tựu này. Tuy nhiên, các chuyên gia cho rằng khoảng cách công nghệ giữa Trung Quốc và Mỹ trong lĩnh vực này vẫn rất lớn, đặc biệt về số lần tái sử dụng tên lửa đẩy và chi phí vận hành. Quan trọng hơn, khoảng cách cốt lõi nằm ở sự khác biệt về thể chế.

Bắc Kinh tuyên bố thu hồi thành công tên lửa tái sử dụng, nhưng còn cách Mỹ bao xa?

Theo Đài Truyền hình Trung ương Trung Quốc (CCTV), ngày 10/7, tên lửa đẩy Trường Chinh-10B được phóng từ bãi phóng vũ trụ thương mại Hải Nam. Khoảng 6 phút sau khi tầng đẩy tách khỏi tầng trên, tên lửa hạ thẳng đứng và được một hệ thống lưới thu hồi trên nền tảng ngoài khơi bắt giữ thành công. Nhiệm vụ này cũng đã đưa một vệ tinh vào quỹ đạo theo kế hoạch.

Hiện nay, nhu cầu thương mại toàn cầu đối với các chòm sao vệ tinh đang tăng mạnh. Việc tái sử dụng tên lửa đẩy có thể giảm đáng kể chi phí các sứ mệnh không gian, giúp việc triển khai các chòm sao vệ tinh quy mô lớn, thám hiểm không gian sâu và đưa người lên Mặt Trăng trở nên khả thi hơn về mặt kinh tế.

Truyền thông nhà nước Trung Quốc ca ngợi cuộc thử nghiệm này là một “bước đột phá mang tính cột mốc”, đồng thời tuyên bố Trung Quốc đã trở thành “quốc gia thứ hai làm chủ công nghệ thu hồi tên lửa đẩy nhiên liệu lỏng cỡ lớn”. Nhiều cư dân mạng theo chủ nghĩa dân tộc ở Trung Quốc cũng tỏ ra hết sức phấn khích.

Tuy nhiên, theo đánh giá của giới quan sát, khoảng cách giữa Trung Quốc và Mỹ trong công nghệ tên lửa tái sử dụng vẫn còn rất lớn.

Ngay từ tháng 12/2015, Công ty Công nghệ Thám hiểm Không gian Mỹ (SpaceX) đã thu hồi thành công tầng đẩy của tên lửa Falcon 9 lần đầu tiên.

Đến nay, SpaceX đã thương mại hóa hoàn toàn công nghệ này. Hiện công ty phóng khoảng 150 tên lửa Falcon 9 mỗi năm, tương đương gần 3 lần mỗi tuần, trong khi mỗi tầng đẩy có thể tái sử dụng hàng chục lần.

Trong khi đó, tên lửa Trường Chinh-10B của Trung Quốc mới chỉ hoàn thành một lần thu hồi. Theo kế hoạch năm nay, Trung Quốc cũng chỉ dự kiến tái sử dụng một lần, trong khi một tầng đẩy của SpaceX thông thường chỉ cần khoảng 3 tuần để bảo dưỡng và sẵn sàng cho lần phóng tiếp theo.

Ông Tô Tử Vân, Giám đốc Viện Nghiên cứu Chiến lược và Nguồn lực Quốc phòng thuộc Viện Nghiên cứu Quốc phòng và An ninh Đài Loan, nói với Epoch Times rằng SpaceX sở hữu công nghệ thu hồi đã rất hoàn thiện và hiệu quả, giúp cắt giảm mạnh chi phí. Hiện nay, ĐCSTQ chỉ đang tăng tốc để đuổi theo.

Theo ông, một khác biệt quan trọng khác nằm ở trình độ phần cứng điện tử.

Ông giải thích rằng SpaceX sử dụng các loại chip được sản xuất trên quy trình công nghệ tiên tiến nhất, nhờ đó các vệ tinh cỡ nhỏ và vệ tinh quỹ đạo thấp của họ có kích thước nhỏ hơn, trọng lượng nhẹ hơn nhưng vẫn có khả năng liên lạc rất tốt.

Trong khi đó, ngành sản xuất chip của Trung Quốc vẫn chưa thể tiến xuống dưới quy trình 7 nanomet, nên phải sử dụng các cụm chip lớn hơn để đạt năng lực tính toán tương đương. Điều này làm tăng trọng lượng khi phóng tên lửa và cũng khiến mức tiêu thụ điện của các vệ tinh quỹ đạo thấp cao hơn.

Ông Tô cho biết các dòng chip tiên tiến do TSMC sản xuất đang nằm ở đỉnh cao của chuỗi công nghệ. Dù là máy bay chiến đấu, tên lửa hay vệ tinh quỹ đạo thấp, nếu ĐCSTQ không tiếp cận được các quy trình chế tạo chip tiên tiến thì các thiết bị của họ sẽ luôn ở tình trạng “cồng kềnh, lớn và nặng”.

Đánh giá về khoảng cách công nghệ hàng không vũ trụ giữa Trung Quốc và Mỹ, nhà bình luận quân sự kỳ cựu Mark nói với Epoch Times rằng khác biệt trước hết nằm ở thể chế.

Ông cho biết, SpaceX của Elon Musk là một doanh nghiệp thương mại nên mục tiêu hàng đầu là tối đa hóa hiệu quả kinh tế. Vì vậy, mọi thiết kế đều hướng đến việc tăng số lần tái sử dụng và vận hành liên tục như một dây chuyền sản xuất. Falcon 9 được tái sử dụng liên tục trong suốt cả năm, giúp giảm mạnh chi phí, đồng thời đơn giản hóa công tác hậu cần và bảo dưỡng.

Một yếu tố khác là tốc độ tái sử dụng, tức khoảng thời gian từ khi tầng một hạ cánh đến khi có thể phóng trở lại.

Theo ông Mark, SpaceX từng lập kỷ lục chỉ hơn 9 ngày cho một lần tái sử dụng, còn chu kỳ quay vòng tiêu chuẩn hiện vào khoảng 3 tuần. Kỷ lục tái sử dụng của một tầng đẩy Falcon 9 hiện đã đạt 36 lần, cho thấy độ bền rất cao của tên lửa.

Theo ông Mark, trái lại, ĐCSTQ vẫn áp dụng mô hình “cả nước dốc sức”, trong đó các vụ phóng tên lửa chủ yếu do các doanh nghiệp nhà nước đảm nhiệm. Viện Nghiên cứu Công nghệ Tên lửa Đẩy Trung Quốc tại Bắc Kinh và Viện Nghiên cứu Công nghệ Hàng không Vũ trụ Thượng Hải đều tự phát triển nhiều mẫu tên lửa khác nhau, tạo thành dòng tên lửa Trường Chinh.

Tuy nhiên, việc có quá nhiều chủng loại tên lửa khiến số lần phóng của mỗi mẫu mỗi năm đều rất hạn chế.

“Sự phát triển tên lửa của ĐCSTQ vẫn mang tư duy cũ từ thời Liên Xô, phát triển quá nhiều mẫu mã. Hai viện nghiên cứu công nghệ hàng không vũ trụ còn cạnh tranh lẫn nhau để giành đơn hàng. Trên thực tế, số lần phóng của mỗi mẫu tên lửa đều rất ít, không thể hình thành hiệu quả kinh tế theo quy mô, vì vậy chi phí phóng cũng không thể giảm xuống,” ông Mark nói.

Những năm gần đây, Trung Quốc cũng xuất hiện một số công ty hàng không vũ trụ tư nhân, bắt đầu tham gia lĩnh vực phóng vệ tinh nhờ nguồn vốn xã hội. Tuy nhiên, quy mô của các công ty này còn khá nhỏ và chỉ có thể phóng các vệ tinh cỡ nhỏ. Trong bối cảnh kinh tế Trung Quốc suy giảm, việc huy động vốn tư nhân cho ngành hàng không vũ trụ ngày càng trở nên khó khăn.

Ông Mark cho biết, ngoài SpaceX, Mỹ còn có các công ty như Blue Origin và Rocket Lab cũng đã thành công trong việc thu hồi tên lửa.

“Khoảng cách rất lớn giữa Trung Quốc và Mỹ thực chất là khoảng cách về thể chế. Nếu Trung Quốc không thay đổi từ chính thể chế của mình thì sẽ không thể đạt được mức độ hiệu quả và đổi mới như Mỹ.”

ĐCSTQ ca ngợi công nghệ thu hồi bằng lưới là sáng tạo đầu tiên, nhưng SpaceX từng từ bỏ phương án này

Trong lần thử nghiệm này, ĐCSTQ không sử dụng phương thức thu hồi do SpaceX tiên phong phát triển, mà áp dụng hệ thống cáp lưới trên biển, còn gọi là thu hồi bằng lưới.

Tên lửa Falcon 9 của SpaceX sử dụng các chân đáp có thể mở ra để tự hạ cánh xuống bãi đáp trên đất liền hoặc tàu thu hồi ngoài khơi. Trong khi đó, hệ thống của Trung Quốc sử dụng 4 “móc hạ cánh” để móc vào một tấm lưới thu hồi cỡ lớn được treo trên nền tảng ngoài biển.

Truyền thông nhà nước Trung Quốc ca ngợi đây là “lần đầu tiên trên thế giới thu hồi thành công bằng hệ thống lưới trên biển”, đồng thời tuyên bố “Trung Quốc thậm chí đã vượt qua các đối thủ phương Tây”.

Chuyên gia công nghệ tên lửa thuộc Tập đoàn Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc, ông Trần Mục Dã, nói với Tân Hoa Xã rằng phương pháp thu hồi bằng lưới giúp đơn giản hóa kết cấu thân tên lửa, giảm trọng lượng, tăng tải trọng phóng và có khả năng thích ứng tốt hơn với sai số của điểm hạ cánh.

Tuy nhiên, ông Tô Tử Vân nói với Epoch Times rằng phương pháp thu hồi bằng lưới của Trung Quốc không thể so sánh với công nghệ của SpaceX hay Blue Origin.

“SpaceX và Blue Origin hạ cánh chính xác vào một điểm xác định nên mới có thể dùng chân đáp hoặc thiết bị kẹp để cố định tên lửa. Sai số của họ có thể chỉ trong phạm vi vài chục centimet. Còn Trung Quốc phải dùng lưới, điều đó cho thấy công nghệ điều khiển giai đoạn cuối vẫn chưa đủ chính xác, nên mới phải mở rộng phạm vi bằng một tấm lưới lớn để hứng tên lửa.”

Ông Tô cho biết, nếu xét dưới góc độ công nghệ tên lửa hoặc điều khiển, sai số của Mỹ có thể ở mức 10cm, trong khi của Trung Quốc có thể ở mức 10m – một khoảng cách rất lớn.

Ông Mark cũng nhận định rằng ĐCSTQ là nước đầu tiên sử dụng thiết bị dạng lưới để thu hồi tên lửa, nhưng đây thực chất là phương án mà SpaceX từng nghiên cứu trước đây, sau đó từ bỏ vì cho rằng không phù hợp và tiếp tục sử dụng phương thức hạ cánh bằng chân đáp.

Theo ông, phương pháp thu hồi bằng lưới có một số hạn chế đáng kể. Thứ nhất, trọng lượng của tên lửa khi hạ cánh không thể quá lớn vì bị giới hạn bởi khả năng chịu tải của hệ thống cáp thép. Thứ hai, sau khi rơi vào lưới, tên lửa sẽ bị sóng biển làm đung đưa và khó được cố định ngay lập tức.

Ông Mark cho rằng hiện nay phương pháp hạ cánh bằng chân đáp vẫn là công nghệ được sử dụng phổ biến. Việc phương án nào ưu việt hơn vẫn cần thêm thời gian để kiểm chứng. Sau lần thu hồi thành công đầu tiên, phía Trung Quốc chắc chắn vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết; nếu đánh giá là khả thi thì họ mới tiếp tục phát triển theo hướng này.

Mỹ sắp bước vào kỷ nguyên Starship, còn ĐCSTQ vẫn phải học theo

Ông Mark cũng cho biết tên lửa Trường Chinh-10A của ĐCSTQ được phát triển với mục tiêu đối sánh trực tiếp với Falcon 9. Phiên bản Trường Chinh-10B vừa thu hồi thành công cũng có kích thước tương đương Falcon 9, thậm chí đường kính lớn hơn nên nhiều khả năng cũng nặng hơn.

Trong khi đó, toàn bộ hệ thống của Falcon 9 có thiết kế nhẹ hơn, lực đẩy lớn hơn và khả năng đưa tải trọng vào quỹ đạo cao hơn.

Theo ông Mark, ĐCSTQ từ trước đến nay luôn học theo những công nghệ tiên tiến nhất của Mỹ. Hiện nay Trung Quốc đã làm chủ công nghệ tên lửa sử dụng nhiên liệu methane và oxy lỏng, cũng như công nghệ thu hồi tên lửa, qua đó giải quyết được bước chuyển từ “không có” sang “có”. Vì vậy, truyền thông trong nước đã đẩy mạnh tuyên truyền về thành tựu này.

Tuy nhiên, ông nhấn mạnh rằng SpaceX hiện đã bắt đầu chuyển từ Falcon 9 sang Starship, với chi phí phóng dự kiến thấp hơn rất nhiều và có khả năng thu hồi hoàn toàn 100%.

“Bước tiếp theo của Mỹ là tiến vào kỷ nguyên Starship. Còn ĐCSTQ chỉ có thể tiếp tục học theo, tiếp tục sao chép và đuổi theo ở phía sau.”