Vì sao tàu vũ trụ lại được phóng lên quỹ đạo bằng nhiều tầng tên lửa đẩy?

Thảo Ngân
16/06/2020 18:03
NIICS

Các con tàu lên mặt trăng cần có tốc độ 11,2 km/s, còn muốn bay tới các hành tinh khác tốc độ phải lớn hơn nữa. Làm thế nào để đạt tốc độ đó? Chỉ có tên lửa đẩy mới đảm đương nổi việc này.

Chỉ khi đạt được tốc độ bay 7,9 km/s thì vệ tinh nhân tạo hay tàu vũ trụ mới không rơi trở lại mặt đất. Các con tàu lên mặt trăng cần có tốc độ 11,2 km/s, còn muốn bay tới các hành tinh khác tốc độ phải lớn hơn nữa. Làm thế nào để đạt tốc độ đó? Chỉ có tên lửa đẩy mới đảm đương nổi việc này.

Khi đưa tàu vũ trụ vào không gian thì cần phải sử dụng nhiều tên lửa đẩy để tàu không bị sức hút trở lại của trái đất.

Muốn làm cho một vật thể chuyển động với tốc độ 7,9 km/s để thoát khỏi sức hút của trái đất, đòi hỏi phải dùng một năng lượng lớn. Một vật nặng 1g muốn thoát khỏi trái đất sẽ cần một năng lượng tương đương điện năng cần thiết để thắp sáng 1.500 bóng đèn điện 40 W trong 1 giờ.

Mặt khác, tên lửa bay được là nhờ vào việc chất khí phụt ra phía sau tạo nên một phản lực. Khí phụt ra càng nhanh, tên lửa bay càng chóng. Muốn đạt được tốc độ bay rất lớn, ngoài đòi hỏi phải có tốc độ phụt khí rất cao ra, còn phải mang theo rất nhiều nhiên liệu. Nếu tốc độ phụt khí là 4.000 m/s, để đạt được tốc độ thoát ly là 11,2 km/s thì tên lửa phải chứa một số nhiên liệu nặng gấp mấy lần trọng lượng bản thân.

Các nhà khoa học đã cố gắng giải quyết vấn đề này một cách thoả đáng. Làm sao để trong quá trình bay, cùng với sự tiêu hao nhiên liệu sẽ vứt bỏ được những bộ phận không cần thiết nữa, giảm nhẹ trọng lượng đang tiếp tục quá trình bay, nâng cao tốc độ bay. Đó chính là phương án sử dụng tên lửa nhiều tầng. Hiện nay phóng vệ tinh nhân tạo hoặc tàu vũ trụ vào không gian đều sử dụng loại tên lửa này.

Tên lửa nhiều tầng có ít nhất hai tên lửa trở lên, lắp liên tiếp nhau. Khi nhiên liệu ở tên lửa dưới cùng hết, nó tự động tách ra và tên lửa thứ hai lập tức được phát động.

Khi tên lửa thứ hai dùng hết nhiên liệu, nó cũng tự động tách ra và tên lửa thứ ba tiếp đó được phát động… cứ như vậy sẽ làm cho vệ tinh hoặc tàu vũ trụ đặt ở tầng trên cùng đạt được tốc độ từ 7,9 km/s trở lên để bay quanh trái đất hoặc thoát khỏi trái đất.

Dùng tên lửa nhiều tầng tuy có thể giải quyết vấn đề bay trong vũ trụ nhưng tiêu hao nhiêu liệu rất lớn. Giả sử chúng ta dùng tên lửa 4 tầng để đưa tàu vào không gian, tốc độ phụt khí của mỗi tầng này là 2,5 km/s, tỷ lệ giữa trọng lượng nhiên liệu và vỏ là 4/1, như vậy muốn cho một con tàu nặng 30 kg ở tầng cuối đạt được tốc độ 12 km/s thì trọng lượng toàn bộ tên lửa và nhiên liệu khi bắt đầu phóng phải tới trên 1.000 tấn.

Ngày nay, các tàu không gian còn có thể được nâng lên bởi các tên lửa đẩy gắn ở bên sườn. Chẳng hạn thế hệ tàu Ariane 5.

Tàu con thoi - Chương trình không gian tốn kém

Tàu con thoi, là một hệ thống tàu vũ trụ quỹ đạo thấp của trái Đất có thể tái sử dụng, được vận hành bởi Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA). Tên chính thức của chương trình là Space Transportation System (STS), được lấy từ một kế hoạch năm 1969 cho một hệ thống tàu vũ trụ có khả năng tái sử dụng.

Tàu con thoi trong dự án vũ trụ tốn kém của Mỹ.

Chương trình tàu vũ trụ con thoi của Mỹ được khai sinh vào năm 1972 dưới thời Tổng thống Mỹ Richard Nixon nhằm thực hiện các chuyến bay đưa người vào vũ trụ. Hình thành từ hơn 2,5 triệu linh kiện khác nhau, tàu vũ trụ con thoi được đánh giá là cỗ máy phức tạp nhất từng được con người tạo ra. Các tàu con thoi của Mỹ chính thức đi vào hoạt động từ năm 1982.

Trong chương trình tàu con thoi của Mỹ, đã có 6 tàu con thoi được chế tạo. Chiếc đầu tiên là Enterprise chỉ dùng cho mục đích thử nghiệm. 5 con tàu còn lại được đưa vào hoạt động là Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis và Endeavour.

Trong số này, Challenger là con tàu xấu số đã bị vỡ tung chỉ 73 giây sau khi phóng vào năm 1986, còn Columbia thì gặp nạn khi trở lại Trái đất vào năm 2003.

Tàu con thoi được phóng tổng cộng 135 lần từ năm 1981 đến năm 2011, và phóng từ Trung tâm vũ trụ Kennedy (KSC) ở Florida, Hoa Kỳ. Các nhiệm vụ của tàu con thoi đã phóng vệ tinh, tàu thăm dò, và Kính viễn vọng không gian Hubble; thực hiện các thí nghiệm khoa học vũ trụ; và tham gia vào nhiệm vụ xây dựng và bảo dưỡng Trạm vũ trụ Quốc tế. Tổng cộng thời gian bay của đội tàu con thoi là 1322 ngày, 19 giờ, 21 phút và 23 giây.

Tàu con thoi thực ra có 3 thành phần bao gồm tàu vũ trụ / trạm quỹ đạo (OV - Orbiter Vehicle), bộ đôi tên lửa đẩy nhiên liệu rắn có thể thu hồi (SRBs - Solid Rocket Boosters), và bình nhiên liệu ngoài (ET - External Tank) có chứa khí hi-dro lỏng và ôxy lỏng.

Tàu con thoi được phóng thẳng đứng, như một tên lửa thường, với hai tên lửa được phóng song song với 3 động cơ chính của tàu vũ trụ, được bình nhiên liệu ngoài cung cấp nhiên liệu.

Bộ đôi tên lửa được thả ra trước khi tàu vũ trụ đạt tới quỹ đạo, và bình nhiên liệu ngoài được vứt bỏ trước khi tàu bắt đầu quá trình đạt tới quỹ đạo, lúc ấy tàu sẽ sử dụng đến 2 động cơ điều khiển quỹ đạo (OMS - Orbital Manuevering System).

Khi kết thúc nhiệm vụ, tàu sẽ sử dụng tiếp 2 động cơ điều khiển quỹ đạo để rời quỹ đạo và tái nhập vào bầu khí quyển. Tàu sẽ lượn tới một đường băng hạ cánh trên Hồ khô Rogers ở Căn cứ Không Quân Edwards ở California, hoặc tại Khu hạ cánh Tàu con thoi ở Trung tâm vũ Trụ Kennedy. Nếu tàu hạ cánh ở Edwards, tàu sẽ được bay trở lại Trung tâm vũ trụ Kennedy trên Máy bay chở Tàu con thoi, một chiếc Boeing 747 đã được sửa đổi.

Tàu vũ trụ đầu tiên, Enterprise, được chế tạo cho những chuyến bay thử nghiệm hạ cánh và tiếp cận và hoàn toàn không đủ khả năng cho một chuyến bay trên quỹ đạo ngoài vũ trụ. 4 tàu vũ trụ đầu tiên được chế tạo cho chuyến bay vũ trụ là: Columbia, Challenger, Discovery, và Atlantis.

Trong số này, Challenger và Columbia đã bị phá hủy trong tai nạn năm 1986 và 2003 theo thứ tự, và tổng cộng 14 phi hành gia đã thiệt mạng. Tàu vũ trụ thứ 5, Endeavour, được chế tạo vào năm 1991 để thay thế tàu Challenger. Tàu con thoi chính thức kết thúc và về hưu ở nhiệm vụ cuối cùng của tàu Atlantis vào ngày 21 tháng 7 năm 2011.

Chương trình tàu con thoi là một trong những chương trình không gian tốn kém lớn cho nước Mỹ. Chi phí cho mỗi lần phóng tàu con thoi lên đến 500 triệu USD bao gồm chi phí cho hàng tháng bảo trì và chuẩn bị các bước giữa hai lần bay, các hệ thống thủy lực và điện tử dùng trong bệ phóng... Tổng cộng trong 30 năm hoạt động, chương trình tàu con thoi đã ngốn đến 196 tỉ USD từ ngân sách liên bang Mỹ.

Theo Tạp chí Điện tử

Bình luận

Tối thiểu 10 chữ Tiếng việt có dấu Không chứa liên kết

Gửi bình luận

Tin cùng chuyên mục

Sàn giao dịch chứng khoán trực tuyến Robinhood bị giới chức Mỹ "soi"

Sàn giao dịch chứng khoán trực tuyến Robinhood bị giới chức Mỹ "soi"

Bitcoin chỉ cần 3 tháng tăng giá "phi mã" đã tạo ra 100 nghìn triệu phú đôla

Bitcoin chỉ cần 3 tháng tăng giá "phi mã" đã tạo ra 100 nghìn triệu phú đôla

Tiền ảo Pi Network sẽ tiếp bước Bitcoin về độ ‘hot’?

Tiền ảo Pi Network sẽ tiếp bước Bitcoin về độ ‘hot’?

Novak Djokovic lần thứ 9 vô địch Australia Mở rộng 2021

Novak Djokovic lần thứ 9 vô địch Australia Mở rộng 2021

Tỉ phú Bill Gates : ăn thịt bò nhân tạo để chống biến đổi khí hậu

Tỉ phú Bill Gates : ăn thịt bò nhân tạo để chống biến đổi khí hậu

Ô nhiễm môi trường khiến New Delhi dẫn đầu trong các thành phố đông dân nhất thế giới về tỉ lệ tử vong

Ô nhiễm môi trường khiến New Delhi dẫn đầu trong các thành phố đông dân nhất thế giới về tỉ lệ tử vong

Năm 2021 sẽ ra sao khi có gần 1.000 doanh nghiệp bất động sản giải thể trong năm qua?

Năm 2021 sẽ ra sao khi có gần 1.000 doanh nghiệp bất động sản giải thể trong năm qua?

Cảng nước sâu tạo sức bật cho kinh tế cảng biển trong năm 2021

Cảng nước sâu tạo sức bật cho kinh tế cảng biển trong năm 2021

Top War: Battle Game - Game chiến thuật đỉnh cao của thời đại

Top War: Battle Game - Game chiến thuật đỉnh cao của thời đại

Đám cưới trên lưng voi vào ngày Lễ tình nhân của 52 cặp đôi Thái Lan

Đám cưới trên lưng voi vào ngày Lễ tình nhân của 52 cặp đôi Thái Lan

 Tổng thống Hàn Quốc Moon Jae In chúc Tết bằng tiếng Việt

Tổng thống Hàn Quốc Moon Jae In chúc Tết bằng tiếng Việt

Intel kiện kỹ sư Microsoft vì ăn cắp bí mật thương mại

Intel kiện kỹ sư Microsoft vì ăn cắp bí mật thương mại

Tin mới cập nhật

Tổ chức cuộc thi tìm hiểu Luật Cảnh sát biển Việt Nam

Tổ chức cuộc thi tìm hiểu Luật Cảnh sát biển Việt Nam

THÔNG BÁO MỜI THAM GIA GIẢI THƯỞNG ITU DIGITAL WORLD SME AWARDS VÀ ASEAN ICT AWARDS NĂM 2021

THÔNG BÁO MỜI THAM GIA GIẢI THƯỞNG ITU DIGITAL WORLD SME AWARDS VÀ ASEAN ICT AWARDS NĂM 2021

Một số vấn đề về sự phát triển của ngành Thông tin cơ sở

Một số vấn đề về sự phát triển của ngành Thông tin cơ sở

Những khó khăn, vướng mắc trong quá trình xây dựng quy hoạch ngành quốc gia theo Luật Quy hoạch 2017

Những khó khăn, vướng mắc trong quá trình xây dựng quy hoạch ngành quốc gia theo Luật Quy hoạch 2017

Một số tính năng mới của Công nghệ 6G trong tương lai dưới góc nhìn của NTT Docomo

Một số tính năng mới của Công nghệ 6G trong tương lai dưới góc nhìn của NTT Docomo

Đà Lạt - Thành phố mộng mơ

Đà Lạt - Thành phố mộng mơ

Ba xu hướng tác động đến phương thức hoạt động của doanh nghiệp của chuyển đổi kỹ thuật số

Ba xu hướng tác động đến phương thức hoạt động của doanh nghiệp của chuyển đổi kỹ thuật số

Bàn về “người viết cũ” trong “thời đại mới”

Bàn về “người viết cũ” trong “thời đại mới”

Các yêu cầu và trường hợp ứng dụng 6G trong tương lai ở Nhật Bản

Các yêu cầu và trường hợp ứng dụng 6G trong tương lai ở Nhật Bản

Tác động của đại dịch Covid-19 đến doanh nghiệp

Tác động của đại dịch Covid-19 đến doanh nghiệp

Khái niệm quảng cáo và các hình thức quảng cáo phổ biến hiện nay

Khái niệm quảng cáo và các hình thức quảng cáo phổ biến hiện nay

Chuyển đổi số trong truyền thanh cơ sở

Chuyển đổi số trong truyền thanh cơ sở

Tin đọc nhiều

Top War: Battle Game - Game chiến thuật đỉnh cao của thời đại

Top War: Battle Game - Game chiến thuật đỉnh cao của thời đại

Những ý tưởng tưởng như chỉ có trong phim khoa học viễn tưởng đã đưa Elon Musk 1 thế giới

Những ý tưởng tưởng như chỉ có trong phim khoa học viễn tưởng đã đưa Elon Musk 1 thế giới

Cái nôi công nghệ Mỹ đang rã dần?

Cái nôi công nghệ Mỹ đang rã dần?

Tái cấu trúc vi khuẩn tiêu diệt mầm bệnh thay vì tấn công tế bào

Tái cấu trúc vi khuẩn tiêu diệt mầm bệnh thay vì tấn công tế bào

Những nông dân công nghệ

Những nông dân công nghệ

Vietnam Airlines triển khai gói ưu đãi "Thu quyến rũ"

Vietnam Airlines triển khai gói ưu đãi "Thu quyến rũ"

Vietnam Airlines tăng cường tiện ích thu hút hành khách từ cửa máy bay

Vietnam Airlines tăng cường tiện ích thu hút hành khách từ cửa máy bay

Tạm đình chỉ công tác hàng loạt lãnh đạo Cục Dự trữ Nhà nước do trái quy định

Tạm đình chỉ công tác hàng loạt lãnh đạo Cục Dự trữ Nhà nước do trái quy định

Mua hàng nghìn sim rác, lập ví điện tử chiếm đoạt hơn 2,6 tỉ đồng khuyến mãi

Mua hàng nghìn sim rác, lập ví điện tử chiếm đoạt hơn 2,6 tỉ đồng khuyến mãi

VinFast Fadil tai nạn tại Hải Dương không bung túi khí: Câu trả lời của hãng xe Việt

VinFast Fadil tai nạn tại Hải Dương không bung túi khí: Câu trả lời của hãng xe Việt

Video xem nhiều

1 Phút Công nghệ: Công nghệ trong nước và thế giới ngày 01/8/2020

1 Phút Công nghệ: Công nghệ trong nước và thế giới ngày 01/8/2020

Những bến bờ nhân nghĩa

Những bến bờ nhân nghĩa

Hướng dẫn cài đặt phần mềm ký số vSignPDF 3.1.7

Hướng dẫn cài đặt phần mềm ký số vSignPDF 3.1.7

Công ty điện tử Samsung hôm nay tuyên bố đã đạt được tốc độ 5G nhanh nhất trong ngành

Công ty điện tử Samsung hôm nay tuyên bố đã đạt được tốc độ 5G nhanh nhất trong ngành

 Ford Mustang Mach-E chiếc SUV điện đầu tay lấy cảm hứng từ “biểu tượng cơ bắp”

Ford Mustang Mach-E chiếc SUV điện đầu tay lấy cảm hứng từ “biểu tượng cơ bắp”

Bắc Sơn mây hát

Bắc Sơn mây hát

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Gia sư Trí Tuệ Nhân Tạo, giúp bạn thành thạo tiếng Anh!

Gia sư Trí Tuệ Nhân Tạo, giúp bạn thành thạo tiếng Anh!

Vết thương hở mau lành nhờ chiếu tia lạnh Plasma

Vết thương hở mau lành nhờ chiếu tia lạnh Plasma

Kỷ niệm 74 năm ngày truyền thống ngành Bưu điện (15/8/1945 - 15/8/2019)

Kỷ niệm 74 năm ngày truyền thống ngành Bưu điện (15/8/1945 - 15/8/2019)

Hội Vô tuyến – Điện tử Việt Nam Góp ý dự thảo Đề án chuyển đổi số Quốc gia

Hội Vô tuyến – Điện tử Việt Nam Góp ý dự thảo Đề án chuyển đổi số Quốc gia

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Kinh tế số và tiềm năng phát triển tại Việt Nam
15/06/2021
Phương pháp đo lường đô thị thông minh
11/06/2021
Triển vọng 5G và 6G trong tương lai ở Nhật Bản
11/06/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Hội thảo góp ý dự thảo phát triển công nghiệp ICT, hướng tới CMCN lần thứ tư
27/05/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
"Việt Nam ơi! Đánh bay COVID" - Viết tiếp tinh thần vượt qua khó khăn của dân tôc Việt
17/04/2020
Các yếu tố cơ bản của chuyển đổi số
08/04/2020
Phát huy tinh thần Make in Vietnam, sẵn sàng công nghệ, thiết bị để thương mại 5G
07/12/2019
REV-ECIT 2019: Thúc đẩy phát triển thông tin di động 5G và ứng dụng
07/12/2019
Chủ tịch UBND TP Hà Nội: Không thể làm trò đùa trong việc thí điểm xử lý nước thải sông Tô Lịch của tổ chức Nhật Bản
06/12/2019
Sở Y tế Hà Nội: Nước sạch Sông Đà đã an toàn
21/10/2019
Công ty nước sạch Sông Đà sẽ xem xét trách nhiệm khi được hỏi về lời "xin lỗi"
17/10/2019
PVOIL Cup 2019 chính thức khởi tranh - Vượt lên thử thách
28/09/2019
Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ
10/09/2019
Hà Nội khai trương hệ thống sóng điện từ hội tụ không xâm lấn điều trị ung thư
29/08/2019
Grab tiếp tục rót hàng trăm triệu USD, taxi truyền thông của Việt Nam sẽ ra sao?
26/08/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
Fadil không bung túi khí khi va chạm gốc cây tại Hải Dương: Vinfast nói gì?
18/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019
Tiến sĩ Trần Văn Mạnh (Trung tâm Khuyến nông Quốc gia) đánh giá, việc phát triển sản xuất rau ứng dụng công nghệ cao nói riêng và sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao nói chung là hướng đi đúng, tạo động lực mới cho ngành nông nghiệp Việt Nam.
Kinh nghiệm quá hữu ích. Cần phổ biến ngay cho các cháu nhỏ.
Chúc mừng ngày thành lập ngành Bưu điện Việt Nam
Bài viết rất hay và ý nghĩa về eKGIS và hội thảo CNTT. Cảm ơn tác giả
Tình yêu , cống hiến ,nổ lực đã vượt qua những trở ngại tưởng chừng như không bao giờ qua được. Chúc Mừng Con người Đẹp , chúng tôi luôn tự hào !
Giờ mình mới biết - Chúc mừng chúc mừng con người Đẹp
Một con người dùng cả một cuộc đời cho tình yêu thiên nhiên . Ông đã đóng góp cống hiến cho nghành thực vật học nước nhà bảo tồn phát triển những loài lan quí hiếm . Xin chúc ngài có một sinh nhật ngài ấm áp hạnh phúc bên người thân . Mong xã hội và trên toàn thế giới có nhiều người tâm huyết như ông . Xin chúc cho tình cảm hữu nghị giữa hai đất nước TL & VN luôn bền chặt và thắm thiết . VN luôn yêu quí các bạn !
Con này chắc không bằng con Netgear Orbi RBS40 đâu mình đã dùng thử và đã lắp đặt nhiều nhà , cơ quan, resort , văn phòng , showroom . Con netgear Orbi có app kiểm tra từ xa và loại đối tượng thông qua tắt ip đối tượng đó
Nhu cầu tuyển dụng tăng gấp đột biến 4 lần trong một thời gian ngắn điều đó phản ánh tỉ lệ thất nghiệp trong những tháng đầu năm là 3/4 do ảnh hưởng của đại dịch covid-19 đây là một điều đáng buồn, rồi các cử nhân, kỹ sư sẽ đi đâu về đâu trong giai đoạn bất ổn này. Để cân bằng lại có thể mất một thời gian dài.