Tên lửa SpaceX quay về gần đúng bệ phóng: Công nghệ đang thay đổi ngành công nghiệp vũ trụ
Falcon 9 của SpaceX có thể tự quay về và hạ cánh gần bệ phóng chỉ vài phút sau khi hoàn thành nhiệm vụ. Thành tựu này đang thay đổi cách thế giới chế tạo và vận hành tên lửa.
SpaceX đã đưa tầng đẩy đầu tiên khổng lồ của tên lửa trở lại bệ phóng bằng cách sử dụng các cánh tay máy khổng lồ, đạt được một kỳ tích kỹ thuật mới trong nỗ lực của công ty nhằm chế tạo phương tiện tái sử dụng để lên Mặt Trăng và Sao Hỏa.
Từ tên lửa dùng một lần đến kỷ nguyên tái sử dụng
Trong nhiều thập kỷ, hầu hết tên lửa trên thế giới đều hoạt động theo mô hình "phóng rồi bỏ". Sau khi hoàn thành nhiệm vụ đưa vệ tinh hoặc tàu vũ trụ lên quỹ đạo, tầng đẩy sẽ rơi xuống đại dương hoặc bị phá hủy trong khí quyển. Điều này khiến mỗi lần phóng đều phải chế tạo một tên lửa mới, kéo theo chi phí rất lớn.
SpaceX là doanh nghiệp đầu tiên thương mại hóa thành công mô hình tái sử dụng tầng đẩy. Thay vì để tên lửa bị loại bỏ sau một chuyến bay, công ty thu hồi tầng đẩy thứ nhất của Falcon 9, kiểm tra, bảo dưỡng và tiếp tục sử dụng cho các nhiệm vụ tiếp theo.
Theo Cục Hàng không Liên bang Mỹ (FAA), Falcon 9 hiện có thể hạ cánh theo hai phương án: trở về bãi đáp trên đất liền hoặc đáp xuống sà lan tự hành ngoài khơi, tùy thuộc vào yêu cầu của từng nhiệm vụ và lượng nhiên liệu còn lại sau khi phóng.
Falcon 9 quay trở lại khu vực phóng như thế nào?
Khả năng đưa tên lửa quay về gần bệ phóng được SpaceX gọi là Return to Launch Site (RTLS).
Sau khi tách khỏi tầng hai, tầng đẩy Falcon 9 thực hiện chuỗi thao tác hoàn toàn tự động. Đầu tiên, tên lửa quay ngược hướng bay và kích hoạt động cơ để thực hiện boostback burn, giúp thay đổi quỹ đạo quay trở lại khu vực xuất phát.
Trong quá trình lao xuống khí quyển, các cánh lưới (grid fins) liên tục điều chỉnh hướng bay, trong khi hệ thống điều khiển trên tàu tính toán vị trí và tốc độ theo thời gian thực.
Ở giai đoạn cuối, động cơ Merlin được khởi động thêm một lần để giảm tốc trước khi tầng đẩy hạ cánh thẳng đứng xuống Landing Zone - bãi đáp chuyên dụng nằm gần khu phức hợp phóng.
Dù thường được mô tả là "quay về bệ phóng", Falcon 9 thực tế không đáp xuống chính bệ phóng mà hạ cánh tại khu vực được xây dựng riêng nhằm bảo đảm an toàn cho các lần phóng tiếp theo.
Không phải nhiệm vụ nào cũng có thể quay về
Khả năng trở về khu vực phóng phụ thuộc vào lượng nhiên liệu còn lại sau khi hoàn thành nhiệm vụ.
Đối với các chuyến bay mang tải trọng nhẹ hoặc đưa vệ tinh lên quỹ đạo thấp, Falcon 9 thường còn đủ nhiên liệu để thực hiện RTLS.
Ngược lại, nếu phải đưa tải trọng nặng hoặc bay tới các quỹ đạo đòi hỏi nhiều năng lượng hơn, tầng đẩy sẽ không đủ nhiên liệu để quay trở lại. Trong trường hợp này, SpaceX lựa chọn phương án hạ cánh xuống các tàu không người lái (Autonomous Spaceport Drone Ship) được bố trí ngoài đại dương.
Tầng đẩy đầu tiên của tên lửa Falcon 9 của SpaceX đã hạ cánh xuống khu vực hạ cánh mới bên trong khu vực Tổ hợp phóng không gian 40 tại Trạm Không gian Cape Canaveral ở Florida vào ngày 13/2/2026, chỉ vài phút sau khi tàu vũ trụ SpaceX Crew-12 của NASA cất cánh. Nguồn ảnh: NASA
Phóng và thu hồi tên lửa - Cột mốc đáng chú ý tại Florida
Tháng 2/2026, NASA xác nhận một dấu mốc quan trọng khi tầng đẩy Falcon 9 trong sứ mệnh Crew-12 hạ cánh thành công tại Landing Zone 40, nằm trong khu phức hợp Space Launch Complex 40 ở Cape Canaveral, bang Florida.
Theo NASA, đây là lần đầu tiên SpaceX thực hiện thành công việc phóng và thu hồi tầng đẩy trong cùng một khu phức hợp tại Florida. Công ty cũng cho biết Landing Zone 40 sẽ trở thành địa điểm hạ cánh chính cho nhiều nhiệm vụ RTLS trong tương lai.
Khả năng tái sử dụng tầng đẩy đã thay đổi đáng kể mô hình kinh doanh của ngành hàng không vũ trụ.
Việc thu hồi và tái sử dụng Falcon 9 giúp SpaceX giảm đáng kể chi phí chế tạo tên lửa mới, đồng thời rút ngắn thời gian chuẩn bị giữa các lần phóng. Đây cũng là nền tảng để công ty duy trì tần suất phóng rất cao, phục vụ việc triển khai hàng nghìn vệ tinh Internet Starlink cũng như các nhiệm vụ thương mại và có người lái.
Mô hình này đang tạo áp lực cạnh tranh lên nhiều quốc gia và doanh nghiệp vũ trụ khác, thúc đẩy cuộc đua phát triển các hệ thống tên lửa có khả năng tái sử dụng.
Starship hướng tới mục tiêu tham vọng hơn
Nếu Falcon 9 có thể quay trở lại bãi đáp gần khu vực phóng, thì Starship - hệ thống tên lửa thế hệ mới của SpaceX còn hướng đến mục tiêu cao hơn.
Thay vì hạ cánh xuống bãi đáp, tầng đẩy Super Heavy được thiết kế để quay trở lại tháp phóng và được hai cánh tay cơ khí, thường được gọi là "chopsticks", giữ lại ngay trên tháp. SpaceX lần đầu thực hiện thành công kỹ thuật này trong chuyến bay thử nghiệm thứ năm vào tháng 10/2024.
Theo ông Elon Musk, mục tiêu dài hạn là rút ngắn tối đa thời gian giữa hai lần phóng, tiến tới khả năng tiếp nhiên liệu và tái sử dụng tên lửa trong thời gian rất ngắn.
Ngày 10/7/2026, tầng đầu tiên của tên lửa Trường Chinh 10B của Trung Quốc đã hạ cánh xuống biển sau khi phóng thành công một vệ tinh lên quỹ đạo. Nguồn ảnh: CCTV
Không chỉ SpaceX, Trung Quốc cũng đang đẩy mạnh cuộc đua phát triển tên lửa tái sử dụng nhằm giảm chi phí tiếp cận không gian
Doanh nghiệp LandSpace phát triển Zhuque-3 với mục tiêu thu hồi tầng đẩy bằng hạ cánh thẳng đứng tương tự Falcon 9, trong khi Long March 10B lựa chọn hướng đi khác khi sử dụng hệ thống thu hồi bằng lưới trên sà lan ngoài biển.
Dù đã đạt những cột mốc đáng chú ý trong năm 2026, các chương trình của Trung Quốc vẫn đang ở giai đoạn thử nghiệm, trong khi SpaceX đã xây dựng được hệ sinh thái tái sử dụng ở quy mô thương mại với Falcon 9 và tiếp tục thử nghiệm công nghệ "chopsticks" trên Starship.
| Tiêu chí | SpaceX Starship | Trung Quốc (Zhuque-3, Long March thế hệ mới) |
|---|---|---|
| Công nghệ thu hồi | Thu hồi tầng đẩy Super Heavy bằng hai cánh tay cơ khí "chopsticks" trên tháp phóng | Zhuque-3 hướng tới hạ cánh thẳng đứng bằng chân đáp; Long March 10B đã thử nghiệm thành công phương pháp thu hồi bằng lưới trên sà lan ngoài biển |
| Mức độ phát triển | Đã nhiều lần thử nghiệm thành công cơ chế "bắt" tầng đẩy và tiếp tục hoàn thiện hệ thống tái sử dụng | Đang trong giai đoạn tăng tốc. Zhuque-3 đã hoàn thành thử nghiệm tĩnh và chuẩn bị các chuyến bay tiếp theo sau lần thu hồi chưa thành công năm 2025; Long March 10B vừa đạt cột mốc thu hồi đầu tiên vào tháng 7/2026. |
| Mục tiêu | Tái sử dụng nhanh để phục vụ Starlink, sứ mệnh Mặt Trăng và Sao Hỏa | Giảm chi phí phóng, phục vụ các chòm vệ tinh Internet như Guowang và Qianfan (Thousand Sails), đồng thời thu hẹp khoảng cách với SpaceX. |
| Đánh giá hiện nay | Dẫn đầu thế giới về công nghệ tên lửa tái sử dụng | Đã đạt những bước tiến quan trọng nhưng vẫn trong giai đoạn chứng minh độ tin cậy và khả năng tái sử dụng nhiều lần. |
Khả năng tái sử dụng nhanh không chỉ là bước tiến về công nghệ mà còn có thể làm thay đổi toàn bộ mô hình kinh tế của ngành hàng không vũ trụ. Khi chi phí phóng tiếp tục giảm và tần suất các chuyến bay tăng lên, việc đưa vệ tinh, tàu vũ trụ hay con người vào không gian có thể trở nên thường xuyên và hiệu quả hơn bao giờ hết.
