NASA đã quyết định sử dụng Centaur V của công ty United Launch Alliance (ULA) làm tầng đẩy trên mới cho tên lửa Space Launch System (SLS), trong bối cảnh cơ quan này đang điều chỉnh chương trình Artemis nhằm tăng tốc các sứ mệnh đưa con người trở lại Mặt Trăng trong những năm tới.
Thông tin được hé lộ sau khi trang hợp đồng của chính phủ Mỹ SAM.gov ngày 6/3 đăng tải cơ hội hợp đồng cung cấp “tầng đẩy trên Vulcan Centaur V cho SLS”, do Trung tâm bay không gian Marshall của NASA phụ trách. Hợp đồng được mô tả là “nguồn duy nhất”, nghĩa là chỉ ULA được xem là có khả năng cung cấp công nghệ đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của NASA.
Vai trò của tầng đẩy trên
Tên lửa nhiều tầng thường hoạt động theo từng giai đoạn. Tầng đẩy trên là phần nằm gần đỉnh tên lửa, có nhiệm vụ thực hiện cú đẩy cuối cùng để đưa tàu vũ trụ rời quỹ đạo Trái Đất và bay tới các quỹ đạo xa hơn.
Trong chương trình Artemis, tầng đẩy này sẽ thực hiện cú đẩy quan trọng đưa tàu vũ trụ Orion – phương tiện chở phi hành gia của NASA – rời quỹ đạo Trái Đất để bay về phía Mặt Trăng.
Centaur V là tầng đẩy trên mới nhất của ULA, hiện được sử dụng trên tên lửa Vulcan. Nó sử dụng hai động cơ RL10 chạy nhiên liệu hydro và oxy lỏng, mang lượng nhiên liệu gần gấp đôi tầng đẩy đông lạnh tạm thời ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage) đang dùng trên SLS hiện nay, nhờ đó tạo lực đẩy mạnh hơn và hoạt động lâu hơn trong không gian.
Các phiên bản Centaur trước đây đã tham gia gần 170 lần phóng trên các tên lửa Atlas và Delta của Mỹ, nên NASA đánh giá đây là công nghệ có độ tin cậy cao.
Vì sao NASA thay đổi thiết kế SLS?
Theo thiết kế ban đầu của chương trình Artemis, các sứ mệnh Artemis 1 đến Artemis 3 sẽ sử dụng tên lửa SLS Block 1 với tầng đẩy trên ICPS. Từ Artemis 4 trở đi, NASA dự định nâng cấp lên các phiên bản SLS Block 1B và Block 2, sử dụng tầng đẩy mới mạnh hơn là EUS (Exploration Upper Stage).
Tuy nhiên, trong kế hoạch điều chỉnh công bố ngày 27/2, Giám đốc NASA Jared Isaacman cho biết cơ quan này sẽ bỏ các phiên bản nâng cấp phức tạp, thay vào đó sử dụng một cấu hình SLS tiêu chuẩn hóa nhằm giảm chi phí và rút ngắn thời gian chuẩn bị giữa các lần phóng. Trong cấu hình mới này, Centaur V được chọn làm tầng đẩy trên cho các sứ mệnh sau Artemis 3.
Việc thay đổi cấu hình tên lửa cũng gắn với điều chỉnh kế hoạch các sứ mệnh Artemis trong những năm tới.
Lộ trình các sứ mệnh Artemis
Chương trình Artemis là nỗ lực lớn nhất của NASA nhằm đưa con người trở lại Mặt Trăng kể từ thời Apollo. Các sứ mệnh được triển khai theo từng bước.
Artemis 1 (đã phóng năm 2022) là chuyến bay thử đầu tiên của tên lửa SLS và tàu Orion. Tàu không có phi hành gia, thực hiện hành trình vòng quanh Mặt Trăng rồi quay về Trái Đất để kiểm tra hệ thống.
Artemis 2 (dự kiến phóng vào đầu tháng 4/2026) sẽ lần đầu tiên đưa 4 phi hành gia bay trên tàu Orion. Họ sẽ bay một vòng quanh Mặt Trăng trong khoảng 10 ngày nhưng không hạ cánh xuống Mặt Trăng rồi trở về Trái Đất.
Artemis 3 (dự kiến năm 2027) theo kế hoạch mới sẽ là chuyến bay thử trong quỹ đạo Trái Đất, thay vì sứ mệnh đổ bộ Mặt Trăng như dự kiến trước đây. Trong sứ mệnh này, Orion sẽ gặp và thử nghiệm kết nối với tàu đổ bộ Mặt Trăng. Hai tàu đổ bộ đang được NASA phát triển là Starship HLS của SpaceX và Blue Moon của Blue Origin.
Artemis 4 (dự kiến năm 2028) sẽ là sứ mệnh đầu tiên đưa phi hành gia hạ cánh xuống Mặt Trăng trong chương trình Artemis. Tên lửa SLS khi đó dự kiến sử dụng tầng đẩy Centaur V.
Với Artemis 5, có thể cũng phóng trong năm 2028, NASA hy vọng thực hiện lần hạ cánh thứ hai, mở rộng sự hiện diện của con người trên bề mặt Mặt Trăng.
Centaur V dự kiến bắt đầu từ Artemis 4
Hiện tên lửa SLS cho Artemis 2 đã gần hoàn tất lắp ráp, còn Artemis 3 đã được thiết kế sẵn để sử dụng tầng ICPS. Vì vậy, theo hồ sơ hợp đồng của NASA, Centaur V dự kiến sẽ được sử dụng từ Artemis 4 và Artemis 5.
Sau Artemis 5, phương tiện phóng cho tàu Orion vẫn chưa được xác định. Chương trình SLS đã nhiều lần bị trì hoãn và vượt ngân sách, khiến một số chuyên gia đặt câu hỏi về tính bền vững lâu dài của hệ thống này.
Trong ngành vũ trụ cũng xuất hiện ý kiến cho rằng Starship của SpaceX, hiện đang được phát triển, có thể thay thế một phần vai trò của SLS trong tương lai. Một số kịch bản thậm chí đề xuất Starship có thể trực tiếp chở phi hành gia trong các sứ mệnh Artemis sau năm 2030.
Tuy vậy, trong giai đoạn trước mắt, NASA vẫn đặt mục tiêu sử dụng SLS và Orion làm hệ thống trung tâm để đưa con người trở lại Mặt Trăng.
Đồ họa minh họa tên lửa SLS của NASA phóng tàu Orion trong chương trình Artemis nhằm đưa con người trở lại Mặt Trăng. Ảnh: NASA
Đồ họa mô tả kiến trúc chương trình Artemis của NASA giai đoạn 2026-2028, bao gồm các sứ mệnh Artemis 2, Artemis 3 và kế hoạch xây dựng trạm Gateway cùng căn cứ trên Mặt Trăng trong những năm tới. Ảnh: NASA
