Các nhà nghiên cứu châu Âu đã đề xuất một thiết kế tên lửa hạng nặng bán tái sử dụng mới mang tên RLV C5, như một phương án thay thế cho Starship của SpaceX, theo một phân tích của Trung tâm Hàng không Vũ trụ Đức (DLR).
Thiết kế này kết hợp tầng đẩy có cánh tái sử dụng – phát triển từ chương trình SpaceLiner của DLR – với tầng trên dùng một lần nhằm tối ưu tải trọng lên quỹ đạo. Hệ thống sử dụng nhiên liệu hydro lỏng và oxy lỏng, được đánh giá có hiệu suất năng lượng cao hơn so với methane và oxy đang được Starship sử dụng.
Điểm khác biệt chính nằm ở phương thức thu hồi. Trong khi Starship hạ cánh thẳng đứng bằng động cơ, tầng đẩy của RLV C5 sẽ lượn trở lại khí quyển như một tàu lượn có cánh, sau đó được thu hồi giữa không trung bởi một máy bay bay chậm. DLR cho biết cách tiếp cận này giúp loại bỏ lượng nhiên liệu dành cho pha hạ cánh, qua đó tăng hiệu quả mang tải.
Trong phân tích dựa trên dữ liệu công khai từ các chuyến bay thử Starship, DLR ước tính phương tiện hiện tại có thể đưa khoảng 59 tấn lên quỹ đạo thấp Trái Đất (LEO) trong cấu hình tái sử dụng hoàn toàn. Phiên bản nâng cấp sử dụng động cơ Raptor 3 và bình nhiên liệu lớn hơn được dự báo có thể đạt khoảng 115 tấn trong chế độ tái sử dụng và tối đa 188 tấn trong cấu hình dùng một lần.
Starship được thiết kế để vận chuyển hơn 100 tấn lên LEO trong cấu hình tái sử dụng hoàn toàn.
Theo DLR, Starship phải mang theo khối lượng lớn dành cho hệ thống tái sử dụng, bao gồm lớp bảo vệ nhiệt, nhiên liệu hạ cánh và gia cố cấu trúc. Do đó, khoảng 40% khối lượng phóng hiện được ước tính là tải trọng hữu ích.
Trong khi đó, RLV C5 được thiết kế để đưa hơn 70 tấn lên quỹ đạo, với tỷ lệ tải trọng hữu ích khoảng 74% nhờ cấu trúc đơn giản hơn và mô hình bán tái sử dụng. DLR cho biết thiết kế này có thể đóng vai trò như một bước trung gian trong lộ trình phát triển công nghệ tái sử dụng của châu Âu.
DLR nhấn mạnh Starship đã thực hiện các chuyến bay thử nghiệm, trong khi RLV C5 vẫn đang ở giai đoạn khái niệm. Cơ quan này cho biết khoảng cách giữa mô hình thiết kế và triển khai thực tế vẫn là thách thức đáng kể, đặc biệt trong các hệ thống tái sử dụng nhanh.
Theo nhóm nghiên cứu do Moritz Herberhold dẫn đầu, Starship và RLV C5 phản ánh hai hướng tiếp cận khác nhau đối với vận tải không gian siêu nặng, một bên tập trung vào tái sử dụng toàn phần và quy mô lớn, bên còn lại ưu tiên hiệu quả tải trọng và mức độ phức tạp thấp hơn.
Minh họa cấu hình SpaceLiner trong giai đoạn bay lên. Ảnh: Deutsches Zentrum
