Trường Chinh 12A trong cuộc đua tên lửa tái sử dụng

Hai vụ thử nghiệm thu hồi tầng một thất bại trong tháng 12 với Trường Chinh 12A và Chu Tước 3 cho thấy chương trình tên lửa đẩy tái sử dụng của Trung Quốc vẫn đang ở giai đoạn thử nghiệm, trong khi Mỹ đã làm chủ công nghệ này khoảng 10 năm với Falcon 9 và gần đây là New Glenn. Tuy nhiên, song song với đó, Trung Quốc đẩy mạnh xây dựng hạ tầng vệ tinh và nhà máy sản xuất quy mô lớn nhằm thu hẹp khoảng cách trong không gian và viễn thông quỹ đạo thấp.

Trường Chinh 12A: nỗ lực nhà nước với nhiên liệu methane

Trường Chinh 12A là tên lửa tái sử dụng đầu tiên do nhà nước Trung Quốc phát triển, do Học viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ Thượng Hải thiết kế, trực thuộc Tập đoàn Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc. Vụ phóng thử diễn ra tại Trung tâm Phóng Vệ tinh Tửu Tuyền ở phía tây bắc Trung Quốc vào sáng 23.12.

Tên lửa này cao 62 m, có khả năng đưa 12 tấn hàng hóa lên quỹ đạo Trái đất tầm thấp. Trường Chinh 12A được phát triển từ Trường Chinh 12 vốn sử dụng nhiên liệu kerosene (nhiên liệu gốc dầu mỏ), nhưng đã được nâng cấp để dùng methane và oxy lỏng. Sử dụng methane kết hợp oxy lỏng được xem là hướng đi mới trong công nghệ phóng, phù hợp với yêu cầu tái sử dụng nhiều lần.

Dù mang theo tải trọng lên quỹ đạo, mục tiêu quan trọng của Trường Chinh 12A là thu hồi tầng một để tái sử dụng. Tuy nhiên, trong lần phóng thử này, nhiệm vụ thu hồi tầng một đã thất bại. Trước đó, vào tháng 1, cuộc thử nghiệm cất cánh và hạ cánh thẳng đứng của Trường Chinh 12A đã được tiến hành nhưng kết quả không được công bố rộng rãi, cho thấy chương trình vẫn ở giai đoạn hoàn thiện công nghệ.

Chu Tước 3 và Thiên Long 3: vai trò của khu vực tư nhân

Bên cạnh chương trình do doanh nghiệp nhà nước dẫn dắt, khu vực tư nhân Trung Quốc cũng tham gia mạnh vào cuộc đua tên lửa tái sử dụng. Ngày 3.12, công ty LandSpace có trụ sở tại Bắc Kinh phóng tên lửa tái sử dụng đầu tiên của mình là Chu Tước 3 (Zhuque-3).

Trong chuyến bay đầu tiên, Chu Tước 3 đã đưa tầng hai lên quỹ đạo thành công, nhưng tầng đẩy đầu tiên không thể hạ cánh an toàn để tái sử dụng do bốc cháy khi hạ độ cao tại khu vực dự kiến hạ cánh. LandSpace cho biết một bất thường xảy ra trong giai đoạn hạ cánh đã được điều tra, cho thấy doanh nghiệp này đang tìm cách xác định và khắc phục lỗi kỹ thuật.

Đang chờ chuyến phóng đầu tiên tại Trung tâm Phóng Vệ tinh Tửu Tuyền là Thiên Long 3, tên lửa do công ty Space Pioneer (trụ sở tại Bắc Kinh) phát triển theo hướng tái sử dụng. Tuy nhiên, chuyến bay đầu tiên dự kiến sẽ chưa thử nghiệm thu hồi tầng một, cho thấy lộ trình tiếp cận thận trọng, ưu tiên đảm bảo khả năng đưa tải trọng lên quỹ đạo trước khi bước sang giai đoạn thu hồi.

Khoảng cách 10 năm với Mỹ về tái sử dụng tên lửa

Cả các công ty tư nhân và doanh nghiệp nhà nước Trung Quốc hiện đều hướng tới mục tiêu phát triển tên lửa có thể phóng lên quỹ đạo và quay lại để tái sử dụng. Tuy nhiên, đến nay chỉ có Mỹ đạt được thành tựu đưa tầng một của tên lửa bay lên quỹ đạo quay về an toàn và tái sử dụng.

Tiên phong trong lĩnh vực này là SpaceX. Công ty Mỹ đạt được mốc thu hồi thành công tầng một tên lửa tái sử dụng khoảng 10 năm trước với Falcon 9, tạo ra khoảng cách thời gian đáng kể giữa Mỹ và các quốc gia khác trong công nghệ phóng tái sử dụng.

Falcon 9 là tên lửa đẩy hạng trung tái sử dụng do SpaceX phát triển và vận hành, được dùng để phóng vệ tinh, tàu vũ trụ và hàng hóa lên quỹ đạo Trái đất. Đây là tên lửa đầu tiên trên thế giới thu hồi và tái sử dụng tầng một thường xuyên, mở ra kỷ nguyên phóng không gian chi phí thấp và tần suất cao.

Tháng 11, New Glenn trở thành tên lửa thứ hai đạt được thành tựu thu hồi tầng một. New Glenn được thiết kế bởi Blue Origin, công ty tư nhân do Jeff Bezos thành lập, có trụ sở tại bang Washington (Mỹ). Blue Origin tách biệt hoàn toàn với Amazon về mặt pháp lý, tài chính và hoạt động, phản ánh mô hình phát triển không gian thương mại độc lập ở Mỹ.

Tên lửa tái sử dụng và nhu cầu mạng vệ tinh quỹ đạo thấp

Các tên lửa có khả năng phóng và quay lại để tái sử dụng đang thu hút sự quan tâm lớn vì ba lý do chính: giảm chi phí đưa vệ tinh lên quỹ đạo, tăng tần suất phóng và hỗ trợ các dự án không gian quy mô lớn, đặc biệt là chòm vệ tinh internet quỹ đạo thấp.

Trung Quốc đang lên kế hoạch triển khai nhiều mạng vệ tinh internet quỹ đạo thấp quy mô hàng chục nghìn vệ tinh, gồm các dự án Guowang và Qianfan, mỗi mạng dự kiến lên tới 10.000 vệ tinh và được kỳ vọng cạnh tranh với Starlink do SpaceX phát triển. Việc hạ chi phí phóng bằng tên lửa tái sử dụng là yếu tố then chốt để duy trì tần suất phóng cao cho các mạng này.

Nhà máy vệ tinh Văn Xương và chương trình Thousand Sails

Cùng với phát triển tên lửa, Trung Quốc đang đầu tư mạnh vào hạ tầng sản xuất vệ tinh. Khu phức hợp tại thành phố Văn Xương (tỉnh Hải Nam) rộng 60.000 m² được giới thiệu là nhà máy sản xuất vệ tinh lớn nhất châu Á, có khả năng sản xuất 1.000 vệ tinh mỗi năm với dây chuyền tự động hóa cao.

Đây là cơ sở duy nhất ở Trung Quốc kết hợp cả lắp ráp vệ tinh và tích hợp trực tiếp vào tên lửa Trường Chinh trước khi đưa ra bãi phóng Văn Xương. Việc nhà máy vệ tinh nằm ngay cạnh bãi phóng giúp giảm chi phí vận chuyển, giảm rủi ro kỹ thuật và rút ngắn thời gian chuẩn bị đưa vệ tinh lên quỹ đạo, tạo lợi thế mà ngay cả Mỹ theo mô tả trong nguồn cũng không có.

Nhà máy này được cho là phục vụ chủ yếu cho mạng lưới Thousand Sails (Ngàn Cánh Buồm), dự kiến có 15.000 vệ tinh hoạt động trên quỹ đạo vào năm 2030. Theo chuyên gia Jonathan McDowell tại Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard-Smithsonian, Thousand Sails hiện mới triển khai khoảng 108 vệ tinh, nhưng với năng lực sản xuất tăng tốc, Trung Quốc kỳ vọng sẽ thu hẹp khoảng cách lớn với Starlink trong vài năm tới.

Bên cạnh Thousand Sails, Trung Quốc còn theo đuổi ba dự án vệ tinh quỹ đạo thấp cực lớn khác là Guowang, Honghu và Qianfan. Các chương trình này được xác định mang tầm chiến lược quốc gia, với quy mô mỗi mạng có thể lên tới hàng chục nghìn vệ tinh, hướng tới xây dựng một “siêu mạng internet không gian” do Trung Quốc tự chủ.

Starlink, Amazon Kuiper và tác động quân sự của mạng LEO

Trong khi đó, Starlink của Elon Musk hiện là mạng internet vệ tinh quỹ đạo thấp lớn nhất thế giới, với gần 9.000 vệ tinh đang hoạt động và cung cấp dịch vụ ở hơn 125 quốc gia cùng vùng lãnh thổ. Theo giấy phép do Ủy ban Truyền thông Liên bang Mỹ (FCC) phê duyệt, Starlink có thể mở rộng lên từ 12.000 đến 42.000 vệ tinh.

Mỹ hiện là quốc gia duy nhất đã triển khai thành công mạng internet vệ tinh quỹ đạo thấp quy mô lớn, thực sự thương mại hóa. Starlink cung cấp internet tốc độ cao, độ trễ thấp cho hàng triệu người dùng ở nhiều môi trường khác nhau, từ vùng sâu vùng xa, sa mạc cho đến các khu vực chiến sự.

Starlink đã chứng minh vai trò trong cuộc chiến tại Ukraine, được sử dụng cho liên lạc chiến trường, dẫn đường cho máy bay không người lái, điều phối pháo binh và hỗ trợ cứu trợ nhân đạo, tất cả đều dựa vào vệ tinh quỹ đạo thấp. Điều này cho thấy một công ty tư nhân như SpaceX có thể ảnh hưởng đến chiến trường như thế nào, đồng thời nhấn mạnh lợi thế lớn trong chiến tranh thông tin và tác chiến điện tử khi kiểm soát được mạng vệ tinh quỹ đạo thấp.

Ngoài Starlink, Mỹ còn có dự án internet vệ tinh Amazon Kuiper, dự kiến triển khai thương mại từ năm 2026. Amazon Kuiper bắt đầu đưa lô đầu tiên gồm 27 vệ tinh lên quỹ đạo thấp vào ngày 28.4 thông qua tên lửa Atlas V của United Launch Alliance. Theo thông báo gần đây, Amazon cho biết đã phóng hơn 150 vệ tinh Kuiper lên quỹ đạo tầm thấp.

Amazon đặt mục tiêu xây dựng mạng lưới khoảng 3.232 – 3.236 vệ tinh Kuiper để phủ sóng internet toàn cầu và đã đặt hàng hơn 80 lần phóng với nhiều nhà cung cấp tên lửa khác nhau, gồm United Launch Alliance, Blue Origin và Arianespace. Điều này cho thấy mô hình kết hợp giữa các nhà thầu phóng đa dạng và mạng LEO quy mô lớn đang được Mỹ khai thác mạnh.

Đánh giá: Trung Quốc tăng tốc nhưng Mỹ vẫn dẫn trước

Nhìn từ góc độ kỹ thuật và hạ tầng, Trung Quốc đang theo đuổi đồng thời hai trụ cột: phát triển tên lửa tái sử dụng như Trường Chinh 12A, Chu Tước 3, Thiên Long 3 và xây dựng nhà máy vệ tinh, mạng LEO quy mô lớn như Thousand Sails, Guowang, Honghu, Qianfan. Hai lần thử thu hồi tầng một thất bại trong tháng 12 cho thấy công nghệ tái sử dụng của Trung Quốc vẫn ở giai đoạn hoàn thiện, trong khi Mỹ đã có hơn một thập kỷ vận hành tên lửa tái sử dụng với Falcon 9 và bổ sung thêm New Glenn.

Tuy vậy, việc đầu tư mạnh vào sản xuất vệ tinh và tích hợp với bãi phóng cho thấy Trung Quốc chuẩn bị hạ tầng để khi công nghệ tên lửa tái sử dụng chín muồi, họ có thể nhanh chóng tăng tần suất phóng, triển khai các mạng LEO quy mô lớn cạnh tranh với Starlink và Amazon Kuiper. Ở thời điểm hiện tại, dựa trên các dữ liệu đã công bố, Mỹ vẫn giữ ưu thế rõ rệt cả về công nghệ phóng tái sử dụng đã chứng minh trong thực tế, lẫn trong vận hành mạng internet vệ tinh quỹ đạo thấp phục vụ cả mục tiêu dân sự và quân sự.