# SpaceX giải quyết bài tiếp nhiên liệu Starship

Trong chiến lược phát triển tàu vũ trụ Starship, SpaceX đang đối mặt với một thách thức logistics quan trọng: tiếp nhiên liệu. Với mục tiêu phóng tàu thường xuyên và thậm chí hàng ngày, công ty đang tìm giải pháp vượt qua trở ngại này.

Một trong những yếu tố then chốt giúp SpaceX hiện thực hóa tham vọng phóng Starship liên tục không chỉ là tên lửa và bệ phóng. Tại cơ sở Starbase nằm dọc bờ vịnh Nam Texas, SpaceX đã xây dựng một nhà máy sản xuất rộng lớn với khả năng sản xuất một tàu Starship mỗi ngày. Vài dặm về phía đông, công ty đã xây dựng một bệ phóng Starship và đang chuẩn bị kích hoạt bệ thứ hai.

Starship với thiết kế tái sử dụng có quy mô vượt trội so với các loại tên lửa khác. Chiếc tàu cao hơn 400 feet, dung tích chứa hơn một triệu gallon methane siêu lạnh và oxy lỏng. SpaceX cũng sử dụng lượng lớn nitơ lỏng để làm lạnh và làm sạch hệ thống tiếp nhiên liệu cho Starship.

Vấn đề không chỉ nằm ở kích thước của Starship. SpaceX đã được Cục Hàng không Liên bang (FAA) phê duyệt phóng tối đa 25 lần/năm từ Texas, và đang tìm kiếm sự chấp thuận để thực hiện tới 120 lần phóng từ các bệ phóng mới ở Bờ biển Vũ trụ Florida. Cuối cùng, SpaceX đặt mục tiêu phóng Starship hàng ngày hoặc thậm chí nhiều hơn khi triển khai đội tàu du hành quỹ đạo Trái đất, Mặt Trăng và Sao Hỏa.

Thách thức logistics

Đạt được tần suất phóng nhanh như vậy có vô số trở ngại, trong đó logistics đơn giản đã trở thành một vấn đề. Cần hơn 200 xe bồn đi từ các nhà máy lọc dầu xa xôi để vận chuyển toàn bộ methane, oxy lỏng và nitơ lỏng cho mỗi lần phóng Starship. Các quan chức SpaceX thừa nhận đây không phải là phương pháp hiệu quả để vận chuyển các chất này đến bệ phóng. Quá trình này tốn thời gian, gây ô nhiễm và gây tắc nghẽn đường bộ. Con đường cao tốc duy nhất hai làn dẫn đến Starbase từ Brownsville gần đó đã bị hư hỏng nhiều do hằn lún và nứt vỡ mặt đường từ việc quá tải xe nặng.

Giải pháp tại chỗ

Giải pháp của SpaceX cho một số vấn đề này là xây dựng các nhà máy riêng để tạo ra các chất siêu lạnh. Công ty gần đây đã được các cơ quan địa phương phê duyệt xây dựng một nhà máy tách không khí qua cao đường ngay phía bắc bệ phóng Starbase. Việc xây dựng nhà máy bắt đầu vào mùa hè năm nay. Khi đi vào hoạt động, cơ sở này sẽ thu không khí, ngưng tụ và tách nó thành oxy và nitơ. Oxy lỏng và nitơ lỏng kết quả sẽ chảy qua đường ống khoảng 1.000 feet đến các bể chứa mặt đất tại khu vực phóng.

Tuy nhiên, nhà máy tách không khí chỉ giải quyết một phần bài toán tiếp nhiên liệu. SpaceX vẫn cần methane để cấp nhiên liệu cho 39 (sau này là 42) động cơ Raptor mạnh mẽ đẩy tầng tăng cường Super Heavy và tầng trên Starship. Giải pháp cho vấn đề này là cặp cơ sở hóa khí methane để chuyển đổi khí tự nhiên—ban đầu được vận chuyển bằng xe tải hoặc đường ống trong tương lai—thành methane tinh khiết, và cuối cùng là một nhà máy sản xuất methane kết hợp tại bệ phóng đôi của Starbase.

SpaceX đã từng cân nhắc ý tưởng các nhà máy tạo chất đẩy tại Starbase trước đây, nhưng đây là lần gần nhất công ty hiện thực hóa điều này. Một thông báo công bố bởi Quân đoàn Kỹ sư Lục quân Hoa Kỳ ngày 27 tháng 8 mô tả kế hoạch của SpaceX, và bản đồ đi kèm minh họa những thay đổi sắp tới tại khu vực phóng Starship.

Quân đoàn đang tìm kiếm ý kiến công chúng về các đề xuất của SpaceX. Quân đoàn cho biết khu mở rộng đề xuất của SpaceX bao phủ khoảng 21 mẫu Anh, bao gồm 18 mẫu Anh đất ngập nước “nảy mầm” và “cồn gió triều” chưa phát triển cách bãi biển khoảng một phần tư dặm.

Khu mở rộng cũng sẽ bao gồm các khu vực lưu trữ mới cho chất đẩy và thiết bị mặt đất, bệ xếp hàng, đường nội bộ và bức tường an ninh mới xung quanh phía nam khu vực phóng.

“Đề án đã được thiết kế để giảm tổng diện tích mở rộng khu vực phóng và tác động đến đất ngập nước đề xuất bằng cách kết hợp các tường chống nổ trong toàn bộ việc mở rộng cơ sở hạ tầng, cho phép các cơ sở hạ tầng được đặt gần hơn với các bệ phóng hiện có,” Quân đoàn viết trong thông báo công bố tuần trước.

Kế hoạch cho các bệ phóng Starship tương lai ở Florida, vẫn đang trong quá trình xem xét môi trường, cho thấy SpaceX cũng định sản xuất chất đẩy tại chỗ ở đó. Thông báo công của Quân đoàn về kế hoạch của SpaceX tại Starbase không bao gồm bất kỳ chi tiết nào về cách đơn vị tách không khí và cơ sở hóa khí methane sẽ hoạt động. Nhưng một bản đánh giá tác động môi trường dự thảo được FAA công bố vào tháng trước đã giải thích cách SpaceX sẽ đưa khả năng tạo chất đẩy tại chỗ vào hoạt động tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy của NASA.

Ban đầu, khí tự nhiên sẽ được vận chuyển đến bệ phóng Florida bằng xe tải, và một hệ thống tiền xử lý sẽ loại bỏ tạp chất để tạo ra dòng khí methane tinh khiết hơn. Sau đó, SpaceX sẽ làm lạnh khí thành trạng thái lỏng trước khi bơm vào tên lửa. “Khí tự nhiên thặng dư sẽ được sử dụng cho công việc xử lý, phát điện, hoặc bay hơi như một đường ống thoát khí tự nhiên,” các quan chức viết trong bản đánh giá tác động môi trường.

Đơn vị tách không khí sẽ khử ẩm, hóa lỏng và tách không khí thành các thành phần chính—oxy và nitơ—sau đó chuyển vào các bể chứa. Các khí nitơ, oxy và argon còn lại sẽ được xả trở lại khí quyển.

Với các giải pháp sáng tạo này, SpaceX đang nỗ lực phá vỡ rào cản tiếp nhiên liệu, một trong những thách thức lớn nhất trên con đường hiện thực hóa tầm nhìn phóng tàu Starship thường xuyên và khối lượng lớn. Sự phát triển các cơ sở sản xuất chất đẩy tại chỗ không chỉ giải quyết vấn đề logistics mà còn giảm thiểu tác động môi trường và tạo nền tảng vững chắc cho tham vọng chinh phục không gian xa hơn của công ty.