Quên tên lửa đi — Longshot muốn bắn hàng hóa vào vũ trụ bằng một khẩu đại bác

Tên lửa vốn nổi tiếng là một cơn đau đầu thực sự. Các định luật vật lý buộc chúng ta phải chế tạo tên lửa với gần như không có chỗ cho sai sót, và ngay cả khi làm được điều đó, chỉ một phần nhỏ khối lượng mới có thể vươn tới quỹ đạo.

Longshot Space Technology, một startup có trụ sở tại Alameda, California, đang theo đuổi một hướng đi hoàn toàn khác: dùng một khẩu pháo khổng lồ để bắn vật thể vào vũ trụ — ý tưởng đã có từ thời Jules Verne.

Hai nhà đồng sáng lập — CEO Mike Grace và CTO Nato Saichek — nhìn thấy cơ hội áp dụng một công nghệ đã được chứng minh vào nhu cầu cấp thiết của ngành phóng vũ trụ. Startup này đã huy động được khoảng 20 triệu USD từ các nhà đầu tư mạo hiểm.

Khẩu pháo nhiều tầng của Longshot được kích hoạt tại bãi thử ở California

Triết lý "làm điều thực sự khó"

Khi nói về công nghệ tiên phong, Grace chia sẻ: "Bạn có thể tạo ra thứ gì đó đầy tính mới lạ, hoặc bạn có thể làm một việc thực sự khó. Bạn không được làm cả hai."

Ông lấy SpaceX làm ví dụ về một công ty đã "lấy công nghệ đã được loại bỏ rủi ro một cách cổ điển và mở rộng quy mô nó một cách quyết liệt". Theo Grace, điều SpaceX làm với nghiên cứu tên lửa của NASA cũng chính là điều Longshot sẽ làm với súng bơm nhiều tầng — thiết kế cấp thêm lực đẩy cho đạn khi nó di chuyển dọc theo nòng súng, vốn được phát triển cho Thế chiến II và các chương trình nghiên cứu thập niên 1960.

Cách khẩu pháo hoạt động

Ý tưởng cốt lõi là gộp toàn bộ công việc của tầng đẩy đầu tiên trong một tên lửa vào một máy gia tốc tái sử dụng đặt trên mặt đất.

Hãy hình dung một ống thép đặt nằm ngang trên mặt đất, với các bình khí áp suất cao gắn tại nhiều cửa nạp dọc theo chiều dài của nó. Khi đạn được bắn và di chuyển xuống nòng, các bình khí sẽ xả ra vào những thời điểm chính xác để gia tốc nó — hiện tại đã đạt tốc độ lên tới Mach 4.

Công ty đang vận hành một khẩu pháo dài 70 feet (khoảng 21 mét), đường kính 6 inch tại bãi thử gần Barstow, California, và tuyên bố có thể gia tốc đạn tới tốc độ gần siêu vượt âm. Sắp tới, họ dự kiến bắt đầu bắn thử một khẩu pháo dài 140 feet, đường kính 30 inch tại bãi thử Alameda.

Sau đó, nhóm nghiên cứu đang chuẩn bị chế tạo một khẩu pháo đường kính 30 inch, dài 328 feet, với kế hoạch mở rộng lên khoảng 3.000 feet — qua đó trở thành khẩu pháo lớn nhất hành tinh, có khả năng phóng tải trọng 220 pound (khoảng 100 kg) lên tốc độ Mach 8.

Doanh thu từ quân sự trong lúc hoàn thiện công nghệ

Những khẩu pháo này cho phép Longshot vừa tiếp tục chứng minh công nghệ của mình, vừa tạo doanh thu từ dịch vụ thử nghiệm siêu vượt âm cho quân đội Mỹ — vốn đã trao cho công ty một số hợp đồng.

Grace hình dung sẽ xây một khẩu pháo trong một căn cứ quân sự Mỹ như Fort Bliss, nơi nó có thể trở thành hạ tầng để thử nghiệm thế hệ tên lửa đánh chặn tiếp theo. Và không, khẩu pháo không cần chĩa lên theo góc nghiêng. Đạn của Longshot là một thân nâng (lifting body), nghĩa là hình dạng của nó tạo ra lực nâng, nên nó sẽ tự động tăng độ cao theo khí động học sau khi ra khỏi nòng.

"Nếu bạn muốn luyện tập bắn hạ tên lửa siêu vượt âm của Trung Quốc hay Nga, chẳng phải sẽ rất tuyệt nếu không phải trả 30 triệu USD cho mỗi lần sao? Đây là cách để làm ra những con chim bồ câu đất sét siêu vượt âm với giá nửa triệu, thậm chí một phần tư triệu đô, bắn chúng lên rồi bắn hạ, và làm điều đó thật nhanh, thật rẻ." — Grace chia sẻ.

Tham vọng cuối cùng: đưa hàng hóa lớn vào vũ trụ

Mục tiêu tối thượng vẫn là đưa các tải trọng lớn vào vũ trụ. Nhóm nghiên cứu tự tin có thể mở rộng thiết kế hiện tại để gia tốc tải trọng tới 5 km/giây (hơn 11.000 mph). Tốc độ đó đủ để vươn vào vũ trụ nếu tải trọng — thực chất đóng vai trò tầng thứ hai của tên lửa — có hệ thống đẩy riêng.

Nhưng để làm được điều đó, họ sẽ cần một khẩu pháo dài 10 km (khoảng 6 dặm) và đường kính gần 10 feet. Và như bạn có thể tưởng tượng, một vấn đề nan giải là đơn giản chỉ là tìm được địa điểm phù hợp.

"Phần khó không phải là chế tạo thứ đó, mà là tìm được nơi người ta cho phép bạn xây nó." — Saichek đùa.

Nhưng nếu Longshot hiện thực hóa được tầm nhìn của mình, bài toán kinh tế sẽ cực kỳ hấp dẫn: hệ thống rẻ để xây dựng, rẻ để nạp nhiên liệu và có khả năng tái sử dụng cao. Grace kỳ vọng nếu mọi thứ suôn sẻ, họ có thể đưa hàng hóa lên vũ trụ với mức giá khó tin 50 USD mỗi kg (khoảng 22 USD mỗi pound).

Ý nghĩa với ngành trung tâm dữ liệu vũ trụ

Đáng chú ý, ngành công nghiệp trung tâm dữ liệu quỹ đạo đang được nhắc đến rất nhiều cần giá giảm xuống khoảng 300 USD mỗi kg mới có thể khởi sự. Điều đó đồng nghĩa Longshot còn rất nhiều dư địa để đưa ra mức giá cạnh tranh.

Tất nhiên, sẽ cần một số điều chỉnh để có thể phóng tàu vũ trụ trong hình dạng và điều kiện như vậy, nhưng với mức giá đó, các nhà vận hành vệ tinh chắc chắn sẽ sẵn sàng thử.

Với các kỹ sư và startup công nghệ Việt Nam đang quan tâm đến lĩnh vực vũ trụ và hạ tầng tính toán quy mô lớn, câu chuyện của Longshot là một ví dụ thú vị về cách tư duy "làm điều thực sự khó" có thể mở ra những hướng đi hoàn toàn mới — thay vì chỉ tối ưu hóa những gì đã có.