Hôm nay,  

Về Phi Thuyền Con Thoi

03/02/200300:00:00(Xem: 5643)
Bài của BÙI THANH LIÊM

Trong chuyến viếng thăm Little Saigon, miền Nam California dịp cuối năm vừa rồi, biết tôi làm trong lĩnh vực khoa học không gian, nhiều người đã đặt câu hỏi liên quan đến vấn đề phi thuyền và thám hiểm không gian. Tôi đã cố gắng trả lời, nhưng chắc chắn là không thông suốt. Hôm nay, tôi xin mượn đất của Việt Báo để trả lời chung cho các bạn đang quan tâm đến hoạt động của phi thuyền con thoi.
Space Shuttle, còn gọi là phi thuyền con thoi hay tàu vũ trụ, hiện nay là phương tiện di chuyển chính của cơ quan quản trị hàng không và không gian Hoa kỳ (NASA), dùng để chuyên chở các chuyên gia ra ngoài không gian thực hiện các thí nghiệm khoa học; chuyển tải các vật liệu để xây trạm không gian quốc tế; và mang vệ tinh nhân tạo, viễn vọng kính ra khỏi trái đất. Có tất cả 6 tàu con thoi, gồm Enterprise, Columbia, Disco-very, Endeavor, Challenger, và Atlantis. Enterprise chỉ là phi thuyền thử nghiệm, chưa bao giờ được phóng vào vũ trụ và tàu Challenger bị nổ năm 1986.
Tàu con thoi dài khoảng 37 m và cánh phi thuyền xoè ra khoảng 23 m. Bản thân người viết đã có lần vào trong toà nhà chứa phi thuyền hồi năm ngoái lúc cả đoàn tàu con thoi bị giam lại khi một vết rạn nhỏ được tìm thấy ở ống dẫn nhiên liệu. Đó là lần đầu tiên tôi vào trong toà nhà Orbiter Processing Facility (OPF), đi lang thang mà không biết mình đang đi ngay dưới bụng con tàu Atlantis, cho đến khi người hướng dẫn nói: "Atlantis đang ở ngay trên đầu bạn đó!". Tôi nhìn lên thấy một vùng xám ngắt trải dài, có nhìn tận mắt mới thấy con tàu vũ trụ nó to lớn biết bao.
Phi thuyền con thoi do công ty Rockwell chế tạo, và được phóng đi lần đầu tiên ngày 12 tháng 4 năm 1981. Tàu con thoi có hình dáng giống một phi cơ, đây là nơi chứa các phi hành gia. Ở phần đuôi phi thuyền có 3 động cơ chính, mỗi động cơ dùng hệ thống nổ từ phản ứng hoá học của oxy và hydro lỏng để tạo ra một lực đẩy là 170 tấn. Tuy nhiên, nhiêu đó không đủ để mang tàu con thoi ra khỏi bầu khí quyển, vì thế cần phải có thêm 2 ống phản lực, mỗi ống dùng thuốc hoả tiển và tạo ra lực đẩy là 1315 tấn. Ngoài phi thuyền và 2 ống phản lực phụ còn có một bình lớn chứa nhiên liệu cho 3 động cơ chính của phi thuyền.
Do đó, mỗi lần phóng tàu con thoi, chúng ta thấy 4 bộ phận kể trên: phi thuyền, 2 ống phản lực, và bình chứa nhiên liệu. Tất cả các bộ phận này đều có thể tái xử dụng, ngoại trừ bình chứa nhiên liệu sẽ bị đốt cháy ở thượng tầng khí quyển. Bây giờ chúng ta hãy đi viếng thăm từng phần.
Tàu con thoi bao gồm buồng lái, sau đó là nơi nghỉ ngơi và làm việc của các phi hành gia nằm ở gần phía mũi của phi thuyền. Ở khoang giữa là nơi chứa đựng các trọng tải. Sau cùng là phần đuôi bao gồm 3 động cơ chính và hệ thống điều khiển bay.
Bình chứa nhiên liệu dài khoảng 47m, và 9m đường kính. Chỉ nội bình chứa không đã cân nặng 35 nghìn kg, khi chứa đầy nhiên liệu hydro và oxy lỏng thì nặng gần 8 trăm nghìn kg. Ngoài nhiệm vụ chứa nhiên liệu, bình chứa còn là điểm tựa cho 2 ống hoả tiển. Khi rời dàn phóng, bình chứa hấp thụ năng lượng từ 3 động cơ chính và 2 ống hoả tiển. Khi 2 ống hoả tiển tách rời ở cao độ 45 km, phi thuyền con thoi tiếp tục cỡi trên lưng bình chứa đến khi đạt được vận tốc quỹ đạo ở độ cao 115 km. Khoảng 8.5 phút sau khi rời dàn phóng, tất cả các nhiên liệu trong bình chứa sẽ được tiêu thụ, lúc đó bình chứa sẽ tách rời và rơi trở lại trái đất, nó sẽ bị tan vỡ trên bầu khí quyển, phần còn lại rơi xuống biển.


Ống phản lực dùng thuốc hoả tiển ở dạng rắn. Mỗi ống được đúc bằng 11 miếng thép được nối lại với nhau bằng các ghim thép đặc biệt. Mỗi ống dài 35 m, đường kính cỡ 4 m, và chứa gần nửa triệu kí-lô thuốc hoả tiển. Nguồn nhiên liệu này được đốt cháy ở nhiệt độ 3200 độ C. Vòi thoát lửa ở phần đuôi có thể xoay được để điều khiển đường bay. Sau 2 phút phóng, 2 ống phản lực sẽ tách ra, bay trở về trái đất, bung dù và rơi xuống Đại Tây Dương. Một đội người nhái đặc biệt sẽ vớt chúng lên, mang trở vô đất liền, tu bổ lại để tái xử dụng.
Phần động cơ chính của tàu con thoi tạo thêm lực đẩy cần thiết và tiếp tục hoạt động 8.5 phút, đó là khoảng thời gian cần thiết để đi vào quỹ đạo. Sau khi 2 ống hoả tiển tách khỏi, 3 động cơ chính này sẽ đẩy phi thuyền bay ở vận tốc từ 4828 km/h lên 27358 km/h, có nghĩa là 22 lần nhanh hơn vận tốc âm thanh. Cũng như 2 ống hoả tiển, 3 động cơ chính có vòi thoát xoay chuyển được dùng để điều khiển đường bay.
Ngoài vũ trụ, tàu con thoi xoay quanh trái đất theo đường quỹ đạo ở vận tốc 28164 km/h và cứ 90 phút là hết một vòng. Ở đó, cứ mỗi 45 phút là các phi hành gia sẽ thấy mặt trời mọc và lặn. Thông thường phi thuyền được "neo" ở độ cao 250 km đến 960 km, phụ thuộc vào đòi hỏi của sứ mệnh. Mỗi sứ mệnh của tàu con thoi trung bình kéo dài từ 10 ngày, tuy nhiên các phi hành gia có đủ lương thực, nhiên liệu và các thiết bị khác cho thời gian lâu hơn, trong trường hợp họ không thể trở về trái đất khi gặp thời tiết xấu.
Tàu con thoi có thể chứa được tối đa là 10 người, nhưng thông thường thì chỉ có 7 người trong mỗi phi vụ. Phi hành đoàn bao gồm chỉ huy trưởng, phi công, chuyên gia phi vụ, và chuyên gia trọng tải. Chuyên gia phi vụ chịu trách nhiệm về thiết bị và phương tiện hổ trợ cho trọng tải, còn chuyên gia trọng tải thì phụ trách một phần trọng tải đặc biệt cho sứ mệnh. Chỉ huy trưởng, phi công, và các chuyên gia phi vụ được NASA tuyển chọn, còn chuyên gia trọng tải thì không nhất thiết phải là phi hành gia và được các công ty bảo trợ đề cử. Lúc trở về trái đất, tàu con thoi sẽ đáp xuống phi đạo ở trung tâm Kennedy, tiểu bang Florida. Trong trường hợp gặp thời tiết xấu, tàu phải đáp ở căn cứ Không quân Edwards, California, và sau đó được máy bay Boeing 747 đặc biệt chở qua trung tâm Kennedy. Mỗi lần chuyên chở từ CA qua FL tốn mất 1 triệu đô-la, cho nên NASA luôn tìm mọi cách để đáp xuống Kennedy trước.
Ngay sau khi phi thuyền đáp xuống đất liền, sẽ có một đội chuyên gia kiểm tra xem có bị hư hại gì khi bay trở về đất liền. Sau đó phi thuyền sẽ được kéo về trở lại nhà chứa để tu bổ, sửa chữa và chuẩn bị cho lần phóng tàu kế tiếp.
Trên đây chỉ là tóm tắt khái quát vài nét về phi thuyền con thoi, dựa theo những hiểu biết và tài liệu đọc được. Riêng bản thân người viết không trực tiếp dính dáng đến các hoạt động phóng tàu. Công việc của tôi ở NASA nặng về phần nghiên cứu nhiều hơn, cụ thể hơn là nghiên cứu làm giảm độ rung và áp suất âm thanh khi phi thuyền rời dàn phóng.
Độ rung và tiếng ồn phát ra từ động cơ phản lực của tàu và ống phản lực tạo ra một sức tàn phá rất khủng khiếp, nếu không kiềm chế và giảm thiểu chúng thì dàn phóng đã bị sập từ lâu rồi, vì thế mỗi lần phóng, có vài triệu lít nước được bơm vào, không phải chỉ để giảm nhiệt độ của lửa, mà còn để giảm áp suất âm thanh và độ rung. Hiện nay nghiên cứu của chúng tôi là sáng tạo ra một kỹ thuật mới, thay vì dùng nước, cho việc giảm thiểu này. Kể hết chi tiết nghiên cứu này có lẽ sẽ tốn thêm một vài bài viết nữa, xin hẹn bạn kỳ sau!
BÙI THANH LIÊM

Gửi ý kiến của bạn
Vui lòng nhập tiếng Việt có dấu. Cách gõ tiếng Việt có dấu ==> https://youtu.be/ngEjjyOByH4
Tên của bạn
Email của bạn
)
Sky River Casino vô cùng vui mừng hào hứng tổ chức chương trình Ăn Tết Nguyên Đán với những giải thưởng thật lớn cho các hội viên Sky River Rewards. Chúng tôi cũng xin kính chúc tất cả Quý Vị được nhiều may mắn và một Năm Giáp Thìn thịnh vượng! Trong dịp đón mừng Năm Mới Âm Lịch năm nay, 'Đội Múa Rồng và Lân Bạch Hạc Leung's White Crane Dragon and Lion Dance Association' đã thực hiện một buổi biểu diễn Múa Lân hào hứng tuyệt vời ở Sky River Casino vào lúc 11:00 AM ngày 11 Tháng Hai. Mọi người tin tưởng rằng những ai tới xem múa lân sẽ được hưởng hạnh vận.
Theo một nghiên cứu mới, có hơn một nửa số hồ lớn trên thế giới đã bị thu hẹp kể từ đầu những năm 1990, chủ yếu là do biến đổi khí hậu, làm gia tăng mối lo ngại về nước cho nông nghiệp, thủy điện và nhu cầu của con người, theo trang Reuters đưa tin vào 8 tháng 5 năm 2023.
(Tin VOA) - Tổ chức Phóng viên Không Biên giới (RSF) vào ngày 13/9 ra thông cáo lên án Việt Nam tiếp tục lạm dụng hệ thống tư pháp để áp đặt những án tù nặng nề với mục tiêu loại trừ mọi tiếng nói chỉ trích của giới ký giả. Trường hợp nhà báo tự do mới nhất bị kết án là ông Lê Anh Hùng với bản án năm năm tù. RSF bày tỏ nỗi kinh sợ về bản án đưa ra trong một phiên tòa thầm lặng xét xử ông Lê Anh Hùng hồi ngày 30 tháng 8 vừa qua. Ông này bị kết án với cáo buộc ‘lợi dụng các quyền tự do dân chủ xâm phạm lợi ích của Nhà nước’ theo Điều 331 Bộ Luật Hình sự Việt Nam
Từ đầu tuần đến nay, cuộc tấn công thần tốc của Ukraine ở phía đông bắc đã khiến quân Nga phải rút lui trong hỗn loạn và mở rộng chiến trường thêm hàng trăm dặm, lấy lại một phần lãnh thổ khu vực đông bắc Kharkiv, quân đội Ukraine giờ đây đã có được vị thế để thực hiện tấn công vào Donbas, lãnh phổ phía đông gồm các vùng công nghiệp mà tổng thống Nga Putin coi là trọng tâm trong cuộc chiến của mình.
Tuần qua, Nước Mỹ chính thức đưa giới tính thứ ba vào thẻ thông hành. Công dân Hoa Kỳ giờ đây có thể chọn đánh dấu giới tính trên sổ thông hành là M (nam), F (nữ) hay X (giới tính khác).
Sau hành động phản đối quả cảm của cô trên truyền hình Nga, nữ phóng viên (nhà báo) Marina Ovsyannikova đã kêu gọi đồng hương của cô hãy đứng lên chống lại cuộc xâm lược Ukraine. Ovsyannikova cho biết trong một cuộc phỏng vấn với "kênh truyền hình Mỹ ABC" hôm Chủ nhật: “Đây là những thời điểm rất đen tối và rất khó khăn và bất kỳ ai có lập trường công dân và muốn lập trường đó được lắng nghe cần phải nói lên tiếng nói của họ”.
Mạng Lưới Nhân Quyền Việt Nam cử hành Ngày Quốc tế Nhân Quyền Lần Thứ 73 và Lễ Trao Giải Nhân Quyền Việt Nam lần thứ 20.
Sau hơn 30 năm Liên bang Xô Viết sụp đổ, nhân dân Nga và khối các nước Đông Âu đã được hưởng những chế độ dân chủ, tự do. Ngược lại, bằng chính sách cai trị độc tài và độc đảng, Đảng CSVN đã dùng bạo lực và súng đạn của Quân đội và Công an để bao vây dân chủ và đàn áp tự do ở Việt Nam. Trích dẫn chính những phát biểu của giới lãnh đạo Việt Nam, tác giả Phạm Trần đưa ra những nhận định rất bi quan về tương lai đất nước, mà hiểm họa lớn nhất có lẽ là càng ngày càng nằm gọn trong tay Trung quốc. Việt Báo trân trọng giới thiệu.
Tác giả Bảo Giang ghi nhận: “Giai đoạn trước di cư. Nơi nào có dăm ba cái Cờ Đỏ phất phơ là y như có sự chết rình rập." Tại sao vậy? Để có câu trả lời, mời bạn đọc vào đọc bài viết dưới đây của nhà văn Tưởng Năng Tiến.
Người cộng sản là những “kịch sĩ” rất “tài”, nhưng những “tài năng kịch nghệ” đó lại vô phúc nhận những “vai kịch” vụng về từ những “đạo diễn chính trị” yếu kém. – Nguyễn Ngọc Già (RFA).. Mời bạn đọc vào đọc bài viết dưới đây của phó thường dân/ nhà văn Tưởng Năng Tiến để nhìn thấy thêm chân diện của người cộng sản.
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.