Mỹ sắp có tàu tiếp nhiên liệu trên quỹ đạo

Khám phá giải pháp mới giúp vệ tinh tránh cạn kiệt nhiên liệu trên quỹ đạo! Mỹ đang tiến hành phát triển tàu tiếp nhiên liệu APS-R, một bước đột phá trong ngành hàng không vũ trụ.

Giới thiệu về vấn đề cạn kiệt nhiên liệu của vệ tinh trên quỹ đạo.

Trên quỹ đạo xung quanh Trái Đất, hàng nghìn vệ tinh và tàu vũ trụ hoạt động, đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp dịch vụ viễn thông, định vị và quan sát trái đất. Tuy nhiên, một vấn đề đang đối diện là cạn kiệt nhiên liệu, khiến cho nhiều vệ tinh phải ngưng hoạt động sớm hơn dự kiến. Điều này là do các phương tiện không gian này tiêu tốn nhiên liệu để duy trì quỹ đạo và thực hiện các nhiệm vụ. Việc hết nhiên liệu đột ngột không chỉ gây ra sự hỏng hóc không mong muốn mà còn làm giảm tuổi thọ và hiệu suất của vệ tinh, ảnh hưởng đến việc cung cấp dịch vụ từ không gian. Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học và kỹ sư đang tìm kiếm các giải pháp mới, trong đó có việc phát triển các tàu tiếp nhiên liệu trên quỹ đạo nhằm cung cấp nhiên liệu cho các vệ tinh cần thiết. Điều này mở ra tiềm năng mới trong việc duy trì và nâng cao hiệu suất hoạt động của các phương tiện không gian trên quỹ đạo.

Kế hoạch phát triển tàu vũ trụ APS-R của Viện Nghiên cứu Tây Nam (SwRI) và Astroscale US.

Viện Nghiên cứu Tây Nam (SwRI) ở Mỹ đã đưa ra kế hoạch phát triển một tàu vũ trụ mới mang tên APS-R, nhằm giải quyết vấn đề cạn kiệt nhiên liệu của các vệ tinh trên quỹ đạo. Đây là một phần của dự án thí điểm Space Mobility and Logistics (SML) trị giá 25,5 triệu USD, được tài trợ bởi Lực lượng Vũ trụ Mỹ và quản lý bởi công ty hàng không vũ trụ Astroscale US. Tàu APS-R được thiết kế để cung cấp dịch vụ tiếp nhiên liệu cho các phương tiện tương thích trên quỹ đạo địa tĩnh ở độ cao khoảng 35.800 km trên xích đạo. Mục tiêu của việc phát triển APS-R là tăng cường khả năng duy trì và nâng cao hiệu suất hoạt động của các vệ tinh trên không gian, đồng thời giảm thiểu nguy cơ phải ngừng hoạt động do cạn kiệt nhiên liệu. SwRI và Astroscale US sẽ hợp tác trong quá trình phát triển nguyên mẫu tàu vũ trụ này, với mục tiêu đưa APS-R lên không gian vào năm 2026 sau khi hoàn tất quá trình thiết kế và thử nghiệm.

Đặc điểm kỹ thuật của tàu tiếp nhiên liệu APS-R và mục tiêu vận hành.

Tàu tiếp nhiên liệu APS-R được thiết kế để hoạt động trên quỹ đạo địa tĩnh ở độ cao khoảng 35.800 km trên xích đạo, nơi phương tiện này sẽ cung cấp dịch vụ tiếp nhiên liệu cho các vệ tinh cần thiết. APS-R sẽ di chuyển theo quỹ đạo tròn khớp với chu kỳ quay của Trái Đất, tối ưu hóa việc tiếp cận và phục vụ các vệ tinh trên không gian. Với khả năng vận chuyển nhiên liệu đẩy hydrazine từ nơi lưu trữ đến các vệ tinh, APS-R có thể hỗ trợ các phương tiện không gian trang bị cổng tiếp nhiên liệu tương thích. Mục tiêu của APS-R là cung cấp dịch vụ tiếp nhiên liệu hiệu quả và đáng tin cậy cho các vệ tinh trên quỹ đạo, giúp chúng duy trì hoạt động lâu dài và tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của mình. Điều này sẽ giúp giảm thiểu nguy cơ phải ngừng hoạt động do cạn kiệt nhiên liệu, đồng thời nâng cao khả năng sử dụng và tiện ích của các vệ tinh trong các ứng dụng không gian.

Quá trình phát triển và thử nghiệm tàu vũ trụ APS-R tại Cơ sở xử lý tải trọng và tàu vũ trụ hệ thống không gian mới của SwRI.

Quá trình phát triển và thử nghiệm tàu vũ trụ APS-R sẽ diễn ra tại Cơ sở xử lý tải trọng và tàu vũ trụ hệ thống không gian mới của Viện Nghiên cứu Tây Nam (SwRI). Cơ sở này có diện tích rộng 6.900 m2, được xây dựng nhằm lắp ráp và thử nghiệm các tàu vũ trụ nhỏ một cách nhanh chóng và hiệu quả. Tại đây, các kỹ sư và nhà nghiên cứu sẽ tiến hành quá trình thiết kế, lắp ráp, và kiểm tra chất lượng của tàu APS-R, đảm bảo rằng chúng hoạt động ổn định và đáng tin cậy trước khi được đưa lên không gian. Quá trình này sẽ bao gồm các bước từ việc lắp ráp các bộ phận, kiểm tra chức năng, đến việc mô phỏng môi trường hoạt động trên quỹ đạo để đảm bảo rằng APS-R hoạt động hiệu quả trong môi trường không gian thực tế. Sau khi hoàn tất quá trình phát triển và thử nghiệm, tàu APS-R sẽ được chuyển giao cho đối tác để tiến hành các bước chuẩn bị cho vụ phóng vào không gian.

Dự kiến về việc tích hợp và thử nghiệm môi trường cho tàu APS-R trước khi phóng vào năm 2026.

Dự kiến, sau khi hoàn thành quá trình phát triển và thử nghiệm tàu APS-R, Viện Nghiên cứu Tây Nam (SwRI) sẽ tiến hành tích hợp hàng hóa từ công ty hàng không vũ trụ Astroscale và thực hiện các bước chuẩn bị cuối cùng cho vụ phóng. Quá trình này sẽ bao gồm việc kiểm tra lại toàn bộ hệ thống của tàu, đảm bảo tính hoạt động và an toàn trước khi đưa vào không gian. Các chuyên gia sẽ tiến hành thử nghiệm môi trường để đảm bảo rằng tàu APS-R có thể hoạt động hiệu quả trong các điều kiện khác nhau trên quỹ đạo, bao gồm nhiệt độ, áp suất, và bức xạ từ mặt trời. Các bước thử nghiệm này sẽ giúp đảm bảo rằng tàu APS-R sẽ hoạt động ổn định và đáng tin cậy khi được đưa vào vận hành trên không gian vào năm 2026, từ đó mang lại lợi ích và tiềm năng mới cho ngành hàng không vũ trụ.

Các chủ đề liên quan: quỹ đạo , vệ tinhTrái Đất , tàu vũ trụ , nhiên liệu