Có nên lo sợ nếu các mảnh vỡ từ tên lửa Trường Chinh 5B rơi xuống Trái đất?

Video quá trình phóng module Vấn Thiên vào quỹ đạo

Theo các nhà khoa học vũ trụ, khả năng điều đó xảy ra thấp hơn nhiều so với việc trúng số. Các chuyên gia dự đoán mảnh vỡ của tên lửa Trường Chinh 5B sẽ rơi trở lại Trái đất vào ngày 31.7.

Điều gì xảy ra với các mảnh vỡ Trường Chinh 5B rơi xuống Trái đất?

Theo Chen Shiqiang, nhà nghiên cứu thuộc Học viện Công nghệ Phương tiện phóng Trung Quốc ở thủ đô Bắc Kinh, mảnh vỡ này có khối lượng khoảng 20 tấn, bao gồm tên lửa phụ, module thiết bị, hỗ trợ trọng tải và các thành phần khác.

Các thành phần cấu trúc bao gồm bình chứa hydro và oxy, phần inter-box tầng 1 và các module thiết bị chiếm khoảng 77% tổng khối lượng. Theo Chen Shiqiang, động cơ chiếm 15% tổng khối lượng và phần còn lại là thiết bị điện.

Hầu hết bộ phận kết cấu và vỏ của thiết bị điện đều được làm từ hợp kim nhôm, sẽ phân hủy và cháy hoàn toàn trong khí quyển trong quá trình tái nhập.

Vật liệu composite và hợp kim nhiệt độ cao có đặc tính không cháy có thể không bị đốt cháy hoàn toàn trong khí quyển. Thế nên một số ống dẫn, đường ống đoạn nhiệt và các phần nhỏ khác của mảnh vỡ sẽ đổ bộ lên bề mặt Trái đất, Chen Shiqiang nói.

Có rủi ro nào cho con người không?

Theo tính toán của một số nhà khoa học vũ trụ, khả năng con người bị thương là gần bằng 0. Sau khi một tên lửa bị vỡ, hầu hết chúng bốc cháy trong khí quyển và chỉ vài bộ phận rơi xuống đất mỗi năm. Đến nay, vẫn chưa có báo cáo về người bị thương.

Theo Jonathan McDowell, nhà vật lý thiên văn của Đại học Harvard (Mỹ), xác suất tên lửa rơi trúng một người sau khi trở lại Trái đất chỉ là một phần tỉ.

Để so sánh, trong thời gian xảy ra mưa sao băng, khoảng 1.000 - 20.000 thiên thạch rơi xuống Trái đất mỗi giờ và xác suất một người bình thường bị thiên thạch lớn hơn 200 g va vào là 1 phần 700 triệu; xác suất một người bình thường bị sét đánh trong đời là 1 phần 12.000.

Sự cố mảnh vỡ không gian gần đây nhất

Có nhiều trường hợp mảnh vỡ tàu vũ trụ rơi xuống đất sau khi tái nhập. Vệ tinh Nghiên cứu Thượng tầng khí quyển của NASA, ngừng hoạt động vào năm 2005, đã đâm vào bầu khí quyển Trái đất ngày 23.9.2011 mà không có sự can thiệp của con người và hạ cánh xuống Canada. Không có thương vong được báo cáo.

Năm ngoái, tàn tích của tầng 2 tên lửa SpaceX Falcon 9 đã hạ cánh không kiểm soát xuống một trang trại ở hạt Grant, bang Washington, Mỹ vào ngày 26.3. Một lần nữa không ai bị thương trong vụ việc.

Người phát ngôn của cảnh sát trưởng hạt Grant, Kyle Foreman, cho biết bình áp suất bằng composite dày khoảng 1,5 m được sử dụng để lưu trữ heli đã để lại một vết lõm gần 10,16 cm trên mặt đất.

Trước đó, cơ quan Thời tiết Quốc gia ở thành phố Seattle (Mỹ) thông báo các vật thể phát sáng được phát hiện trên bầu trời hôm 25.3 là tàn tích tầng 2 của tên lửa Falcon 9, để lại những vệt sáng giống sao chổi khi bốc cháy lúc quay trở lại bầu khí quyển của Trái đất.

Falcon 9 là một tên lửa đẩy 2 tầng có thể tái sử dụng, được SpaceX thiết kế để vận chuyển người và hàng hóa vào quỹ đạo Trái đất, theo trang web của SpaceX.

Có thể kiểm soát sự rơi của tên lửa và tránh các mảnh vỡ không?

Hiện không có công nghệ nào có thể kiểm soát hoàn toàn sự xâm nhập trở lại của các mảnh vỡ tên lửa đã bay tới quỹ đạo Trái đất. Có hai lý do chính:

1. Việc thay đổi quỹ đạo bay rất khó và tốn thêm nhiên liệu, có thể gây ra sự mất mát lớn về khả năng phóng. Tên lửa trong sứ mệnh phóng lên quỹ đạo gần Trái đất thường bay trong không gian với tốc độ 7,9 km/giây và cần rất nhiều năng lượng để thay đổi hướng rơi.

2. Các mảnh vỡ của tên lửa sẽ tự nhiên tan rã và bốc cháy khi đi vào bầu khí quyển. Một lượng nhỏ các mảnh vỡ còn sót lại sẽ rơi xuống đất, nhưng vì xác suất rơi trúng bất kỳ người nào là cực kỳ thấp nên không cần xử lý thêm.

Lý do vì sao tên lửa của SpaceX không hạ cánh hoàn hảo?

Hiện tại, không có bệ phóng nào có thể tránh được việc tạo ra các mảnh vỡ tên lửa.

Để tiết kiệm chi phí phóng, SpaceX đã hạ cánh tên lửa Falcon 9 giai đoạn đầu theo cách có điều khiển rơi trên sà lan di động trên biển. Thế nhưng, tên lửa này bay tương đối thấp, cả về độ cao và tốc độ. Việc đưa một tên lửa 2 tầng trở lại từ bên ngoài bầu khí quyển với tốc độ Mach 23 (7889 m/s) sẽ khó hơn và không mang tính kinh tế.

Vì vậy, SpaceX đã chính thức tuyên bố vào đầu năm 2014 rằng đã từ bỏ kế hoạch tái chế tên lửa 2 tầng, thay thế nó bằng "vụ rơi có kiểm soát" sẽ cho phép tên lửa quay lại bầu khí quyển càng sớm càng tốt và rơi ở vùng biển tương đối xa.

Trung Quốc đã làm gì về vấn đề mảnh vỡ tên lửa?

Nhìn chung, tên lửa của Trung Quốc áp dụng cơ chế thụ động. Loạt tên lửa Trường Chinh thường làm sạch các chất phóng còn lại, làm xẹp các bình áp suất cao và cạn kiệt pin sau khi động cơ tắt, làm chậm tên lửa và đảm bảo tên lửa 2 tầng không phát nổ và tạo ra các mảnh vỡ trong không gian.

Trung Quốc cũng đã thiết lập cơ chế giám sát và cảnh báo sớm các mảnh vỡ vũ trụ, cơ chế này có thể dự báo và tính toán vị trí của các mảnh vỡ tầng trên của tên lửa và điểm hạ cánh có thể có của nó một cách kịp thời.

Vào tháng 5.2021, xung quanh việc tái nhập của các mảnh vỡ tên lửa Trường Chinh 5B, Văn phòng Kỹ thuật Không gian có người lái Trung Quốc (CMSEO) đã dự báo và xác nhận rằng địa điểm rơi cuối cùng là Ấn Độ Dương và hầu hết các thành phần bị phá hủy bằng cách cắt bỏ trong quá trình tái nhập.

Trung Quốc sẽ làm gì trong tương lai?

Trung Quốc đang phát triển công nghệ rơi có kiểm soát cho tên lửa 1 tầng.

Vào năm 2019, lần đầu tiên tên lửa Trường Chinh đã áp dụng công nghệ kiểm soát an toàn khu vực rơi, được gọi là "thiết bị tách bánh lái dạng lưới", để kiểm soát chính xác quá trình rơi.

Bánh lái dạng lưới được gắn trên giá đỡ của tên lửa và được gấp chặt vào thân tên lửa trong quá trình cất cánh. Khi tên lửa bay ra khỏi bầu khí quyển, một cơ cấu dẫn động sẽ nhả bánh lái, theo lệnh của bộ điều khiển mặt đất, để điều chỉnh vị trí lái trước lúc hạ cánh.

Công nghệ này đã được chứng minh là hiệu quả, với mảnh vỡ của tên lửa được tìm thấy trong khu vực thả xác định trước ở tỉnh Quý Châu, tây bắc Trung Quốc, ngay sau khi phóng.

Vào năm 2020, lần đầu tiên các nhà nghiên cứu đã xác minh công nghệ kiểm soát khu vực thả dù dựa trên bộ phận tăng cường trên tên lửa Trường Chinh. Họ đã lắp đặt nhiều chiếc dù trên một trong các tên lửa đẩy và các chiếc dù được triển khai liên tiếp trong suốt quá trình rơi, kiểm soát thành công thái độ và hướng của tên lửa đẩy khi rơi.

Dựa trên vị trí của hệ thống định vị, các nhà phát triển đã phát hiện ra mảnh vỡ tên lửa trong vòng 25 phút.

Qian Hang, nhà thiết kế tên lửa từ Học viện Công nghệ Phương tiện phóng Trung Quốc, cho biết: “Đây là lần đầu tiên Trung Quốc đạt được thời gian thực tiếp nhận, xử lý và hiển thị thông tin về mảnh vỡ trong nhiệm vụ phóng tên lửa”.