Mỹ thử nghiệm hệ thống dẫn đường siêu vượt âm trong 'pha đen' mất tín hiệu vũ trụ

Hình minh họa khoang tàu Varda Space trong quá trình tái nhập khí quyển. Ảnh: Varda Space Industries.

Công ty Varda Space Industries vừa phóng khoang tái nhập khí quyển thứ 6 của mình trong sứ mệnh Transporter-16 mission do SpaceX thực hiện.

Khoang này được đưa lên bằng tên lửa Falcon 9, từ căn cứ Vandenberg Space Force Base vào lúc 4:02 sáng theo giờ Thái Bình Dương (11:02 UTC). Bên trong khoang là một thí nghiệm công nghệ siêu vượt âm do chính phủ Mỹ tài trợ.

Thiết bị này được thiết kế để kiểm tra một hệ thống dẫn đường siêu vượt âm có khả năng xác định chính xác vị trí của tàu bay, ngay cả khi tín hiệu liên lạc bị chặn bởi lớp plasma dày đặc hình thành trong quá trình bay ở tốc độ cực cao.

W-6: Varda Space đưa nền tảng thử nghiệm siêu vượt âm lên quỹ đạo

Sứ mệnh Transporter-16 đã mang theo 119 tải trọng lên quỹ đạo Trái Đất tầm thấp. Theo SpaceX, các tải trọng này bao gồm vệ tinh cỡ nhỏ, vệ tinh siêu nhỏ, các thiết bị gắn kèm, một phương tiện tái nhập khí quyển và các tàu chuyển quỹ đạo.

Varda Space Industries từ lâu tập trung vào việc tận dụng môi trường vi trọng lực trong không gian để sản xuất những vật liệu “không thể tạo ra trên Trái Đất”. Tính đến nay, công ty đã phóng tổng cộng 6 khoang thuộc dòng W-Series trong các sứ mệnh của SpaceX.

Sau khi lên quỹ đạo, các khoang này bay quanh Trái Đất trong nhiều tuần, thậm chí nhiều tháng, trước khi quay trở lại khí quyển. Trong quá trình tái nhập, chúng đạt vận tốc vượt Mach 25, tức hơn 25 lần tốc độ âm thanh.

Chính tốc độ tái nhập cực cao này đã thu hút sự quan tâm của các khách hàng quốc phòng Mỹ, những đơn vị muốn thử nghiệm các công nghệ liên quan đến bay siêu vượt âm.

Từ năm ngoái, Varda Space Industries đã bắt đầu thực hiện các nhiệm vụ thử nghiệm siêu vượt âm cho các đối tác này. Ở tốc độ như vậy, các tải trọng phải chịu những điều kiện tương tự như các hệ thống tên lửa tiên tiến trong quá trình bay.

Trong sứ mệnh mới nhất, khoang W-6 mang theo một hệ thống dẫn đường tự động do Rhea Space Activity phát triển, với nguồn tài trợ từ United States Space Force và Air Force Research Laboratory.

Theo thông cáo báo chí, hệ thống này “sử dụng hình ảnh thu được trên tàu để nhận diện các vật thể trong không gian, bao gồm các ngôi sao và vệ tinh ở quỹ đạo thấp, từ đó xác định chính xác vị trí của phương tiện.” Đây được xem là một bước tiến quan trọng hướng tới khả năng dẫn đường hoàn toàn tự động cho các phương tiện siêu vượt âm và tái nhập khí quyển.

Thử nghiệm trong điều kiện tái nhập khắc nghiệt

Khi đi vào khí quyển Trái Đất, tàu vũ trụ và các khoang tái nhập sẽ hình thành một lớp plasma bao quanh thân. Lớp này gây ra giai đoạn “mất liên lạc” vì chặn tín hiệu GPS và sóng vô tuyến.

Trong cuộc phỏng vấn với SpaceNews, đại diện của Rhea Space Activity cho biết hệ thống dẫn đường của họ gồm 2 camera và một máy tính bay. Hệ thống sẽ thu thập hình ảnh trong suốt chuyến bay, cho phép công ty thử nghiệm thuật toán độc quyền AutoNav trên một phương tiện siêu vượt âm.

Về cơ bản, hệ thống sử dụng camera để ghi lại các vật thể xuyên qua lớp plasma, sau đó đối chiếu với dữ liệu về vệ tinh và các ngôi sao trong cơ sở dữ liệu của Lực lượng Không gian Hoa Kỳ để xác định vị trí chính xác của phương tiện. Cách làm này tạo ra một giải pháp thay thế quan trọng cho hệ thống định vị dựa vào vệ tinh.

Ông Elliott Sanders, điều phối viên an ninh quốc gia của RSA, cho biết: “Dẫn đường thiên văn xuyên qua lớp plasma là một phương pháp đáng tin cậy để các hệ thống tái nhập định vị trong thời gian mất GPS và liên lạc vô tuyến.”

Hệ thống dẫn đường tự động là tải trọng bên trong duy nhất của khoang W-6. Tuy nhiên, tàu cũng mang theo các tải trọng bên ngoài, bao gồm vật liệu bảo vệ nhiệt từ Sandia National Laboratories và các tấm chắn nhiệt từ NASA. Cả hai sẽ thu thập dữ liệu hiệu suất trong quá trình khoang tái nhập khí quyển.

Theo IE

Thu Quyên