Một nhóm sinh viên tại Hoa Kỳ vừa tạo nên kỳ tích khi phóng thành công một hỏa tiễn tự chế vượt xa mọi thành tích trước đó. Hỏa tiễn này tên là Aftershock II đã bay cao hơn 143,300 mét, vượt xa kỷ lục 20 năm do TQ nắm giữ, và đạt tốc độ lên tới Mach 5.5 (gấp 5.5 lần tốc độ âm thanh).

Aftershock II, cao 4 m và nặng 150 kg, được thiết kế và chế tạo bởi các sinh viên của Phòng Thí nghiệm Động cơ Hỏa tiễn (Rocket Propulsion Lab – RPL) tại Đại học Nam California (USC). Đây là một nhóm hoàn toàn do sinh viên điều hành, tự thực hiện toàn bộ quá trình chế tạo.

Vụ phóng diễn ra ngày 20/10 tại sa mạc Black Rock, Nevada. Chỉ trong 2 giây đầu tiên, Aftershock II đã vượt qua rào cản âm thanh và đạt tốc độ tối đa 5,800 km/h (tương đương Mach 5.5) sau 19 giây. Động cơ của hỏa tiễn sau đó ngừng hoạt động, nhưng lực đẩy ban đầu cùng sức cản khí quyển giảm dần đã giúp hỏa tiễn tiếp tục bay cao, rời khỏi bầu khí quyển Trái Đất sau 85 giây. Điểm cao nhất mà hỏa tiễn đạt được là 470,000 feet (143,300 mét) sau 92 giây.

Để hạ cánh an toàn, phần chóp của hỏa tiễn tách ra và bung dù, giúp nó quay lại bầu khí quyển một cách an toàn. Nhóm RPL đã nhanh chóng thu hồi hỏa tiễn để nghiên cứu thêm.

Độ cao 143,300 m của Aftershock II đã vượt xa kỷ lục trước đó là 380,000 feet (115,800 mét) do hỏa tiễn GoFast của Đội Thám Hiểm Không Gian Dân Sự (Civilian Space Exploration Team – CSET) TQ thiết lập vào năm 2004. Tốc độ tối đa Mach 5.5 cũng nhỉnh hơn kỷ lục tốc độ mà GoFast giữ vững trong suốt 20 năm.

Không chỉ dừng lại ở đó, Aftershock II còn đánh dấu nhiều bước tiến trong kỹ thuật. Ryan Kraemer, trưởng nhóm RPL, là sinh viên ngành kỹ thuật cơ khí tại USC và sắp gia nhập đội Starship của SpaceX, cho biết: “Aftershock II sở hữu động cơ nhiên liệu rắn mạnh nhất từng được sinh viên chế tạo và cũng là động cơ có lớp vỏ tổng hợp mạnh nhất do các kỹ sư nghiệp dư chế tạo.”

Ngoài ra, đây là hỏa tiễn thứ hai do sinh viên tự chế mà có thể vượt qua đường Kármán, ranh giới giữa bầu khí quyển của Địa cầu và không gian. Trước đó, vào năm 2019, một nhóm sinh viên khác tại USC đã làm nên lịch sử với thành tích này.

Nhóm RPL đã áp dụng nhiều công nghệ tiên tiến để chế tạo Aftershock II. Một trong số đó là hệ thống bảo vệ chịu được nhiệt độ cao, yếu tố rất quan trọng khi hỏa tiễn bay ở tốc độ siêu thanh (trên Mach 5). Hỏa tiễn được phủ bằng một loại sơn chịu nhiệt mới và thay thế các cánh bằng carbon từ các mô hình cũ bằng cánh bọc titan. Sự cải tiến này giúp hỏa tiễn hoạt động hoàn hảo và trở lại gần như nguyên vẹn.

Kraemer giải thích: “Bảo vệ chống lại nhiệt độ cao ở tốc độ siêu thanh là một thách thức lớn. Tuy nhiên, những nâng cấp chúng tôi thực hiện đã hoạt động hoàn hảo, giúp hỏa tiễn vượt qua thử thách.”

Nhiệt độ cao đến mức các cánh titan của hỏa tiễn chuyển từ màu bạc sang xanh lam do quá trình anod hóa, khi kim loại phản ứng với oxy trong khí quyển để tạo thành một lớp titanium oxit.

Ngoài ra, nhóm sinh viên còn phát triển một hệ thống điều khiển mới mang tên HASMTER (High Altitude Module for Sensing, Telemetry, and Electronic Recovery). Hệ thống này giúp theo dõi quỹ đạo bay và kích thích bung dù để hỏa tiễn hạ cánh an toàn.

Thành công của Aftershock II được đánh giá rất cao. Dan Erwin, Trưởng khoa Kỹ thuật Thiên văn của USC, khen ngợi: Đây là một dự án đầy tham vọng, không chỉ với một nhóm sinh viên mà còn với bất kỳ kỹ sư hỏa tiễn nghiệp dư nào. Thành công này là minh chứng cho sự xuất sắc mà chúng tôi muốn phát triển nơi các kỹ sư thiên văn tương lai.”

Nguồn: “Students’ ‘homemade’ rocket soars faster and farther into space than any other amateur spacecraft — smashing 20-year records” được đăng trên trang Livescience.com.