Hàn Quốc lần đầu phóng tên lửa Nuri do doanh nghiệp tư nhân dẫn dắt, đưa 13 vệ tinh lên quỹ đạo

Bước đột phá do tư nhân dẫn dắt trong chương trình Nuri của Hàn Quốc

Hàn Quốc vừa thực hiện sứ mệnh mang tính bước ngoặt cho tham vọng không gian của nước này, đưa tên lửa Nuri do nước này tự phát triển lên quỹ đạo, với lần đầu tiên một công ty tư nhân dẫn dắt khâu chế tạo và lắp ráp. Chuyến bay thứ tư của Nuri đánh dấu sự chuyển dịch rõ nét từ chương trình do chính phủ làm trung tâm sang mô hình trong đó ngành công nghiệp giữ vai trò dẫn dắt. Tên lửa đẩy ba tầng đưa một vệ tinh khoa học cỡ trung làm nhiệm vụ chính cùng một nhóm vệ tinh siêu nhỏ cubesat lên quỹ đạo Trái Đất tầm thấp, cho thấy mô hình mới mà Hàn Quốc dự định áp dụng để xây dựng, vận hành và cấp vốn cho khả năng tiếp cận không gian của mình.

Vụ phóng ban đêm cho thấy cả trình độ kỹ thuật trưởng thành lẫn cơ cấu vận hành mới. Các kỹ sư xử lý sự cố phát sinh muộn ở cảm biến áp suất đường cấp nhiên liệu, tạm dừng đếm ngược rồi tiếp tục phóng lúc 1:13 sáng giờ địa phương từ Trung tâm Vũ trụ Naro ở Goheung. Chỉ trong vài phút, tên lửa thực hiện các bước tách tầng theo đúng kế hoạch và đưa tải trọng hướng đến quỹ đạo mục tiêu ở độ cao khoảng 600 km trên Trái Đất. Sứ mệnh khẳng định Hàn Quốc có thể kết hợp phương tiện do nhà nước thiết kế với hoạt động sản xuất và phóng của khu vực tư nhân.

Đối với các nhà hoạch định chính sách và lãnh đạo ngành công nghiệp, sứ mệnh này có ý nghĩa vượt xa một thành công đơn lẻ. Đây là chiến dịch Nuri đầu tiên có một doanh nghiệp tư nhân làm đơn vị tích hợp hệ thống, chịu trách nhiệm toàn bộ quy trình chế tạo và lắp ráp theo thỏa thuận chuyển giao công nghệ từ chương trình quốc gia. Kết quả này mở ra con đường để các công ty duy trì những vụ phóng thường xuyên, xây dựng chuỗi cung ứng, thu hút đầu tư và cạnh tranh trên thị trường toàn cầu về dịch vụ đưa vệ tinh lên quỹ đạo.

Vụ phóng diễn ra khi nào và mang theo những gì

Nuri rời bệ phóng ven biển ở tỉnh Jeolla Nam sau 18 phút trì hoãn do chỉ số cảm biến. Đếm ngược được nối lại sau khi các nhóm xử lý dữ liệu, và tên lửa vút lên bầu trời đêm quang đãng. Khoảng hai phút sau khi phóng, Nuri hoàn tất tắt động cơ và tách tầng một, rồi tách tầng hai vào khoảng phút thứ năm. Phương tiện vượt độ cao 500 km gần phút thứ bảy, tắt tầng ba vào khoảng phút thứ 12 và bắt đầu trình tự thả tải trọng theo quỹ đạo đã định.

Vệ tinh chính Compact Advanced Satellite 3, một thiết bị khoa học nặng 516 kg, tách khỏi tên lửa suôn sẻ và nhanh chóng gửi tín hiệu về Trái Đất. Các kiểm soát viên xác nhận tín hiệu liên lạc ban đầu từ Trạm King Sejong ở Nam Cực lúc 1:55 sáng, sau đó vệ tinh liên lạc qua các cơ sở mặt đất ở Daejeon và Svalbard. Các kết nối này cho thấy vệ tinh hoạt động tốt và phát điện, bao gồm cả việc triển khai các tấm pin mặt trời.

Trong vài phút sau khi vệ tinh chính tách ra, tên lửa thả thêm 12 vệ tinh cubesat, cách nhau khoảng 20 giây, vào quỹ đạo tương tự ở độ cao 600 km. Các nhóm đại học và nghiên cứu cho biết một số vệ tinh siêu nhỏ đã liên lạc đúng lịch. Những vệ tinh khác được lập trình để gửi tín hiệu muộn hơn trong ngày khi bay qua các trạm mặt đất được chỉ định. Việc liên lạc theo các thời điểm cách nhau như vậy là phổ biến với vệ tinh nhỏ, vốn phải chờ điều kiện hình học quỹ đạo và khung thời gian liên lạc với mặt đất phù hợp.

Ai đang dẫn dắt chương trình tên lửa và vì sao điều đó quan trọng

Cho đến nay, Viện Nghiên cứu Hàng không Vũ trụ Hàn Quốc thiết kế và dẫn dắt quá trình phát triển Nuri. Với vụ phóng này, vai trò thực thi đã được chuyển giao cho ngành công nghiệp. Hanwha Aerospace làm đơn vị tích hợp hệ thống, quản lý toàn bộ khâu lắp ráp và dẫn dắt hơn 300 công ty đối tác trên cả nước. Việc chuyển giao là kết quả của một thỏa thuận chuyển giao công nghệ toàn diện, cho phép Hanwha chế tạo và phóng KSLV II, tên gọi chính thức của Nuri, đến năm 2032 với sự phối hợp chặt chẽ cùng chương trình quốc gia.

Hanwha tiếp quản vai trò chủ đạo

Hanwha Aerospace hiện nắm quyền chế tạo và vận hành tên lửa đẩy, bao gồm dữ liệu thiết kế và quy trình sản xuất được chính phủ chuyển giao. Công ty đã lắp ráp cả sáu động cơ nhiên liệu lỏng được sử dụng ở các tầng của Nuri, gồm năm động cơ loại 75 tấn và một động cơ loại 7 tấn. Mỗi động cơ cần hàng nghìn linh kiện chính xác và hàng trăm công đoạn sản xuất riêng biệt, đòi hỏi chuỗi cung ứng đáng tin cậy cùng quy trình kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt. Thị trường đã chú ý đến sự kiện này: cổ phiếu Hanwha Aerospace tăng sau vụ phóng, cho thấy nhà đầu tư tin tưởng vào vai trò thương mại lớn hơn của công ty.

Hanwha cho biết công ty dự định xây dựng một doanh nghiệp không gian hoàn chỉnh, kết nối hoạt động phóng, vệ tinh và dịch vụ hạ nguồn thông qua hợp tác với các công ty liên kết như Hanwha Systems và Satrec Initiative. Mục tiêu là tạo ra một hệ sinh thái trong nước có thể phục vụ các sứ mệnh công ích, đồng thời cạnh tranh giành các hợp đồng thương mại. Theo thỏa thuận chuyển giao, công ty sẽ tiếp tục phối hợp chặt chẽ với đội ngũ chương trình quốc gia để tiếp thu bí quyết vận hành và hoàn thiện phương tiện cho các chuyến bay lặp lại.

KAI và đội ngũ bệ phóng

Korea Aerospace Industries (KAI) phát triển vệ tinh chính bằng nền tảng riêng và các linh kiện được lựa chọn để tránh những hạn chế kiểm soát xuất khẩu. CAS500 3 mang theo thiết bị quan sát cực quang, đo plasma và từ trường, đồng thời hỗ trợ các thí nghiệm khoa học sự sống trên quỹ đạo, trong đó có thử nghiệm nuôi cấy tế bào ba chiều. Đây là tải trọng khoa học lớn nhất từng được Nuri đưa lên quỹ đạo, vừa đóng vai trò nền tảng nghiên cứu vừa chứng minh năng lực sản xuất vệ tinh trong nước.

Ở mặt đất, HD Hyundai Heavy Industries thiết kế, xây dựng và vận hành các hệ thống bệ phóng tại Trung tâm Vũ trụ Naro, được sử dụng trong tất cả các chuyến bay của Nuri. Toàn bộ cơ sở hạ tầng đã được nội địa hóa, từ kết cấu đỡ tên lửa và hệ thống nạp nhiên liệu đến các đường kết nối và cơ cấu an toàn. Điều này giảm sự phụ thuộc vào nhà cung cấp nước ngoài và giúp các đội ngũ kiểm soát cần thiết để chuẩn bị bệ phóng cho những vụ phóng thường xuyên hơn.

Các tải trọng sẽ làm gì

CAS500 3 được thiết kế để nghiên cứu các cấu trúc nhỏ trong tầng khí quyển trên của Trái Đất. Camera quan sát vùng rộng sẽ theo dõi hoạt động cực quang và ánh sáng khí quyển liên quan đến Mặt Trời và từ trường Trái Đất. Các thiết bị riêng biệt sẽ đo mật độ plasma và các vectơ từ trường để hỗ trợ lập bản đồ động lực học thời tiết không gian. Vệ tinh cũng mang thiết bị phục vụ thí nghiệm sinh học, nghiên cứu cách tế bào hoạt động trong điều kiện vi trọng lực. Nghiên cứu này có thể đóng góp cho y học và hoạt động sản xuất sinh học trong không gian trong tương lai. Dữ liệu từ sứ mệnh sẽ được chia sẻ giữa các cơ sở nghiên cứu và có thể giúp hiểu rõ hơn ảnh hưởng của thời tiết không gian đến các dịch vụ liên lạc và định vị trên mặt đất.

12 vệ tinh cubesat mở rộng phạm vi sứ mệnh. Một số vệ tinh do các trường đại học và phòng thí nghiệm chế tạo sẽ thử nghiệm thiết bị liên lạc, nghiên cứu khí quyển bằng tín hiệu GPS hoặc đánh giá cảm biến hồng ngoại có thể theo dõi rác thải nhựa trên đại dương. Những vệ tinh khác sẽ đo bức xạ hoặc thử nghiệm công nghệ pin mặt trời mới. Nhìn chung, các vệ tinh siêu nhỏ này giúp các nhóm nghiên cứu kịp thời tiếp cận quỹ đạo, đồng thời tạo điều kiện thử nghiệm thực tế quy trình tích hợp và triển khai các tải trọng hỗn hợp của hệ thống phóng.

Từ mô hình nhà nước dẫn dắt sang tư nhân giữ vai trò chủ đạo

Chính sách không gian của Hàn Quốc đang chuyển hướng sang hoạt động thương mại dựa trên tên lửa đẩy quốc gia. Trong chuyến bay Nuri thứ tư, nhà nước giám sát việc cấp phép phóng cuối cùng và quản lý sứ mệnh, còn các công ty tư nhân dẫn dắt khâu chế tạo và vận hành. Các nhà hoạch định chính sách cho biết chính phủ sẽ tiếp tục chi trả cho các sứ mệnh công ích, sau đó bổ sung dịch vụ thương mại khi độ tin cậy được cải thiện. Kế hoạch hiện có là thực hiện chuyến phóng thứ năm và thứ sáu vào năm 2026 và 2027; chuyến thứ bảy vào năm 2028 đang được xem xét. Các quan chức cũng đang nghiên cứu phương án phóng ít nhất mỗi năm một lần để tạo nhịp độ ổn định, hỗ trợ việc làm, đầu tư vào nhà cung cấp và giảm chi phí.

Các nhà lãnh đạo mô tả vụ phóng ban đêm là bước ngoặt. Tổng thống Hàn Quốc Lee Jae Myung nhấn mạnh bước tiến hướng tới vai trò dẫn dắt của ngành công nghiệp và khả năng tự chủ khoa học.

Đây là lần đầu tiên các công ty tư nhân tham gia vào toàn bộ quy trình, và việc chứng minh năng lực tự chủ khoa học, công nghệ của Hàn Quốc sẽ là nền tảng cho các thế hệ tương lai.

Yoon Young bin, người đứng đầu Cơ quan Hàng không Vũ trụ Hàn Quốc (KASA), phác thảo kế hoạch tạo nhịp độ phóng ổn định và nâng cao độ tin cậy.

Chúng tôi sẽ thực hiện ít nhất một vụ phóng mỗi năm đến năm 2032 để nâng tỷ lệ thành công lên hơn 90%.

Bae Kyung hoon, Bộ trưởng Khoa học và ICT, gắn sứ mệnh này với chương trình nghị sự rộng hơn, bao gồm thám hiểm sâu hơn.

Dựa trên thành công hôm nay, chúng tôi sẽ theo đuổi việc phát triển thế hệ tên lửa đẩy tiếp theo, thám hiểm Mặt Trăng và các sứ mệnh không gian sâu.

Tổng giám đốc điều hành Hanwha Aerospace Son Jae il nhấn mạnh tầm quan trọng của tên lửa đẩy quốc gia do ngành công nghiệp dẫn dắt đối với khả năng tiếp cận không gian lâu dài.

Chúng ta không thể phụ thuộc vào tên lửa đẩy nước ngoài.

Hành trình phát triển Nuri: lịch sử tóm lược

Nuri, còn được gọi là KSLV II, là tên lửa đẩy lên quỹ đạo đầu tiên hoàn toàn do Hàn Quốc phát triển. Chương trình được định hình trong hơn một thập niên dưới sự dẫn dắt của Viện Nghiên cứu Hàng không Vũ trụ Hàn Quốc, với sự tham gia rộng rãi của ngành công nghiệp. Chuyến bay đầu tiên vào tháng 10 năm 2021 lên tới không gian nhưng không đưa được tải trọng mô phỏng vào quỹ đạo. Chuyến bay thứ hai vào tháng 6 năm 2022 đưa sáu vệ tinh lên quỹ đạo, đánh dấu bước đột phá xác nhận thiết kế cơ bản. Sứ mệnh thứ ba vào tháng 5 năm 2023 mang theo tám vệ tinh nhỏ, trong đó có một vệ tinh thử nghiệm radar và các vệ tinh cubesat nghiên cứu, rồi đưa chúng thành công lên quỹ đạo.

Bản thân tên lửa là phương tiện ba tầng, sử dụng năm động cơ loại 75 tấn ở tầng một và tầng hai, cùng một động cơ loại 7 tấn ở tầng ba. Khi được nạp đầy nhiên liệu, tên lửa nặng khoảng 200 tấn. Phương tiện chủ yếu được chế tạo bằng công nghệ trong nước, đánh dấu bước ngoặt so với hướng đi trước đây của Hàn Quốc với tên lửa Naro, vốn sử dụng tầng một do nước ngoài chế tạo. Nuri giúp Hàn Quốc độc lập tiếp cận quỹ đạo, một lợi thế đã chứng tỏ giá trị khi thị trường phóng quốc tế bị siết chặt và các tải trọng ban đầu đặt chỗ trên tên lửa nước ngoài cần phương tiện thay thế.

Thị trường mới nổi và cạnh tranh

Đằng sau vụ phóng là một chiến lược công nghiệp rộng lớn hơn. Hàng trăm công ty trong nước đã cung cấp động cơ, hệ thống điện tử hàng không, kết cấu và hệ thống mặt đất. Các doanh nghiệp vừa và nhỏ trong lĩnh vực quốc phòng, hàng không vũ trụ đang chuyển sang sản xuất linh kiện và tải trọng không gian. Duksan Nepcores, một công ty chuyên về định vị, đã cung cấp máy thu định vị vệ tinh cho cả bốn chuyến bay Nuri và đang phát triển thiết bị chống gây nhiễu cùng máy thu thu nhỏ dành cho vệ tinh nhỏ. M and C Solution đang phát triển bộ truyền động cho hệ thống đẩy nhiên liệu rắn và lỏng, còn Xenoco phát triển bộ phát băng tần X cho tải trọng vệ tinh. Các nhà cung cấp này nhận thấy thị trường chòm vệ tinh quỹ đạo Trái Đất tầm thấp đang tăng trưởng, kéo theo nhu cầu về các vụ phóng thường xuyên và đáng tin cậy.

Các dự báo cho thấy cơ hội đang mở rộng. Một nghiên cứu thị trường dự đoán thị trường dịch vụ phóng của Hàn Quốc có thể tăng từ khoảng 313 triệu USD năm 2024 lên hơn 815 triệu USD vào năm 2033. Một báo cáo khác dự kiến trung bình khoảng 1.000 vệ tinh nhỏ sẽ được đưa lên quỹ đạo mỗi năm trong thập niên tới, trong khi thị trường phóng vệ tinh nhỏ toàn cầu đạt quy mô hàng chục tỷ USD vào cuối thập niên. Thị trường nội địa có tên lửa đẩy quốc gia có thể đáp ứng một phần nhu cầu đó, đồng thời hỗ trợ các nhà sản xuất vệ tinh và linh kiện trong nước.

Các lãnh đạo ngành cảnh báo rằng nếu không duy trì nhịp độ phóng ổn định, chuỗi cung ứng sẽ gặp khó khăn. Khoảng cách hai năm rưỡi giữa chuyến bay Nuri thứ ba và thứ tư khiến một số công ty khó giữ chân nhân viên chuyên môn và duy trì hoạt động liên tục của dây chuyền sản xuất. Đó là lý do KASA và chính phủ thúc đẩy mục tiêu ít nhất một vụ phóng mỗi năm. Nhà đầu tư đã phản ứng tích cực với sứ mệnh mới nhất: cổ phiếu Hanwha Aerospace và HD Hyundai Heavy đều tăng sau vụ phóng. Lịch bay ổn định sẽ giúp nhà cung cấp tự tin đầu tư vào thiết bị sản xuất, hàng tồn kho và mở rộng lực lượng lao động.

Rủi ro và những điểm cần cải thiện

Dù nhận được nhiều chú ý, thành tích của Nuri vẫn cần được củng cố. Tỷ lệ thành công của tên lửa hiện ở mức gần 75%, và chỉ có thể cải thiện qua các chuyến bay lặp lại cùng quá trình học hỏi liên tục. Các quan chức KASA đặt mục tiêu nâng tỷ lệ này lên hơn 90% vào đầu thập niên 2030. Để đạt được mục tiêu đó cần phóng thường xuyên, nhanh chóng chẩn đoán bất thường và giảm chi phí mỗi chuyến bay. Ước tính hiện nay là khoảng 120 tỷ won mỗi sứ mệnh. Các nhóm sẽ tìm cách tiết kiệm thông qua đơn giản hóa quy trình, tái sử dụng tốt hơn thiết bị mặt đất và cải tiến thiết kế từng bước. Không giống một số tên lửa đẩy nước ngoài được thiết kế để tái sử dụng, Nuri là phương tiện chỉ sử dụng một lần, nên việc kiểm soát chi phí sẽ phụ thuộc vào hiệu quả và quy mô sản xuất.

Chương trình cũng đối mặt với những rủi ro khác. Khoảng cách dài giữa các sứ mệnh có thể làm suy giảm nguồn nhân lực chuyên môn và buộc nhà cung cấp chuyển hướng ưu tiên. Ngân sách ổn định, lịch trình rõ ràng và danh sách sứ mệnh đã xác định là những công cụ tốt nhất để tránh các vấn đề đó. Các quan chức chính phủ cho biết nếu nhu cầu tư nhân trong ngắn hạn chưa đủ, nhà nước sẽ bảo đảm nhịp độ cơ bản mỗi năm một lần để duy trì hệ sinh thái. Với các vệ tinh cubesat chưa liên lạc ngay sau khi phóng, các nhóm vẫn tiếp tục theo dõi cơ hội bay qua và thời điểm dự kiến nhận tín hiệu. Liên lạc chậm không nhất thiết đồng nghĩa với thất bại; việc xác minh thường diễn ra qua nhiều ngày bay qua các trạm.

Bước tiếp theo của Nuri và xa hơn nữa

Các bước tiếp theo đã nằm trong lịch trình. Chuyến bay Nuri thứ năm dự kiến diễn ra năm 2026 và chuyến thứ sáu vào năm 2027. KASA đang chuẩn bị đề xuất ngân sách cho chuyến bay thứ bảy vào năm 2028, đồng thời nêu mục tiêu phóng ít nhất mỗi năm một lần từ thời điểm đó đến năm 2032. Hanwha Aerospace sẽ tiếp tục dẫn dắt khâu lắp ráp và vận hành, cùng KAI, HD Hyundai Heavy và hàng trăm công ty đối tác đảm nhiệm những vai trò thiết yếu trên phương tiện và các hệ thống mặt đất. Nhịp độ này sẽ giúp ngành công nghiệp hoàn thiện quy trình, cải thiện hiệu suất và độ tin cậy.

Bên cạnh Nuri, các kỹ sư đang phác thảo một tên lửa đẩy thế hệ mới có thể mang tải trọng nặng hơn và giảm chi phí trên mỗi kilogram đưa lên quỹ đạo. Phương tiện này sẽ hỗ trợ các sứ mệnh khoa học dự kiến, thám hiểm Mặt Trăng và mục tiêu khám phá không gian sâu. Trong lĩnh vực vệ tinh, chính phủ và ngành công nghiệp đang thống nhất lộ trình gồm các tải trọng quan sát Trái Đất, liên lạc và khoa học không gian được chế tạo trong nước. Với khả năng tiếp cận quỹ đạo thường xuyên, các trường đại học và công ty khởi nghiệp Hàn Quốc có thể thử nghiệm công nghệ mới trong không gian, trong khi các doanh nghiệp lâu năm mở rộng dịch vụ vệ tinh trong và ngoài nước.

Điểm chính

• Chuyến bay Nuri thứ tư của Hàn Quốc đưa một vệ tinh khoa học nặng 516 kg và 12 vệ tinh cubesat lên quỹ đạo ở độ cao khoảng 600 km.
• Lần đầu tiên, Hanwha Aerospace dẫn dắt khâu chế tạo và lắp ráp theo thỏa thuận chuyển giao công nghệ của chính phủ, kéo dài đến năm 2032.
• Tên lửa cất cánh lúc 1:13 sáng giờ địa phương sau 18 phút trì hoãn do chỉ số cảm biến trên đường kết nối.
• CAS500 3 thiết lập liên lạc ban đầu với Trạm King Sejong ở Nam Cực lúc 1:55 sáng, sau đó liên lạc qua Daejeon và Svalbard.
• KAI chế tạo vệ tinh chính, còn HD Hyundai Heavy bàn giao và vận hành các hệ thống bệ phóng đã được nội địa hóa hoàn toàn.
• Chính phủ lên kế hoạch phóng vào năm 2026 và 2027, đang chuẩn bị chuyến thứ bảy vào năm 2028 và hướng tới nhịp độ hằng năm để nâng độ tin cậy lên hơn 90%.
• Hơn 300 công ty tham gia ngành công nghiệp, trong đó các nhà cung cấp quốc phòng và hàng không vũ trụ chuyển sang sản xuất linh kiện và tải trọng không gian.
• Các quan chức cho biết cần có lịch trình và nguồn vốn ổn định để tránh những khoảng trống gây áp lực lên chuỗi cung ứng và lực lượng lao động.