Phương tiện vũ trụ thương mại đầu tiên của Hàn Quốc được cấp phép phóng

Vì sao vụ phóng này có ý nghĩa với Hàn Quốc và Brazil

Hàn Quốc sắp thực hiện vụ phóng lên quỹ đạo đầu tiên do một công ty tư nhân tiến hành. Innospace, một công ty phóng tên lửa non trẻ có trụ sở tại Hàn Quốc, đã nhận được giấy phép phóng thương mại đầu tiên do Cơ quan Hàng không Vũ trụ Hàn Quốc cấp cho một doanh nghiệp tư nhân. Sứ mệnh mang tên Spaceward sẽ đưa tên lửa HANBIT-Nano rời Trung tâm Vũ trụ Alcantara của Brazil trong khoảng thời gian từ ngày 28 tháng 10 đến ngày 28 tháng 11. Công ty đã hoàn tất các thủ tục cần thiết và đang tiến hành những bước kiểm tra cuối cùng tại địa điểm gần xích đạo ở Brazil.

Chuyến bay mang theo tám tải trọng đã ký hợp đồng và một vật phẩm kỷ niệm. Khách hàng đến từ Brazil, Ấn Độ và Hàn Quốc. Năm vệ tinh cỡ nhỏ tập trung vào dữ liệu khí hậu và môi trường, phát triển công nghệ và giáo dục. Ba tải trọng thử nghiệm sẽ kiểm tra phần cứng mới và vẫn gắn trên tên lửa. Một vật phẩm mang nhãn hiệu của công ty đồ uống Hàn Quốc Brewguru được đưa lên để đánh dấu sự khởi đầu của kỷ nguyên vũ trụ thương mại Hàn Quốc.

Sứ mệnh này đánh dấu lần đầu tiên trên hai phương diện. Đây là lần đầu một công ty tư nhân Hàn Quốc tìm cách đưa tải trọng của khách hàng vào quỹ đạo. Đây cũng là sứ mệnh thương mại đầu tiên của một doanh nghiệp tư nhân cất cánh từ một trung tâm vũ trụ Brazil. Innospace sẽ sử dụng bệ phóng riêng tại Alcantara; ngày phóng chính thức sẽ được chọn sau khi tham vấn Không quân Brazil và xem xét các yếu tố thời tiết, kỹ thuật.

Nỗ lực này khép lại nhiều năm phát triển và thử nghiệm. Tháng 3 năm 2023, Innospace phóng phương tiện thử nghiệm dưới quỹ đạo mang tên HANBIT-TLV từ Alcantara để chứng minh khả năng hoạt động của hệ thống đẩy lai cốt lõi. Tên lửa thương mại HANBIT-Nano dùng cho Spaceward được nâng cấp với động cơ tầng một lớn hơn và tích hợp các hệ thống đã được kiểm định qua một loạt thử nghiệm mặt đất hoàn tất trong năm nay. Nếu sứ mệnh diễn ra như kế hoạch, Hàn Quốc sẽ có thêm một lựa chọn phóng tư nhân, còn Brazil sẽ chứng minh tiềm năng trở thành địa điểm cho các chuyến bay thương mại thường xuyên.

Lịch trình sứ mệnh và địa điểm phóng

Khung thời gian phóng Spaceward được ấn định sau khi phối hợp với giới chức Brazil nhằm bảo đảm khả năng sử dụng khu vực phóng và duy trì hoạt động ổn định. Ngày giờ chính xác sẽ được chọn gần thời điểm cất cánh, sau khi nhóm xác nhận thời tiết, tình trạng khu vực phóng và mức độ sẵn sàng của phương tiện. Innospace hoạt động từ bệ phóng di động riêng tại Trung tâm Vũ trụ Alcantara, cơ sở do Không quân Brazil quản lý dưới sự giám sát của Cơ quan Vũ trụ Brazil.

Công tác giám sát an toàn sẽ có sự tham gia của cả hai nước. Một phái đoàn của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Hàn Quốc dự kiến tới Brazil để rà soát công tác quản lý an toàn và hỗ trợ tại chỗ. Điều này bổ sung một lớp hợp tác giữa hai chính phủ bên cạnh các hợp đồng thương mại đưa nhiều đơn vị cung cấp tải trọng tham gia chuyến bay.

Vì sao Alcantara là địa điểm phóng có ý nghĩa chiến lược

Alcantara nằm cách đường xích đạo khoảng 2,3 độ về phía nam. Phóng tên lửa gần xích đạo giúp phương tiện được tăng tốc nhờ chuyển động quay của Trái Đất. Lực đẩy bổ sung này cho phép tên lửa mang nhiều khối lượng hơn vào quỹ đạo hoặc dùng ít nhiên liệu hơn cho một quỹ đạo nhiệm vụ nhất định. Địa điểm này cũng tạo điều kiện thuận lợi để tiếp cận nhiều quỹ đạo Trái Đất tầm thấp, phù hợp với các vệ tinh cỡ nhỏ và hoạt động trình diễn công nghệ vốn là thị trường của các dịch vụ phóng nhỏ.

Vị trí ven biển có các hành lang bay thoáng trên Đại Tây Dương và cơ sở hạ tầng khu vực phóng đang phát triển. Với một công ty muốn triển khai các vụ phóng trong thời gian ngắn và sắp xếp lịch linh hoạt, địa điểm gần xích đạo có thể hỗ trợ nhiều góc nghiêng quỹ đạo và thường xuyên tiếp cận quỹ đạo Trái Đất tầm thấp.

Những gì sẽ bay trong sứ mệnh Spaceward

Danh sách tải trọng là sự kết hợp giữa khoa học, giáo dục và công nghệ. Innospace đã ký hợp đồng đưa năm vệ tinh cỡ nhỏ vào quỹ đạo Trái Đất tầm thấp, ở độ cao khoảng 300 km. Trong số đó có các vệ tinh giám sát khí hậu và môi trường, cùng những nền tảng thử nghiệm công nghệ. Ba thiết bị thử nghiệm khác, trong đó có một hệ thống quán tính của công ty Brazil Castro Leite Consultoria, sẽ vẫn gắn với tên lửa để thu thập dữ liệu và kiểm định trong không gian.

Các đối tác Brazil, trong đó có Cơ quan Vũ trụ Brazil và Đại học Liên bang Maranhao, có tải trọng trên chuyến bay. Trường đại học này tham gia các dự án hướng đến cộng đồng quanh Alcantara, với các vệ tinh pico do hai nhóm nghiên cứu địa phương DARTilab và BAITES phát triển theo hợp đồng với trường. Công ty Ấn Độ Grahaa Space cũng có một vệ tinh cỡ nhỏ trên chuyến bay. Sự kết hợp này cho thấy dịch vụ phóng nhỏ có thể giúp các trường đại học và công ty khởi nghiệp tiếp cận không gian trực tiếp mà không phải chờ một sứ mệnh ghép tải lớn.

Innospace sẽ mang theo một vật phẩm kỷ niệm cho thương hiệu Hàn Quốc Brewguru. Đó là một lon nhôm rỗng mang tính biểu tượng, nhằm chúc mừng sự hiện diện của ngành du hành vũ trụ tư nhân Hàn Quốc trên trường quốc tế. Vật phẩm không có vai trò vận hành và phản ánh xu hướng ngày càng phổ biến của các mối quan hệ hợp tác xây dựng thương hiệu trong những cột mốc lớn của ngành vũ trụ.

Trong tuyên bố được chuẩn bị trước, giám đốc điều hành Innospace gọi việc cấp phép là một cột mốc đối với khu vực tư nhân trong nước. Soojong Kim, CEO công ty, cho biết giấy phép chứng minh Innospace tuân thủ các yêu cầu quốc gia và xác nhận công ty đã sẵn sàng đưa tải trọng của khách hàng lên quỹ đạo.

Giấy phép phóng này đánh dấu lần đầu một công ty tư nhân trong nước được chính thức công nhận về độ tin cậy pháp lý và kỹ thuật để thực hiện vụ phóng thương mại. Sứ mệnh Spaceward sẽ là cột mốc lịch sử trong việc đưa vệ tinh và tải trọng của khách hàng vào không gian.

Giới chức công ty cho biết việc đưa tải trọng lên quỹ đạo thành công sẽ mở đường cho các hợp đồng tiếp theo và lịch bay ổn định từ nhiều địa điểm. Sứ mệnh tại Brazil tạo cơ hội chứng minh toàn bộ dịch vụ phóng, từ quy trình đếm ngược đến đưa tải trọng vào quỹ đạo và hỗ trợ khách hàng trong giai đoạn vận hành ban đầu.

HANBIT-Nano là gì

HANBIT-Nano là phương tiện phóng quỹ đạo cỡ nhỏ được thiết kế để đưa vệ tinh nhẹ vào quỹ đạo Trái Đất tầm thấp. Tên lửa có hai tầng. Tầng một sử dụng động cơ lai lực đẩy 25 tấn, đốt oxy lỏng làm chất oxy hóa cùng nhiên liệu rắn gốc paraffin. Tầng trên sử dụng động cơ methane lỏng và oxy lỏng, có lực đẩy khoảng 3 tấn. Cấu hình này là nền tảng cho thiết kế hướng đến độ an toàn, khả năng chế tạo và khởi động, tắt động cơ đáng tin cậy trong chuyến bay.

Innospace đã hoàn tất thử nghiệm kiểm định cho cả hai tầng vào năm 2025. Đợt thử nghiệm đốt nóng động cơ tầng hai kết thúc vào tháng 7. Thử nghiệm kiểm định đốt động cơ tầng một tại bãi thử của công ty ở Goheung hồi tháng 9 đã xác minh hiệu suất, hệ thống cấp chất oxy hóa, độ bền kết cấu và hệ thống điều khiển tích hợp. Những thử nghiệm này đánh dấu cột mốc cuối cùng trên mặt đất trước khi bắt đầu chuẩn bị cho chuyến bay tại Brazil.

Giải thích về hệ thống đẩy lai

Tên lửa lai sử dụng chất oxy hóa dạng lỏng được cấp vào buồng đốt, nơi nhiên liệu là vật liệu rắn. Với HANBIT-Nano, nhiên liệu là hỗn hợp gốc paraffin. So với động cơ nhiên liệu lỏng truyền thống bơm cả nhiên liệu lẫn chất oxy hóa, hệ thống lai có thể dễ xử lý hơn, đồng thời có thể điều chỉnh lực đẩy hoặc dừng động cơ dễ dàng hơn. Hạt nhiên liệu rắn cũng giúp giảm lượng vật tư đông lạnh và hệ thống đường ống so với tầng một dùng hoàn toàn nhiên liệu lỏng.

Hệ thống này cũng có những đánh đổi. Động cơ lai thường có hiệu suất thấp hơn các động cơ nhiên liệu lỏng tốt nhất cùng phân khúc, còn việc điều chỉnh biểu đồ cháy đòi hỏi thiết kế hạt nhiên liệu cẩn trọng. Innospace muốn bù đắp những hạn chế đó bằng kết cấu nhẹ và hệ thống đốt áp suất cao. Công ty cho biết buồng đốt composite tích hợp dạng chỏm cầu giúp giảm khối lượng mà vẫn chịu được áp suất, qua đó có thể tăng tải trọng với một kích thước tên lửa nhất định.

Tầng trên sử dụng động cơ methane-oxy. Methane trở thành chất đẩy phổ biến trong những năm gần đây vì cháy sạch và có thể đạt hiệu suất cao mà không phức tạp trong khâu xử lý như các loại nhiên liệu như dầu hỏa vốn có thể để lại cặn. Cấu hình tầng trên cũng hỗ trợ đưa vệ tinh cỡ nhỏ vào quỹ đạo chính xác, phù hợp với các sứ mệnh lên quỹ đạo đồng bộ Mặt Trời và quỹ đạo có góc nghiêng thấp. Innospace cho biết HANBIT-Nano có thể đưa khoảng 90 kg lên quỹ đạo đồng bộ Mặt Trời từ Alcantara; khối lượng lớn hơn có thể được đưa lên các quỹ đạo thấp hơn, gần xích đạo.

Công ty đã đầu tư vào công nghệ sản xuất bồi đắp cho các bộ phận động cơ và kết cấu. Bằng cách sử dụng quy trình in tiên tiến và buồng đốt composite, nhóm phát triển hướng đến giảm khối lượng, giảm số lượng linh kiện và đẩy nhanh sản xuất. Những kỹ thuật này hiện phổ biến trong các chương trình phóng nhỏ vì giúp rút ngắn chu kỳ cải tiến và giảm chi phí các đợt thử nghiệm ban đầu.

An toàn, luật pháp và giám sát

Vì tên lửa được thiết kế và chế tạo tại Hàn Quốc, luật quốc gia yêu cầu phải có sự chấp thuận của chính phủ ngay cả khi tên lửa được phóng từ một quốc gia khác. Là một bên ký kết Hiệp ước Không gian Vũ trụ, Hàn Quốc chịu trách nhiệm đối với các vụ phóng do doanh nghiệp tư nhân trong nước thực hiện. Giấy phép cấp cho Spaceward xác nhận Innospace đáp ứng các tiêu chuẩn về an toàn, an ninh, môi trường và sứ mệnh theo luật Hàn Quốc.

Công tác an toàn vận hành tại Brazil có sự tham gia của nhiều cơ quan. Cơ quan Vũ trụ Brazil phối hợp công khai với Không quân Brazil về quyền tiếp cận khu vực phóng, thông báo cho hàng không và hàng hải, cũng như các quy trình an toàn địa phương. Trong sứ mệnh này, một nhóm của KASA sẽ có mặt tại Alcantara để giám sát và hỗ trợ công tác quản lý an toàn. Giấy phép Spaceward cũng xác nhận phương tiện đáp ứng các yêu cầu về môi trường và an ninh do các cơ quan hữu quan đặt ra.

Nỗ lực xây dựng trung tâm phóng thương mại của Brazil

Alcantara từ lâu được xem là một sân bay vũ trụ gần xích đạo đầy triển vọng. Địa điểm này có lịch sử đau thương vẫn ảnh hưởng đến cách Brazil tiếp cận vấn đề an toàn. Năm 2003, một tai nạn trên mặt đất trong quá trình chuẩn bị tên lửa vệ tinh quốc gia đã khiến 21 kỹ sư thiệt mạng. Từ đó, Brazil đã nỗ lực củng cố văn hóa an toàn, quy trình tại khu vực phóng và các quan hệ đối tác quốc tế.

Thỏa thuận Bảo vệ Công nghệ ký với Mỹ năm 2019 cho phép các công ty nước ngoài phóng tên lửa từ Alcantara, đồng thời bảo vệ công nghệ nhạy cảm. Thỏa thuận này phù hợp với Chế độ Kiểm soát Công nghệ Tên lửa và giúp thu hút các nhà cung cấp dịch vụ phóng sử dụng linh kiện thuộc diện kiểm soát xuất khẩu. Khuôn khổ pháp lý ngày càng hoàn thiện và các dịch vụ tại khu vực phóng được mở rộng nhằm hỗ trợ các đơn vị quốc tế tiếp cận dịch vụ thương mại.

Việc phát triển Alcantara cũng gắn liền với nhu cầu của cộng đồng địa phương. Khu vực quanh sân bay vũ trụ có các cộng đồng truyền thống, còn những kế hoạch di dời trước đây từng vấp phải chỉ trích. Các trường đại học và nhóm địa phương, trong đó có Dự án Các nhà khoa học Alcantara do Đại học Liên bang Maranhao dẫn dắt, đã tăng cường hoạt động tiếp cận nhằm thúc đẩy giáo dục và sự tham gia vào các sáng kiến về không gian. Việc đưa vệ tinh của các trường đại học Brazil lên Spaceward phản ánh nỗ lực gắn hoạt động vũ trụ với cơ hội phát triển trong khu vực.

Thị trường và cạnh tranh

Dịch vụ phóng nhỏ là phân khúc cạnh tranh trong nền kinh tế vũ trụ. Các đơn vị đã có chỗ đứng tập trung vào những sứ mệnh ghép tải, giúp giảm giá mỗi kilogram bằng cách gom nhiều tải trọng lên tên lửa lớn. Mô hình này có thể tiết kiệm chi phí, dù khách hàng ít chủ động hơn về lịch phóng và thông số quỹ đạo. Tên lửa chuyên dụng cỡ nhỏ có thể đưa tải trọng vào quỹ đạo phù hợp hơn và rút ngắn thời gian chờ, điều được nhiều hoạt động trình diễn công nghệ và sứ mệnh nhạy cảm về thời gian coi trọng.

Innospace định vị HANBIT-Nano là bước khởi đầu cho một dòng tên lửa. HANBIT-Micro, được lên kế hoạch với tầng trên lớn hơn và một tầng đẩy quỹ đạo, dự kiến có thể đưa tải trọng nặng hơn lên quỹ đạo. Một ý tưởng lớn hơn mang tên HANBIT-Mini được thiết kế cho tải trọng cỡ một tấn. Công ty niêm yết trên sàn KOSDAQ của Hàn Quốc vào năm 2024; nếu sứ mệnh Spaceward thành công, chuyến bay sẽ là màn trình diễn công khai về hiệu suất và năng lực vận hành cho các khách hàng, nhà đầu tư tiềm năng.

Phóng từ địa điểm gần xích đạo có thể tạo lợi thế cho một số quỹ đạo. Khả năng tiếp cận các quỹ đạo có góc nghiêng thấp và quỹ đạo xích đạo có thể hấp dẫn các công ty khởi nghiệp về quan sát Trái Đất nhắm đến những dải bao phủ cụ thể. Nếu kết hợp được lịch phóng linh hoạt với lợi thế địa lý, Innospace có thể tạo dựng chỗ đứng bên cạnh các nhà cung cấp lớn hơn.

Rủi ro và những yếu tố có thể khiến vụ phóng bị trì hoãn

Các chuyến bay đầu tiên luôn đòi hỏi nhiều khâu chuẩn bị. Thời tiết ở vĩ độ thấp có thể thay đổi nhanh, với gió tầng cao, gió đứt ở các tầng trên và mưa rào nhiệt đới. Việc phối hợp tại khu vực phóng phải đồng bộ với công tác cấp phép cho máy bay và tàu thuyền, đôi khi khiến vụ phóng bị lùi một ngày hoặc hơn. Trong giai đoạn đếm ngược cuối cùng, nhóm cũng sẽ tiến hành đầy đủ các bước kiểm tra phương tiện và hệ thống mặt đất; bất kỳ kết quả nào bất thường đều có thể dẫn đến tạm dừng.

Rủi ro kỹ thuật vốn có trong một sứ mệnh thương mại đầu tiên. Hệ thống đẩy lai đã được ứng dụng rộng rãi trên tên lửa nghiên cứu khí quyển và các nền tảng thử nghiệm, nhưng việc đạt hiệu suất quỹ đạo với tầng một mới và tầng trên mới là một bước tiến lớn. Loạt thử nghiệm động cơ trong năm 2025 và chuyến bay dưới quỹ đạo năm 2023 giúp củng cố niềm tin. Dù vậy, các hệ thống phóng còn non trẻ thường phải đối mặt với việc hủy phóng hoặc sự cố trong những chuyến bay đầu. Các kế hoạch dự phòng, trong đó có quy trình tái triển khai đếm ngược trong khung thời gian phóng, là thông lệ tiêu chuẩn.

Thành công sẽ có ý nghĩa gì

Nếu tải trọng được triển khai suôn sẻ ở độ cao khoảng 300 km, điều đó sẽ xác nhận Innospace có thể đưa khách hàng từ khâu ký hợp đồng lên đến quỹ đạo. Đây là năng lực cốt lõi của một nhà cung cấp dịch vụ phóng. Sứ mệnh sẽ chứng minh hoạt động đếm ngược đáng tin cậy tại một khu vực phóng ở nước ngoài, khả năng điều khiển chính xác tầng trên và quy trình tích hợp tải trọng khách hàng đáp ứng tiêu chuẩn của các cơ quan ở hai nước.

Với Hàn Quốc, sứ mệnh sẽ đánh dấu sự gia nhập của một công ty tư nhân vào thị trường phóng lên quỹ đạo bên cạnh các chương trình phóng cấp quốc gia. Thành công có thể thúc đẩy chuỗi cung ứng trong các lĩnh vực động cơ đẩy tiên tiến, vật liệu composite và điện tử hàng không. Với Brazil, việc đăng cai sứ mệnh quỹ đạo thương mại do một đơn vị nước ngoài thực hiện sẽ củng cố lập luận rằng Alcantara có thể trở thành địa điểm phóng thường xuyên. Việc có vệ tinh Brazil trong danh sách tải trọng cũng gắn hoạt động tại sân bay vũ trụ với nghiên cứu và giáo dục địa phương.

Nếu Spaceward hoàn thành mọi mục tiêu chính, Innospace sẽ có vị thế thuận lợi để nhận thêm tải trọng, mở rộng sản xuất động cơ và kết cấu, đồng thời tiến tới lịch phóng dày hơn. Cơ hội dài hạn là xây dựng một dịch vụ đáng tin cậy, bổ trợ cho các lựa chọn ghép tải lớn hơn và giúp các đơn vị chế tạo vệ tinh nhỏ chủ động hơn về thời điểm cũng như địa điểm đưa vệ tinh lên quỹ đạo.

Tóm tắt

• Cơ quan Hàng không Vũ trụ Hàn Quốc cấp phép cho Innospace thực hiện sứ mệnh thương mại đầu tiên
• Khung thời gian phóng sứ mệnh Spaceward kéo dài từ ngày 28 tháng 10 đến ngày 28 tháng 11 tại Trung tâm Vũ trụ Alcantara của Brazil
• Đây là vụ phóng thương mại đầu tiên của một công ty tư nhân Hàn Quốc và là sứ mệnh thương mại tư nhân đầu tiên từ một trung tâm vũ trụ Brazil
• HANBIT-Nano sẽ mang theo tám tải trọng từ Brazil, Ấn Độ và Hàn Quốc, cùng một vật phẩm kỷ niệm
• Mục tiêu là đưa các tải trọng ban đầu vào quỹ đạo Trái Đất tầm thấp, ở độ cao khoảng 300 km
• Tên lửa hai tầng với tầng một dùng động cơ lai lực đẩy 25 tấn và tầng trên dùng động cơ methane-oxy
• Phái đoàn KASA sẽ tới Alcantara để rà soát an toàn và hỗ trợ hoạt động
• Vị trí gần xích đạo của Alcantara đem lại lợi thế về hiệu suất và khả năng tiếp cận hiệu quả nhiều quỹ đạo Trái Đất tầm thấp
• Mục tiêu thị trường là cung cấp dịch vụ phóng riêng linh hoạt cho vệ tinh cỡ nhỏ, bên cạnh lựa chọn ghép tải trên tên lửa lớn
• Thời tiết, công tác phối hợp tại khu vực phóng và các bước kiểm tra kỹ thuật cho chuyến bay đầu tiên vẫn có thể khiến ngày phóng chính thức thay đổi