Dự án phát triển tàu tiếp nhiên liệu ngay trên quỹ đạo

Tàu APS-R sẽ cung cấp dịch vụ tiếp nhiên liệu cho những phương tiện tương thích trên quỹ đạo địa tĩnh ở độ cao khoảng 35.800km trên xích đạo.

Có hàng nghìn vệ tinh và tàu vũ trụ quay quanh Trái đất, nhưng chúng đều phải đối mặt với một vấn đề nghiêm trọng: cạn kiệt nhiên liệu. Vấn đề này thường khiến vệ tinh phải ngừng hoạt động kể cả khi các thiết bị vẫn còn trong tình trạng tốt.

Mô phỏng tàu Astroscale Prototype Servicer for Refueling (APS-R) trên quỹ đạo. (Ảnh: Astroscale US).

Nhằm giải quyết vấn đề nhiên liệu, Viện Nghiên cứu Tây Nam (SwRI) ở Mỹ lên kế hoạch phát triển tàu vũ trụ cung cấp dịch vụ tiếp nhiên liệu trên không gian. Sáng kiến này là một phần của dự án thí điểm Space Mobility and Logistics (SML) trị giá 25,5 triệu USD do Lực lượng Vũ trụ Mỹ tài trợ và công ty hàng không vũ trụ Astroscale US quản lý. Họ sẽ phát triển nguyên mẫu tàu vũ trụ nhỏ mang tên Astroscale Prototype Servicer for Refueling (APS-R) nhằm tiếp nhiên liệu cho những phương tiện tương thích trên quỹ đạo địa tĩnh.

Các vệ tinh của quỹ đạo địa tĩnh hoạt động ở độ cao khoảng 35.800 km phía trên xích đạo. Đa số chúng được sử dụng cho mục đích viễn thông. APS-R sẽ di chuyển theo quỹ đạo tròn khớp với chu kỳ quay của Trái đất. Con tàu sẽ vận chuyển nhiên liệu đẩy hydrazine từ nơi lưu trữ đến các vệ tinh cần nhiên liệu. Nó có thể cung cấp dịch vụ cho bất cứ tàu vũ trụ nào trang bị cổng tiếp nhiên liệu tương thích.

SwRI đặt mục tiêu chế tạo "xe buýt tàu vũ trụ" để chở APS-R lên không gian trong 16 tháng tới. "Kích thước tối đa là 61 x 71 x 114 cm khi xếp gọn để phóng và tổng khối lượng phóng của phương tiện là 198 kg, bao gồm cả nhiên liệu đẩy", Steve Thompson, kỹ sư dự án tại SwRI, cho biết.

Quá trình phát triển xe buýt tàu vũ trụ sẽ diễn ra tại Cơ sở xử lý tải trọng và tàu vũ trụ hệ thống không gian mới rộng 6.900m² của SwRI. Cơ sở này được xây dựng nhằm lắp ráp và thử nghiệm các tàu vũ trụ nhỏ một cách nhanh chóng.

Khi quá trình thiết kế và phát triển xe buýt tàu vũ trụ hoàn tất, SwRI sẽ tích hợp hàng hóa do Astroscale cung cấp và tiến hành thử nghiệm môi trường để chuẩn bị cho vụ phóng. Tàu APS-R dự kiến sẵn sàng phóng vào năm 2026.