Hôm nay,  

Về Phi Thuyền Con Thoi

03/02/200300:00:00(Xem: 6995)
Bài của BÙI THANH LIÊM

Trong chuyến viếng thăm Little Saigon, miền Nam California dịp cuối năm vừa rồi, biết tôi làm trong lĩnh vực khoa học không gian, nhiều người đã đặt câu hỏi liên quan đến vấn đề phi thuyền và thám hiểm không gian. Tôi đã cố gắng trả lời, nhưng chắc chắn là không thông suốt. Hôm nay, tôi xin mượn đất của Việt Báo để trả lời chung cho các bạn đang quan tâm đến hoạt động của phi thuyền con thoi.
Space Shuttle, còn gọi là phi thuyền con thoi hay tàu vũ trụ, hiện nay là phương tiện di chuyển chính của cơ quan quản trị hàng không và không gian Hoa kỳ (NASA), dùng để chuyên chở các chuyên gia ra ngoài không gian thực hiện các thí nghiệm khoa học; chuyển tải các vật liệu để xây trạm không gian quốc tế; và mang vệ tinh nhân tạo, viễn vọng kính ra khỏi trái đất. Có tất cả 6 tàu con thoi, gồm Enterprise, Columbia, Disco-very, Endeavor, Challenger, và Atlantis. Enterprise chỉ là phi thuyền thử nghiệm, chưa bao giờ được phóng vào vũ trụ và tàu Challenger bị nổ năm 1986.
Tàu con thoi dài khoảng 37 m và cánh phi thuyền xoè ra khoảng 23 m. Bản thân người viết đã có lần vào trong toà nhà chứa phi thuyền hồi năm ngoái lúc cả đoàn tàu con thoi bị giam lại khi một vết rạn nhỏ được tìm thấy ở ống dẫn nhiên liệu. Đó là lần đầu tiên tôi vào trong toà nhà Orbiter Processing Facility (OPF), đi lang thang mà không biết mình đang đi ngay dưới bụng con tàu Atlantis, cho đến khi người hướng dẫn nói: "Atlantis đang ở ngay trên đầu bạn đó!". Tôi nhìn lên thấy một vùng xám ngắt trải dài, có nhìn tận mắt mới thấy con tàu vũ trụ nó to lớn biết bao.
Phi thuyền con thoi do công ty Rockwell chế tạo, và được phóng đi lần đầu tiên ngày 12 tháng 4 năm 1981. Tàu con thoi có hình dáng giống một phi cơ, đây là nơi chứa các phi hành gia. Ở phần đuôi phi thuyền có 3 động cơ chính, mỗi động cơ dùng hệ thống nổ từ phản ứng hoá học của oxy và hydro lỏng để tạo ra một lực đẩy là 170 tấn. Tuy nhiên, nhiêu đó không đủ để mang tàu con thoi ra khỏi bầu khí quyển, vì thế cần phải có thêm 2 ống phản lực, mỗi ống dùng thuốc hoả tiển và tạo ra lực đẩy là 1315 tấn. Ngoài phi thuyền và 2 ống phản lực phụ còn có một bình lớn chứa nhiên liệu cho 3 động cơ chính của phi thuyền.
Do đó, mỗi lần phóng tàu con thoi, chúng ta thấy 4 bộ phận kể trên: phi thuyền, 2 ống phản lực, và bình chứa nhiên liệu. Tất cả các bộ phận này đều có thể tái xử dụng, ngoại trừ bình chứa nhiên liệu sẽ bị đốt cháy ở thượng tầng khí quyển. Bây giờ chúng ta hãy đi viếng thăm từng phần.
Tàu con thoi bao gồm buồng lái, sau đó là nơi nghỉ ngơi và làm việc của các phi hành gia nằm ở gần phía mũi của phi thuyền. Ở khoang giữa là nơi chứa đựng các trọng tải. Sau cùng là phần đuôi bao gồm 3 động cơ chính và hệ thống điều khiển bay.
Bình chứa nhiên liệu dài khoảng 47m, và 9m đường kính. Chỉ nội bình chứa không đã cân nặng 35 nghìn kg, khi chứa đầy nhiên liệu hydro và oxy lỏng thì nặng gần 8 trăm nghìn kg. Ngoài nhiệm vụ chứa nhiên liệu, bình chứa còn là điểm tựa cho 2 ống hoả tiển. Khi rời dàn phóng, bình chứa hấp thụ năng lượng từ 3 động cơ chính và 2 ống hoả tiển. Khi 2 ống hoả tiển tách rời ở cao độ 45 km, phi thuyền con thoi tiếp tục cỡi trên lưng bình chứa đến khi đạt được vận tốc quỹ đạo ở độ cao 115 km. Khoảng 8.5 phút sau khi rời dàn phóng, tất cả các nhiên liệu trong bình chứa sẽ được tiêu thụ, lúc đó bình chứa sẽ tách rời và rơi trở lại trái đất, nó sẽ bị tan vỡ trên bầu khí quyển, phần còn lại rơi xuống biển.


Ống phản lực dùng thuốc hoả tiển ở dạng rắn. Mỗi ống được đúc bằng 11 miếng thép được nối lại với nhau bằng các ghim thép đặc biệt. Mỗi ống dài 35 m, đường kính cỡ 4 m, và chứa gần nửa triệu kí-lô thuốc hoả tiển. Nguồn nhiên liệu này được đốt cháy ở nhiệt độ 3200 độ C. Vòi thoát lửa ở phần đuôi có thể xoay được để điều khiển đường bay. Sau 2 phút phóng, 2 ống phản lực sẽ tách ra, bay trở về trái đất, bung dù và rơi xuống Đại Tây Dương. Một đội người nhái đặc biệt sẽ vớt chúng lên, mang trở vô đất liền, tu bổ lại để tái xử dụng.
Phần động cơ chính của tàu con thoi tạo thêm lực đẩy cần thiết và tiếp tục hoạt động 8.5 phút, đó là khoảng thời gian cần thiết để đi vào quỹ đạo. Sau khi 2 ống hoả tiển tách khỏi, 3 động cơ chính này sẽ đẩy phi thuyền bay ở vận tốc từ 4828 km/h lên 27358 km/h, có nghĩa là 22 lần nhanh hơn vận tốc âm thanh. Cũng như 2 ống hoả tiển, 3 động cơ chính có vòi thoát xoay chuyển được dùng để điều khiển đường bay.
Ngoài vũ trụ, tàu con thoi xoay quanh trái đất theo đường quỹ đạo ở vận tốc 28164 km/h và cứ 90 phút là hết một vòng. Ở đó, cứ mỗi 45 phút là các phi hành gia sẽ thấy mặt trời mọc và lặn. Thông thường phi thuyền được "neo" ở độ cao 250 km đến 960 km, phụ thuộc vào đòi hỏi của sứ mệnh. Mỗi sứ mệnh của tàu con thoi trung bình kéo dài từ 10 ngày, tuy nhiên các phi hành gia có đủ lương thực, nhiên liệu và các thiết bị khác cho thời gian lâu hơn, trong trường hợp họ không thể trở về trái đất khi gặp thời tiết xấu.
Tàu con thoi có thể chứa được tối đa là 10 người, nhưng thông thường thì chỉ có 7 người trong mỗi phi vụ. Phi hành đoàn bao gồm chỉ huy trưởng, phi công, chuyên gia phi vụ, và chuyên gia trọng tải. Chuyên gia phi vụ chịu trách nhiệm về thiết bị và phương tiện hổ trợ cho trọng tải, còn chuyên gia trọng tải thì phụ trách một phần trọng tải đặc biệt cho sứ mệnh. Chỉ huy trưởng, phi công, và các chuyên gia phi vụ được NASA tuyển chọn, còn chuyên gia trọng tải thì không nhất thiết phải là phi hành gia và được các công ty bảo trợ đề cử. Lúc trở về trái đất, tàu con thoi sẽ đáp xuống phi đạo ở trung tâm Kennedy, tiểu bang Florida. Trong trường hợp gặp thời tiết xấu, tàu phải đáp ở căn cứ Không quân Edwards, California, và sau đó được máy bay Boeing 747 đặc biệt chở qua trung tâm Kennedy. Mỗi lần chuyên chở từ CA qua FL tốn mất 1 triệu đô-la, cho nên NASA luôn tìm mọi cách để đáp xuống Kennedy trước.
Ngay sau khi phi thuyền đáp xuống đất liền, sẽ có một đội chuyên gia kiểm tra xem có bị hư hại gì khi bay trở về đất liền. Sau đó phi thuyền sẽ được kéo về trở lại nhà chứa để tu bổ, sửa chữa và chuẩn bị cho lần phóng tàu kế tiếp.
Trên đây chỉ là tóm tắt khái quát vài nét về phi thuyền con thoi, dựa theo những hiểu biết và tài liệu đọc được. Riêng bản thân người viết không trực tiếp dính dáng đến các hoạt động phóng tàu. Công việc của tôi ở NASA nặng về phần nghiên cứu nhiều hơn, cụ thể hơn là nghiên cứu làm giảm độ rung và áp suất âm thanh khi phi thuyền rời dàn phóng.
Độ rung và tiếng ồn phát ra từ động cơ phản lực của tàu và ống phản lực tạo ra một sức tàn phá rất khủng khiếp, nếu không kiềm chế và giảm thiểu chúng thì dàn phóng đã bị sập từ lâu rồi, vì thế mỗi lần phóng, có vài triệu lít nước được bơm vào, không phải chỉ để giảm nhiệt độ của lửa, mà còn để giảm áp suất âm thanh và độ rung. Hiện nay nghiên cứu của chúng tôi là sáng tạo ra một kỹ thuật mới, thay vì dùng nước, cho việc giảm thiểu này. Kể hết chi tiết nghiên cứu này có lẽ sẽ tốn thêm một vài bài viết nữa, xin hẹn bạn kỳ sau!
BÙI THANH LIÊM

Kể từ khi thượng nghị sĩ JD Vance được chỉ định làm ứng viên phó tổng thống của Donald Trump, các nhà bình luận đã xem xét lại cuốn hồi ký “Hillbilly Elegy” năm 2016 của Vance để tìm hiểu về bối cảnh chính trị hiện nay của Hoa Kỳ. Tám năm trước, Vance là người không bao giờ chấp nhận Trump (Never-Trumper), từng so sánh chủ nghĩa Trump (Trumpism) với “heroin văn hóa,” trong một bài viết trên tạp chí The Atlantic. Tuy nhiên, cuốn hồi ký của Vance là một tài liệu quan trọng để giải thích tại sao chính trị Hoa Kỳ ngày nay lại chuyển hướng ủng hộ Trump.
Từ khi Julius Caesar lìa đời với câu “Et tu, Brute?” (xin tạm dịch: “Cả ngươi nữa sao, Brutus?”), các vụ ám sát chính trị đã không phải là chuyện gì hiếm có. Nhưng liệu với sự phát triển của xã hội thời hiện đại, số lượng các vụ ám sát chính trị có giảm bớt hay không? Liệu vụ ám sát bất thành cựu Tổng thống Donald Trump có phải là một sự kiện ngoại lệ trong các nền dân chủ hiện đại?
Hình ảnh của súng trường bán tự động AR-15 xuất hiện khắp nơi trong đời sống công cộng của nước Mỹ: các nghị sĩ Cộng hòa đeo những chiếc huy hiệu hình AR-15. Cờ Liên minh bay với hình bóng của một khẩu AR-15 và dòng chữ "come and take it" bên ngoài Điện Capitol trong cuộc bạo loạn ngày 6 tháng 1. Chúng cũng được sử dụng để kêu gọi các biện pháp an toàn súng nghiêm ngặt hơn.Vào thứ Bảy vừa qua, khẩu AR-15 xuất hiện trên chính trường Mỹ theo một cách khác – là vũ khí được sử dụng trong vụ ám sát cựu tổng thống Donald Trump.
Campuchia có kế hoạch xây dựng kênh đào Funan Techo Canal (FTC) dài 180 km (110 dặm) từ thủ đô đến bờ biển trên Vịnh Thái Lan, một dự án trị giá 1,7 tỷ USD nhằm giảm sự phụ thuộc vào việc vận chuyển hàng hóa qua các cảng ở Việt Nam. Nhưng bài phân tích này kết luận rằng kế hoạch FTC không khả thi về mặt tài chính, sẽ có tác động môi trường nghiêm trọng và sẽ làm tình trạng khan hiếm nước ở hai nước hạ lưu thêm khắc nghiệt khi mực nước sông Mekong đã hạ xuống cực kỳ thấp dưới kỷ lục thấp nhiều năm liền rồi. Lập luận của chính phủ Campuchia rằng kênh đào sẽ làm cho vận tải hàng hóa rẻ hơn là điều không thế có, tính toán sơ bộ của tác giả cho thấy cước phí vận chuyển hàng hóa qua kênh này sẽ cao hơn so với qua các cảng ở Việt Nam để đến các nước có Mậu dịch nhiều nhất với Campuchia.
Vào ngày 4 tháng 2 năm 2022, ngay trước khi xâm chiếm Ukraine, Tổng thống Nga Vladimir Putin tới Bắc Kinh, nơi ông và nhà lãnh đạo Trung Quốc Tập Cận Bình đã ký một văn bản ca ngợi mối quan hệ đối tác “không giới hạn”. Hơn hai năm kể từ ngày đó, Trung Quốc đã từ chối lên án cuộc xâm lược và giúp Nga nhận được trang thiết bị, từ các động cơ máy cho đến máy bay không người lái, những thứ rất quan trọng cho nỗ lực chiến tranh.
Khi đọc truyện cổ thế giới, chúng ta thường gặp một số cổ tích, trong đó chim quạ cũng biết nói, cũng giao tiếp với người. Những chuyện như thế rất là bình thường trong quan điểm Phật giáo, đặc biệt là trong các truyện Bản sinh (Jātaka) ghi lại các kiếp tiền thân của Đức Phật. Tất cả chúng sanh được tin là những vị Phật và Bồ-tát sẽ thành. Nơi đó, chữ “chúng sinh” có nghĩa là người và thú, là chim, khỉ, ngựa, cá, voi, cọp… Quan niệm đó cũng là cội nguồn của hạnh ăn chay, tránh ăn thịt. Thực tế, Đức Phật cho ăn thịt với điều kiện là Tam tịnh nhục: Kinh Jivaka Sutta ghi rằng, “Thịt có ba trường hợp không nên dùng, khi nhìn thấy, nghe thấy hoặc khi nghi ngờ (có một con vật đã bị giết cho mình ăn)…” Về sau, Phật giáo Đại thừa đưa ra quan điểm ăn chay tuyệt đối. Nghĩa là, loài vật với người là bình đẳng, như là chúng sinh.
Vòm nhiệt (heat dome) là hiện tượng thời tiết khi có một vùng áp suất cao trong khí quyển giữ chặt nhiệt lại trong một khu vực. Để dễ hiểu hơn, quý vị có thể hình dung Vòm nhiệt giống như một cái nắp vung khổng lồ đậy kín cả một khu vực, không cho không khí nóng thoát ra. Không khí nóng bị ứ đọng lại một chỗ (trời đứng gió), không thể thoát ra ngoài, sẽ làm cho khu vực đó trở nên nóng hầm hập.
Các quý cô quý bà đang mong muốn ‘sưu tầm’ thêm vài con dấu cho Thẻ thông hành (Passport) của mình? Quý vị có thể sẽ phải gạch bỏ 5 điểm sau đây trong danh sách du lịch của mình. Những chỗ này không chỉ nổi tiếng với cảnh đẹp tuyệt vời hay giá trị lịch sử thiêng liêng, mà còn vì họ cấm nữ du khách lui đến.
Cứ nói đến thuyết Galileo là có ngay lông chim và một cái gì đó như cái kìm, cái búa đứng cạnh để chứng tỏ “không khí đã gây cản trở”. Bên nặng bên nhẹ quá khác biệt. Đáng lẽ các nhà nghiên cứu phải tiến xa hơn, không thể ngừng ở kết luận lười biếng ấy. Chỉ cần loại bỏ lông chim (thiếu yếu tố sức cản không khí), rồi cho hai cái búa một 5 ký, một 4 ký, chẳng hạn, cùng rơi trên mặt trăng, mặt đất – xem chúng có rơi cùng tốc độ hay không… là biết liền. Năm ký, bốn ký hay một ký v.v… đều “rơi” cùng tốc độ dù có hay không có vacuum. Vì thực sự, chúng… không rơi! Chính chất đen, khi tạo ra quán tính cho muôn vật, đã gây ra hiện tượng ấy.
Dưới thời các Tổng thống Barack Obama, Donald Trump và Joe Biden, chiến lược phòng thủ của Hoa Kỳ đã được xây dựng dựa trên quan niệm lạc quan rằng, Hoa Kỳ sẽ không bao giờ cần chiến đấu nhiều hơn một cuộc chiến trong cùng một lúc. Dưới thời chính quyền Obama, đứng trước tình trạng tiết kiệm ngân sách, Bộ Quốc Phòng đã từ bỏ chính sách lâu đời là sẵn sàng chiến đấu và giành chiến thắng trong hai cuộc chiến lớn để tập trung vào việc có được các phương tiện chiến đấu và chỉ giành chiến thắng trong một cuộc chiến. Hành động đó đã đẩy nhanh xu hướng, hướng tới một quân đội Mỹ nhỏ hơn. Nó cũng thu hẹp các lựa chọn khả dụng cho giới hoạch định chính sách của Hoa Kỳ, vì việc cam kết cho Hoa Kỳ tham chiến ở một nơi sẽ ngăn cản hành động quân sự ở nơi khác.
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.