[비즈한국] Vào ngày 30 tháng 3 (giờ địa phương), Isar Aerospace, một startup hàng không vũ trụ tư nhân của Đức, đã lần đầu tiên phóng tên lửa đẩy vệ tinh cỡ nhỏ do chính mình phát triển có tên là ‘Spectrum’ từ Cảng vũ trụ Andøya (Andøya Spaceport) ở Na Uy. Đây là lần đầu tiên một tên lửa đẩy do công ty tư nhân Châu Âu tự thiết kế được phóng chính thức. Tuy nhiên, 30 giây sau khi phóng, tên lửa đã chệch quỹ đạo và rơi xuống biển.
Dù là một kết quả đáng tiếc, nhưng phát biểu của CEO Isar Aerospace khi ông đặt ý nghĩa quan trọng vào việc "vượt qua bức tường 30 giây" thật đáng kinh ngạc. Giới chuyên môn cũng đánh giá vụ phóng này là "thành công một nửa". Lý do là gì?
Startup vũ trụ, nơi thất bại phải được tích lũy
Theo thông báo của công ty, trong chuyến bay thử nghiệm đầu tiên của Isar Aerospace, tên lửa đẩy Spectrum đã cất cánh cùng với việc kích hoạt tầng thứ nhất, bay trong khoảng 30 giây rồi kết thúc chuyến bay theo "quy trình đã định" và rơi xuống biển theo "phương thức kiểm soát". Nghĩa là tất cả các giai đoạn từ khi bay 30 giây cho đến khi rơi xuống đều đã được lên kế hoạch. Toàn bộ quá trình này là nhờ vào giao thức đảm bảo an toàn nghiêm ngặt. Nhờ đó, bệ phóng không bị hư hại và sự an toàn của tất cả nhân sự tham gia đều được đảm bảo.
Daniel Metzler, đồng sáng lập kiêm CEO của Isar Aerospace, cho biết: "Chúng tôi đánh giá vụ phóng thử nghiệm này là một thành công lớn khi hoàn thành việc cất cánh suôn sẻ, bay ổn định trong 30 giây và kiểm chứng tính hiệu quả của Hệ thống kết thúc chuyến bay (Flight Termination System)". Ông đánh giá thêm: "Thành tựu này không chỉ đơn thuần là một vụ phóng, mà còn là minh chứng cho việc chúng tôi không chỉ dừng lại ở thiết kế và chế tạo tên lửa mà còn có thể thực hiện được việc phóng thực tế. Đây sẽ là nền tảng để cung cấp dịch vụ phóng vệ tinh linh hoạt và đáng tin cậy trong tương lai".
Các chuyên gia trong ngành vũ trụ coi trọng việc liệu dữ liệu dựa trên thất bại có phải là dữ liệu hữu ích để tiến tới bước tiếp theo hay không. Lý do vụ phóng này được đánh giá là thành công một nửa là vì họ đã có thể phân tích, học hỏi và cải thiện dữ liệu thu thập được trong suốt 30 giây bay để chuẩn bị nền tảng cho lần phóng tiếp theo.
Isar Aerospace hiện đang sản xuất tên lửa đẩy Spectrum số 2 và số 3. Họ trực tiếp phát triển, sản xuất và thử nghiệm gần như tất cả các bộ phận tại chỗ theo phương thức tích hợp dọc (vertical integration), đồng thời đang xây dựng cơ sở hạ tầng để sản xuất tối đa hơn 40 tên lửa đẩy mỗi năm thông qua hệ thống sản xuất hàng loạt được tự động hóa cao.
Bulent Altan, Chủ tịch hội đồng quản trị Isar Aerospace và cựu quản lý tại SpaceX, nhận định về vụ phóng thử nghiệm này: "Đối với chuyến bay đầu tiên được thiết kế hoàn toàn mới, đây là một thành công lớn". Ông đánh giá tích cực về chuyến bay và thành quả của Isar Aerospace: "Với khả năng tải trọng 1.000kg, tên lửa Spectrum của Isar sẽ là giải pháp toàn cầu linh hoạt và hiệu quả về chi phí, có thể lấp đầy năng lực phóng vệ tinh đang thiếu hụt hiện nay. Điều quan trọng là Isar Aerospace không chỉ chế tạo tên lửa mà còn xây dựng cả một hệ thống sản xuất tên lửa hoàn chỉnh".
Sân khấu tiếp theo là "lần phóng thứ hai"
Hiện tại, các startup vũ trụ Châu Âu đang trong quá trình vượt qua rào cản đầu tiên mang tên "phát triển tên lửa đẩy". Startup hàng không vũ trụ Đức RFA (Rocket Factory Augsburg) đã gặp sự cố lớn khi tên lửa phát nổ ở giai đoạn thử nghiệm động cơ ngay trước lần phóng đầu tiên vào năm ngoái. Sau đó, họ đã nhanh chóng bắt tay vào công việc cải tiến và đang tiến hành nâng cấp công nghệ với mục tiêu phóng lại trong năm nay. Các chuyên gia cho rằng, ngay cả với một tên lửa có khả năng thành công về mặt lý thuyết, khi thực hiện thực tế vẫn phải xử lý vô số biến số, vì vậy ngành công nghiệp vũ trụ là một ngành công nghiệp của sự tích lũy, nơi các thất bại được bồi đắp và dựa vào đó từng bước tiến tới thành công.
PLD Space của Tây Ban Nha cũng là một doanh nghiệp đang đạt được những thành tựu đáng chú ý trong lĩnh vực tên lửa đẩy cỡ nhỏ của Châu Âu. Được thành lập tại Elche, Tây Ban Nha vào năm 2011, họ đang phát triển dòng tên lửa đẩy cỡ nhỏ có thể tái sử dụng một phần mang tên 'Miura'. Tháng 10 năm 2023, họ đã phóng thành công tên lửa mini 'MIURA 1' từ Huelva ở miền nam Tây Ban Nha. Vụ phóng này có ý nghĩa to lớn khi là vụ phóng tên lửa nhỏ tư nhân thành công đầu tiên được thực hiện trên lục địa Châu Âu.
Họ cũng đang đẩy nhanh việc phát triển 'Miura 5' với mục tiêu phóng thương mại vào năm 2025. Họ đang nhận được sự ủng hộ mạnh mẽ tại Châu Âu, từ Chính phủ Tây Ban Nha, Trung tâm Hàng không vũ trụ Đức (DLR) đến chương trình Horizon 2020 của EU. PLD Space đang theo đuổi sự linh hoạt và bền vững thông qua nhiên liệu kerosene sinh học thân thiện với môi trường, hệ thống tái sử dụng tầng 1 và mô hình cung cấp dịch vụ phóng chuyên dụng.
Orbex, có trụ sở tại Thụy Điển, cũng là một startup đáng chú ý của Châu Âu. Orbex đang phát triển một tên lửa đẩy vệ tinh siêu nhỏ có tên 'Prime' và có các công ty con tại Đan Mạch và Đức. Được thành lập vào năm 2015 dưới tên gọi Moonspike, họ bắt đầu với việc huy động vốn cộng đồng cho chuyến thám hiểm mặt trăng tư nhân nhưng việc huy động vốn thất bại. Sau đó, họ đổi tên thành Orbex (Orbital Express Launch) và chuyển hướng thành công ty vũ trụ cung cấp dịch vụ phóng thương mại cho các vệ tinh nano và vi mô.
Điểm khác biệt của họ so với các startup vũ trụ khác là việc tiên phong trong thị trường công nghệ vũ trụ bền vững tại Châu Âu như sử dụng nhiên liệu LPG sinh học, cấu trúc sợi carbon nhẹ, cơ sở hạ tầng sản xuất nội khối Châu Âu và khả năng tái sử dụng. Đặc biệt, việc họ là một công ty toàn Châu Âu xây dựng hệ thống căn cứ phóng kết nối Anh - Scandinavia - Bồ Đào Nha cũng rất thu hút sự chú ý.
Từ startup công nghệ đến thúc đẩy chính sách: "Bức tranh lớn của Châu Âu"
Mặc dù năng lực công nghệ của Châu Âu trong lĩnh vực này đang tích lũy dần, nhưng nếu so sánh quy mô thị trường hay sự linh hoạt trong chính sách với Hoa Kỳ, thì họ vẫn còn một chặng đường dài phía trước. Do đó, trên khắp Châu Âu, các hoạt động nghiên cứu phát triển chiến lược và thúc đẩy chính sách do chính phủ dẫn đầu đang được thực hiện song song. Tính đến nửa cuối năm 2024, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) và Liên minh Châu Âu (EU) lấy việc đảm bảo công nghệ tên lửa đẩy thân thiện với môi trường, tăng cường quyền tự chủ trong vũ trụ và mở rộng hợp tác công - tư làm nền tảng cốt lõi.
Trong tài liệu 'Xu hướng nghiên cứu và chính sách đẩy/thăm dò vũ trụ Châu Âu nửa cuối năm 2024' do Trung tâm Hợp tác Nghiên cứu Hàn - EU (KERC) phát hành, Tiến sĩ Son Min, nhà nghiên cứu kỹ thuật hàng không vũ trụ và hải dương tại Đại học Quân sự Liên bang Munich (Bundeswehr University Munich), Đức, đã phân tích toàn diện xu hướng nghiên cứu và chính sách về đẩy và thăm dò vũ trụ của Châu Âu trong nửa cuối năm 2024, đồng thời làm sáng tỏ định hướng chiến lược cho phát triển vũ trụ bền vững và đổi mới công nghệ. Đặc biệt, ông đã chỉ ra luồng chính sách của ngành công nghiệp liên quan đến hàng không vũ trụ tại Châu Âu, trong khi đưa ra khả năng phát triển thăm dò và phát triển vũ trụ trong tương lai, tập trung vào việc đẩy mạnh thăm dò vũ trụ thân thiện với môi trường, công nghệ thăm dò vũ trụ và mở rộng hợp tác công - tư trong ngành công nghiệp vũ trụ của Châu Âu.
Báo cáo này giới thiệu các chương trình Themis và Ariane Next mà Châu Âu đang thúc đẩy nhằm đảm bảo năng lực vũ trụ độc lập và tăng cường năng lực cạnh tranh toàn cầu thông qua nghiên cứu công nghệ đẩy và tên lửa đẩy. Đây là dự án tên lửa tái sử dụng mà Châu Âu đang tự phát triển để đối phó với Falcon 9 của SpaceX.
Ngoài ra, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) đang thúc đẩy việc đưa vào sử dụng nhiên liệu metan lỏng và hydro, đặt mục tiêu giảm phát thải carbon và phát triển vũ trụ bền vững, song song với đó là dự án động cơ Prometheus và dự án Themis, với kế hoạch đảm bảo công nghệ tên lửa đẩy tái sử dụng hoàn toàn vào năm 2027.
Việc Châu Âu nhận thức được những hạn chế của nhiên liệu rắn và nhiên liệu hóa học độc hại truyền thống, đồng thời tích cực thúc đẩy đưa vào sử dụng chất đẩy thân thiện với môi trường dựa trên hydro lỏng và metan lỏng cũng rất đáng chú ý. Đây không chỉ là sự đổi mới công nghệ đơn thuần mà là cách tiếp cận chiến lược để giảm phát thải carbon và chuyển đổi sang ngành công nghiệp vũ trụ bền vững. Chính sách 'Không mảnh vỡ vũ trụ' (Zero Debris) của ESA cũng được kỳ vọng sẽ vận hành như một khung quản lý giao thông vũ trụ, bao gồm ngăn chặn phát thải rác vũ trụ, ngăn ngừa phân rã vệ tinh và công nghệ tránh va chạm.
Đặc biệt nổi bật là việc đầu tư vào công nghệ nhiên liệu tương lai. Dự án H2POWRD đang phát triển công nghệ tua-bin khí kích nổ quay (RDGT) dựa trên hydro, với sự tham gia của 12 tổ chức bao gồm Đại học Kỹ thuật Berlin (TU Berlin) của Đức. Công nghệ này có ưu điểm là hiệu suất nhiên liệu cao hơn và phát thải khí nhà kính thấp hơn so với tua-bin khí truyền thống. Tại Đại học Kỹ thuật Darmstadt của Đức, dự án A-STEAM đang nghiên cứu công nghệ năng lượng sạch dựa trên quá trình đốt cháy nhôm-hơi nước. Đây là công nghệ đang thu hút sự chú ý như một loại nhiên liệu thay thế không carbon có thể được sử dụng không chỉ cho tên lửa đẩy mà còn cho các hệ thống phát điện trên mặt đất.
Như vậy, Châu Âu đang tái định hình mô hình hàng không vũ trụ tương lai với hai trục chính là 'thân thiện với môi trường' và 'công nghệ chất đẩy tự chủ'.
Một cột mốc quan trọng khác của thăm dò vũ trụ Châu Âu là Căn cứ mô phỏng mặt trăng (Luna analog facility) nằm ở Cologne, Đức. Đây là cơ sở mô phỏng dành riêng cho thăm dò mặt trăng do ESA và Trung tâm Hàng không vũ trụ Đức (DLR) cùng vận hành. Nhiều thử nghiệm đa dạng đang được tiến hành tại đây như địa hình mặt trăng nhân tạo rộng 700㎡, hệ thống giảm trọng lực, thí nghiệm hợp tác của robot thăm dò và thí nghiệm radar địa chất (GPR) để tìm kiếm tài nguyên dưới lòng đất.
LUNA đang đóng vai trò là tiền đồn của ngành công nghiệp hàng không vũ trụ Châu Âu nhằm chuẩn bị cho việc xây dựng căn cứ mặt trăng và các nhiệm vụ thăm dò dài hạn, đồng thời đang thử nghiệm nhiều nhiệm vụ khác nhau mà họ sẽ phải đối mặt trong môi trường mặt trăng thực tế như công nghệ robot thăm dò tự động dựa trên AI, thí nghiệm môi trường sống bền vững và thiết kế ứng phó với bụi mặt trăng.
Về mặt chính sách, Châu Âu cũng đã bắt tay vào tăng cường chính sách vũ trụ tích hợp ở mức độ chưa từng có. Sau cuộc bầu cử Nghị viện Châu Âu năm 2024, Ủy viên mới phụ trách Quốc phòng và Vũ trụ, Andrius Kubilius, đã đưa ra 'Quyền tự chủ chiến lược và đảm bảo khả năng cạnh tranh của ngành công nghiệp vũ trụ Châu Âu' làm nền tảng cốt lõi.
Đặc biệt, EU đang thúc đẩy một cách toàn diện từ các cơ sở hạ tầng vũ trụ chính như Galileo, Copernicus, IRIS² cùng với phát triển công nghệ tên lửa tái sử dụng, chiến lược an ninh và quốc phòng vũ trụ, cho đến chỉnh đốn hệ thống pháp luật thông qua việc ban hành Luật Vũ trụ EU (EU Space Law).
Chương trình CASSINI trị giá 1 tỷ Euro là đại diện tiêu biểu cho chính sách nuôi dưỡng ngành công nghiệp vũ trụ, thông qua đó các startup đầy triển vọng như PLD Space và Orbex đang xây dựng nền tảng phát triển.
Ngành công nghiệp vũ trụ về bản chất là một ngành chậm, chi phí cao và dựa trên tiền đề là những thất bại lặp đi lặp lại. Người ta thường ví sự thành công của một startup giống như một "tên lửa", vì quá trình dẫn đến thành công của startup rất giống với ngành công nghiệp vũ trụ chế tạo tên lửa. Đó là vì thành công chỉ đến khi có thời gian, chi phí và thất bại đi kèm. Chính vì lý do đó, sự kiên cường và nền tảng công nghệ của một startup có khả năng tích lũy và lặp lại thất bại mới chính là năng lực cạnh tranh thực sự, đó cũng là điểm chung của ngành công nghiệp vũ trụ và các startup.
Tác giả Lee Eun-seo tốt nghiệp ngành Luật tại Hàn Quốc và học về sân khấu tại Berlin. Cô đang dẫn dắt 123factory, nơi kết nối hệ sinh thái startup giữa Hàn Quốc và Đức, định cư tại Berlin - thành phố của nghệ thuật và là trung tâm startup của Châu Âu, đồng thời cùng phát triển với thành phố này.