Những hình ảnh hậu trường khi NASA thử nghiệm tên lửa vũ trụ lớn nhất từ xưa đến nay

Năm 2019, NASA sẽ gửi lên vũ trụ phi thuyền con nhộng Orion, mở đầu cho một nhiệm vụ vũ trụ không người lái kéo dài 25 ngày. Đầu tiên, hệ thống Space Launch System - được mệnh danh là tên lửa đẩy mạnh nhất vũ trụ hiện tại, sẽ đưa Orion lên không gian. Sau đó, Orion sẽ lơ lửng ở khoảng cách gần 250 nghìn dặm so với Trái Đất, bay vòng quanh mặt trăng trước khi quay về bầu khí quyển trái đất sau khi kết thúc hành trình. Đầu năm 2020, NASA dự kiến sẽ thực hiện nhiệm vụ vũ trụ này thêm một lần nữa, nhưng lần này sẽ do con người thực hiện. Đây được cho là nhiệm vụ đưa con người đi xa nhất trong không gian từ trước đến nay.

Dưới đây là chùm ảnh được nhiếp ảnh gia Vincent Fournier ghi lại về quá trình chuẩn bị và thử nghiệm cho nhiệm vụ vũ trụ này, ở 5 cơ sở khác nhau nơi các kỹ sư thử nghiệm con tàu vũ trụ lớn nhất từ xưa đến nay. Rõ ràng là việc chuẩn bị để đưa một con tàu vũ trụ lên trên không gian là hết sức kỳ công, với rất nhiều thử nghiệm cần phải được thực hiện để đảm bảo giải quyết được toàn bộ các vấn đề có thể xảy ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ vũ trụ.

Vòm bình nhiên liệu, xưởng lắp ráp Michoud, Louisiana:

NASA lắp ráp tên lửa bằng một kỹ thuật tạm gọi là "làm nóng ma sát", cụ thể các ống kim loại sẽ được sử dụng để tạo ma sát giữa các tấm nhôm, khiến chúng nóng lên và mềm ra giống như bơ. Sau đó, các tấm nhôm này sẽ được hàn với nhau trong tình trạng mềm này để không xuất hiện vết nứt. Phần khớp nối sẽ được mài mịn bằng tay, và được các kỹ sư kiểm tra lại một lần nữa bằng sóng siêu âm và tia X.

Bình nhiên liệu Hydro, xưởng lắp ráp Michoud:

Bình nhiên liệu hydro cao 130-foot dùng cho tên lửa là một thứ cần phải được đối xử một cách vô cùng tinh tế và nhẹ nhàng, tới mức mà dựng nó đứng lên hay nằm ngang xuống cũng mất tới 3 ngày, với sự hỗ trợ của hai cần cầu trang bị GPS, cùng hệ thống điều chỉnh bằng laze để đảm bảo mọi thao tác đều chính xác tuyệt đối. Rất may là công việc này hoàn toàn tự động, và người đàn ông ngồi ghế trong ảnh chỉ có duy nhất một nhiệm vụ là bấm nút dừng khẩn cấp khi có vấn đề xảy ra mà thôi.

Khớp nối phi thuyền và tên lửa, Trung tâm bay Vũ trụ Marshall, Alabama:

Hai kỹ thuật viên của NASA sẽ dành ra 3 tháng để tự xịt lớp cách ly vào phần khớp nối cao 28-foot này. Phần khớp nối này sẽ là thứ nối liền tên lửa với phi thuyền con nhộng Orion. Hai kỹ thuật viên đến từ NASA đã phải luyện tập hàng giờ liền mỗi ngày để có thể đảm bảo lớp xịt của họ đồng đều và hoàn hảo trong mọi trường hợp. Lớp cách ly này có thành phần chính là bọt polyurethane, có màu trắng khi mới xịt nhưng sẽ chuyển màu cam khi tiếp xúc với tia UV.

Bên trong hệ thống phóng tên lửa của NASA. Hệ thống này bao gồm các thành phần chính là bình nhiên liệu, động cơ, khớp nối, và đương nhiên không thể không nhắc tới tàu con nhộng Orion.

Công cụ hàn hình vòm, xưởng lắp ráp Michoud:

Để đảm bảo phần khung vòm của bình nhiên liệu có kích thước hoàn hảo, một nhóm 6 kỹ sư của NASA sẽ dành ra từ một đến 2 ngày để hàn khung bằng công cụ này. Những thanh kim loại màu xanh sẽ dùng để căn chỉnh phần khung cho chính xác, và sau khi quá trình hàn hoàn tất, phần khung vòm sẽ được nhấc ra bằng hệ thống ròng rọc.

Động cơ RS 25, Trung tâm Vũ trụ Stennis, Mississippi:

Tên lửa bay được nhờ vào 4 động cơ như trong hình, và những động cơ này có khả năng chịu được nhiệt độ từ -423 độ F tới hơn 6000 độ F. Theo thông số kỹ thuật, sức đẩy ban đầu của động cơ là 2 triệu pound, và có khả năng chống chịu được độ rung lớn khi tên lửa xuất phát.

Khung động cơ đẩy, xưởng lắp ráp Michoud:

Động cơ đẩy cực mạnh của tên lửa sẽ được gắn vào với phần khung này, đây cũng là phần chắc chắn nhất của tên lửa. Phần khung này dày đến mức không thể hàn được vào với nhau, thay vào đấy chúng được lắp đặt sử dụng 8 tấm lớn và hơn 7.500 chiếc ốc vít. Sau khi hoàn thành lắp đặt, NASA sẽ thử nghiệm khả năng chống chịu của nó với hơn 100 thiết bị truyền động học thủy lực.

Thử nghiệm Tích hợp hệ thống, trung tâm bay vũ trụ Marshall:

46 hộp thiết bị kiểm soát thông tin của tên lửa được nối với nhau bằng hơn 8km dây nối, và chúng sẽ đảm nhận việc điều khiển động cơ cũng như điều hướng cho tên lửa. Những hộp thiết bị này được thử nghiệm trong hầm nhiệt để thử khả năng chống chịu trong điều kiện môi trường rất nóng và rất lạnh, cũng như để đảm bảo sự rung lắc dữ dội không khiến chúng bị đứt dây. Sau đó các bài thử nghiệm sẽ được các kỹ sư áp dụng lên hệ thống.

Phía bên ngoài của các thiết bị điện tử này là nơi lắp đặt một vài chiếc máy tính mô phỏng môi trường hoạt động của tên lửa ngoài không gian. Chúng sẽ mô phỏng nhiệt độ lên các thiết bị cảm biến, cung cấp dữ liệu thử nghiệm lên máy bay điều khiển chính của tên lửa.

Hầm thử nghiệm gió, Trung tâm nghiên cứu Langley:

Để đảm bảo tên lửa có thể chịu đựng những cơn gió siêu thanh trong lúc xuất phát và bay, các kỹ sư của NASA đã tiến hành thử nghiệm mô phỏng điều kiện gió để đảm bảo hướng bay của tàu vũ trụ không bị thay đổi quá lớn, cũng như để khi tên lửa tách các thành phần đẩy ra chúng sẽ không bị đập vào phi thuyền.

Thử nghiệm tàu Orion, Trung tâm vũ trụ Johnson, Texas:

Hải quân Mỹ sử dụng một con tàu mô phỏng để thử nghiệm quá trình đón các phi hành gia từ đại dương sau khi tàu Orion rơi xuống biển. Bên cạnh đó, một thử nghiệm khác được tạo ra để xem con tàu này có thể chống chọi trong điều kiện thời tiết xấu và sét đánh hay không.

Chạy thử động cơ, Trung tâm Vũ trụ Stennis, Mississippi:

Trước khi được đưa ra sử dụng chính thức, các mẫu của động cơ RS-25 sẽ được gắn liền với giá đỡ và chạy thử trong điều kiện như đang phóng tên lửa bình thường - chỉ có điều chúng ta sẽ không gắn tên lửa vào động cơ. Các kỹ sư sẽ tiến hành quan sát ở cách đó khoảng 300 mét, và đám mây lớn chúng ta thấy trong bức hình phía trên không phải là khí thải đâu mà hoàn toàn là hơi nước.

Tham khảo Wired