NewYork Paris Hà Nội Khách thứ :

NIỀM TIN TƯƠNG LAI

     

Một Góc Nhìn Khác Trong Khoa Học Không Gian từ trung tâm Vũ trụ Kennedy - TS Vũ Thành Long , Kiều bào Mỹ

Trung tâm Vũ trụ John F. Kennedy là nơi phóng các tàu vũ trụ của NASA gần Mũi Canaveral trên đảo Merritt, Florida, Hoa Kỳ. Nơi này nằm giữa Miami và Jacksonville, Florida. Nó dài khoảng 34 dặm và rộng khoảng 6 dặm, bao phủ 219 dặm vuông. Khoảng 17.000 người làm việc tại nơi này. Có một trung tâm cho khách ghé thăm và những tuyến tham quan dành cho dân chúng và trung tâm là một địa điểm du lịch cho du khách ghé thăm Florida. Bởi vì đa số khu vực của trung tâm nằm ngoài các dự án phát triển, nơi này cũng được sử dụng như là một khu bảo tồn đời sống hoang dã quan trọng, với chỉ khoảng 9% đất đã được phát triển.

Các chuyến bay hiện tại được điều khiển từ khu vực phóng 39, địa điểm của tòa nhà Lắp ráp Tàu vũ trụ. Bốn dặm về phía đông của tòa nhà lắp ráp là hai bệ phóng; năm dặm về phía nam là Khu Công nghiệp Kennedy Space Center, nơi rất nhiều phương tiện hỗ trợ của trung tâm tọa lạc và là khu nhà quản lý trung tâm.

Các cuộc phóng tại Trung tâm vũ trụ Kennedy diễn ra tại Khu phóng 39. Tất cả các cuộc phóng khác tiến hành ở Trạm không quân Mũi Canaveral ( Cape Canaveral Air Force Station ) được điều hành bởi Không quân Hoa Kỳ.

Bùi Thanh Liêm là bút hiệu của Tiến sĩ Bruce Long Vu (Vũ Thành Long) một khoa học gia gốc Việt hiện làm việc trong ngành khoa học không gian Hoa Kỳ và là giáo sư bán thời gian tại đại học Florida Tech . Trong năm 2002, ông đã được vinh danh về công trình góp phần vào các dự án hệ thống phòng thủ phi đạn quốc gia, giải pháp di chuyển an toàn cho phi thuyền Con Thoi, kỹ thuật vi học (natotechnology) giúp sản xuất các tế bào điện toán dùng cho phẫu thuật cực vi của Lục Quân Hoa Kỳ.

Lần về thăm Quê hương

Năm 2002, chúng tôi về thăm quê bố mẹ ở làng Cổ Lễ, Nam Định ở tận miền Bắc xa xôi. Nhằm lúc có người bà con túm hỏi: "Cháu làm gì bên Mỹ?" Lúc đó tôi phân vân không biết đường trả lời. Ở cái làng quê này, chung quanh là nông dân đi chân đất, nếu mình nói chuyện không gian e không đúng chỗ, cho nên tôi trả lời qua loa cho xong.

Vâng! Đúng đấy thưa bạn, không riêng ngành khoa học không gian, mà bất cứ ngành nghề gì, hễ càng đi sâu vào chuyên môn thì càng khó có thể giải thích cho công chúng nghe việc làm của mình bằng một thứ ngôn ngữ dễ hiểu. Hôm nay, tôi xin mạo hiểm làm cái chuyện khó khăn này.

Hiện nay tôi đang làm cho cơ quan hàng không và không gian Hoa Kỳ, thường được biết đến qua cái tên tắt là NASA. NASA có tất cả 10 trung tâm khác nhau nằm rải rác ở nhiều tiểu bang trên nước Mỹ; mỗi nơi có một trách nhiệm khác nhau. Tôi tham gia trung tâm Marshall ở Huntsville năm 1989, rồi sau đó xin chuyển về trung tâm Kennedy năm 2002 và làm việc cho đến ngày hôm nay.

Trải qua bao nhiêu thăng trầm trong công việc, từ chế tạo, phân tích đến nghiên cứu các dự án liên quan đến hệ thống phản lực, ngày hôm nay công việc chính thức của tôi là tham gia trong nhóm chế tạo dàn phóng mới cho thế hệ phi thuyền tương lai.

Tưởng cũng nên nói rõ là đoàn tàu con thoi hiện tại còn lại 3 chiếc (Atlantis, Discovery, và Endevour) sẽ được cho về hưu vào năm 2010, thay vào đó là một loạt phi thuyền mới mang dáng dấp của phi thuyền Apollo của thập niên 60 và 70. Có điều khác thế hệ phi thuyền tương lai này sẽ to hơn và dùng hệ thống phản lực phức tạp và mạnh hơn, vì thế dàn phóng hiện tại của tàu con thoi sẽ không được tái xử dụng.

Dàn phóng là một bộ phận quan trọng trong quá trình xây dựng và thiết kế phi thuyền, vì không có nó thì làm sao vận chuyển phi thuyền từ nhà chứa ra bãi phóng và từ đó tiến vào không gian.

Dàn phóng phi thuyền là một hệ thống lưu động, khi mang phi thuyền đến bãi phóng sẽ được nối liền với tháp phóng và hệ thống đẩy lửa.

Tháp phóng được đặt cố định là dùng để vận chuyển hàng hóa, dụng cụ, và phi hành gia. Dàn phóng có một cấu trúc rất phức tạp, bao gồm hệ thống điện, nước, nhiên liệu, vân vân. Nội chuyện phân tích trọng lượng thích hợp cho dàn phóng và các hệ thống linh tinh cũng là chuyện không đơn giản, tất cả các kỹ sư chế tạo từng bộ phận một phải làm việc ăn khớp với nhau, chẳng hạn như nhóm kỹ sư điện phải xác định rõ cần phải cung cấp bao nhiêu kilowatts, cần chạy bao nhiêu kilomet dây cáp, và thiết kế của họ có làm trở ngại nhóm kỹ sư lo hệ thống dẫn nhiên liệu; đường dây điện và ống dẫn nhiên liệu cần bao nhiêu khoảng trống trên dàn phóng. Đó là chúng ta chỉ mới đơn cử một thí dụ nhỏ.

Hệ thống đẩy lửa, nằm bên dưới dàn phóng cũng là một bộ phận then chốt. Trước khi rời dàn phóng ống hỏa tiễn phản lực sẽ cho thoát một đám lửa khổng lồ, nhiệm vụ của hệ thống đẩy lửa được chế tạo để đưa hệ thống khí thải xa khỏi dàn phóng. Nếu không có hệ thống này thì lửa và khí thải sẽ dội ngược trở lên, có thể làm nổ tung phi thuyền. Vì đám lửa hỏa tiển này rất nóng (3 đến 4 nghìn độ C), cho nên bề mặt của hệ thống đẩy lửa được chế tạo bằng một hợp kim đặc biệt.

Thêm vào đó, trước và sau khi bộ phận động cơ được khởi động, hàng trăm nghìn gallons nước sẽ được tưới vào dàn phóng. Mục đích của hệ thống nước không những để giữ cho dàn phóng nguội mà còn để kiềm chế các bức xạ âm thanh. Sóng âm thanh xuất phát từ hệ thống phản lực mang một sức công phá ghê hồn, nó có thể làm hủy hoại vỏ phi thuyền và thậm chí năng lượng âm thanh có thể biến thành năng lượng chấn động, có thể làm hỏng các trọng tải nhạy cảm nằm bên trong phi thuyền.

Tôi vừa kể sơ cho bạn nghe một vài chi tiết xung quanh dàn phóng phi thuyền, hy vọng giúp bạn hiểu thêm một tí về một khía cạnh khác của ngành khoa học không gian. Riêng về công việc hiện tại của tôi, nếu nói công tác trong nhóm chế tạo dàn phóng mới cho thế hệ phi thuyền tương lai thì quá chung chung.

Nói một cách cụ thể hơn, công việc của tôi là dùng phân tích tính toán để tiên đoán môi trường xung quanh dàn phóng khi phi thuyền được khởi động và rời dàn phóng. Đợi đến lúc cho phóng phi thuyền để biết điều gì sẽ xảy ra thì quá trễ rồi, do đó nhóm chế tạo cần phải có khái niệm về những dữ kiện như áp suất, nhiệt độ, sóng âm thanh, chấn động, từ đó họ mới có thể chế tạo các bộ phận cần thiết để khắc phục môi trường này.

Làm sao mà có thể tiên đoán chính xác được các dữ liệu này trong khi phi thuyền tương lai chưa ra lò? Hẹn gặp lại bạn đọc trong một bài viết khác!