Tên lửa Zhuque 2 tại Trung tâm Phóng Vệ tinh Tửu Tuyền tại Nội Mông. Ảnh: China Daily

Theo China Daily, tên lửa Zhuque 2, hay Rosefinch 2, được phóng lúc 9h sáng ngày 12/7 theo giờ địa phương từ Trung tâm Phóng vệ tinh Tửu Tuyền ở khu tự trị Nội Mông và mang theo một tải trọng thử nghiệm vào quỹ đạo Trái Đất.

Nhiệm vụ thành công biến tên lửa Zhuque 2 thành tên lửa tư nhân lớn nhất và mạnh nhất của Trung Quốc do LandSpace có trụ sở tại Bắc Kinh thiết kế và chế tạo. Đồng thời, nó cũng trở thành tên lửa chạy bằng nhiên liệu methane đầu tiên trên thế giới vận chuyển thành công trọng tải thử nghiệm vào quỹ đạo đồng bộ mặt trời (SSO).

Theo LandSpace, tên lửa này dài 49,5m với đường kính 3,35 mét – giống như hầu hết các tên lửa dòng Trường Chinh của Trung Quốc – trong khi đi kèm trọng lượng nâng 219 tấn và lực đẩy khi phóng 268 tấn. Công ty cũng cho biết tên lửa có khả năng đưa vệ tinh nặng 4 tấn vào quỹ đạo SSO cách Trái đất khoảng 500 km hoặc vệ tinh nặng 6 tấn lên quỹ đạo Trái đất thấp với độ cao 200 km.

Hệ thống đẩy chính của tên lửa mang tên TQ-12 là động cơ methane đầu tiên ở Trung Quốc. Việc thử nghiệm động cơ TQ-12 bắt đầu vào tháng 7/2019, khiến lần ra mắt ngày 12/7 của nó trở thành một thành quả tốt đẹp sau 4 năm nghiên cứu và phát triển của công ty.

Chuyến bay thử nghiệm đầu tiên của Zhuque 2 diễn ra hồi tháng 12/2022 cũng tại Trung tâm Tửu Tuyền. Trong lần thử nghiệm đó, tên lửa đã thành công vượt qua được Đường Karman - ranh giới được công nhận trên toàn thế giới nhằm phân chia bầu khí quyển của Trái đất và rìa không gian - nhưng bị trục trặc ở giai đoạn thứ hai và không thể tiếp cận quỹ đạo. Dù thất bại, nó vẫn là nỗ lực đầu tiên trên thế giới đạt được quỹ đạo bằng một tên lửa chạy bằng methane.

Trước khi Zhuque 2 thành công, Space Pioneer - một công ty tư nhân khác của Trung Quốc cũng thành công trong việc đưa tên lửa nhiên liệu lỏng TL-2 Y1 vào quỹ đạo không gian. Tuy nhiên, nhiên liệu của tên lửa này là oxy lỏng và dầu hỏa.

Với sự thành công này, Trung Quốc tạm thời dẫn trước trong một cuộc đua sát nút với tên lửa Terran 1 của Relativity Space và Starship của SpaceX để trở thành tên lửa chạy bằng methane đầu tiên trên quỹ đạo.

Trước thành công của LandSpace, chỉ một số ít công ty Mỹ phát triển được động cơ như vậy. Nhờ hiệu suất cao và chi phí vận hành thấp, động cơ tên lửa chạy bằng methane có thể tái sử dụng, trái ngược với các tên lửa truyền thống và do đó được coi là tiên phong trong kỷ nguyên mới của tên lửa.

Trước khi LandSpace thành công với vụ phóng thử nghiệm Zhuque 2, Space Pioneer cũng từng thành công đưa tên lửa nhiên liệu lỏng dầu hỏa - oxy TL-2 Y1 vào không gian ngày 2/4 trước đó. Ảnh: China Daily

Trước đây khi công nghệ khí đốt tự nhiên vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, các nhà khoa học thường sử dụng dầu hỏa và hydro lỏng trong quá trình phát triển tên lửa nhiên liệu lỏng. Tuy nhiên ngày nay, chất lượng khí tự nhiên được sản xuất từ một số mỏ cao cấp nhất định được nâng cao, đồng nghĩa với việc sau khi hóa lỏng, khí tự nhiên có thể được sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu động cơ tên lửa mà không cần phải tinh chế thêm.

Những lợi ích của khí tự nhiên - bao gồm hiệu quả đốt cháy cao, thân thiện với môi trường, chi phí thấp và sản xuất dễ dàng - ngày càng trở nên nổi bật, khiến nó trở thành lựa chọn ưa thích của các nhà nghiên cứu.

Xét về hiệu suất của nhiên liệu đẩy, methane lỏng và dầu hỏa lỏng truyền thống đều có điểm mạnh và điểm yếu. Mặc dù mật độ của methane thấp hơn khoảng 20% so với dầu hỏa, nó có xung lực cụ thể về mặt lý thuyết cao hơn một chút – xung lực được tạo ra trên mỗi đơn vị nhiên liệu đẩy tùy thuộc vào thiết kế động cơ.

Methane cũng chứng tỏ sự vượt trội của mình trong việc bảo dưỡng động cơ. Tên lửa dầu hỏa oxy lỏng thường yêu cầu làm sạch động cơ kỹ lưỡng sau mỗi lần sử dụng. Ngược lại, tính dễ bay hơi của methane làm giảm đáng kể khối lượng công việc bảo dưỡng.

Ngoài ra, methane cũng không để lại cặn trên động cơ trong quá trình sử dụng, từ đó giúp kéo dài tuổi thọ của động cơ và giúp sử dụng động cơ thân thiện với môi trường hơn. Về thiết kế thùng nhiên liệu, nhiên liệu methane giúp các nhà phát triển giảm trọng lượng tổng thể của tên lửa và nâng cao khả năng chịu tải. Nguyên nhân là do methane lỏng và oxy lỏng có điểm sôi tương tự nhau và có thể được lưu trữ gần nhau trên cùng một vách ngăn, không giống như các thùng chứa oxy lỏng và hydro phải được lưu trữ trong các cabin riêng biệt.