Khi hình dung về một vụ phóng tên lửa, nhiều người thường nghĩ đến một vụ nổ lớn với lửa và khói lan rộng khắp bệ phóng khi hệ thống động cơ đẩy đưa hàng nghìn tấn kim loại vào không gian. Tuy nhiên, một chi tiết ít được biết đến là việc có một lượng nước khổng lồ được bơm ra bên dưới tên lửa ngay trước khi cất cánh. Chỉ vài khoảnh khắc trước thời điểm phóng, NASA có thể xả tới 1,7 triệu lít nước, tương đương hai phần ba dung tích của một bể bơi tiêu chuẩn Olympic.
Hệ thống phun nước khổng lồ tại bệ phóng của NASA - giải pháp giảm tiếng ồn và hạ nhiệt trong những giây phút tên lửa rời mặt đất. (Ảnh: Kim Shiflett/NASA)
Lượng nước này là yếu tố bắt buộc do độ lớn tiếng ồn phát ra trong quá trình cất cánh là cực kỳ nghiêm trọng. Bức tường âm thanh tạo ra có thể vượt mức 200 decibel, lớn hơn nhiều so với tiếng động cơ phản lực hay tiếng sấm. Bên cạnh nhiệt lượng cực cao từ vụ phóng, bản thân sóng âm cũng sở hữu năng lượng đủ mạnh để làm hỏng các thiết bị điện tử hoặc xé toạc các bộ phận cấu trúc của tên lửa.
Vì vậy, NASA đã phát triển hệ thống dập âm (sound suppression system). Hệ thống này làm ngập bệ phóng bằng khối lượng nước lớn nhằm hấp thụ năng lượng sóng âm trước khi chúng gây ra hư hại.
Các chiến dịch phóng tên lửa luôn đòi hỏi nguồn chi phí rất lớn và hệ thống dập âm là một phần quan trọng trong tổng ngân sách đó để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho nhiệm vụ. Khi các thế hệ tên lửa ngày càng có kích thước lớn hơn, công suất mạnh hơn và phát ra tiếng ồn lớn hơn, NASA liên tục nâng cấp hệ thống này - điển hình như trong các thử nghiệm thuộc chương trình Artemis gần đây - để đảm bảo thiết bị chịu đựng được những giây khắc nghiệt đầu tiên trên bệ phóng.
Thử nghiệm phun nước bao phủ khoang tên lửa. (Ảnh: NASA/Youtube)
Hệ thống dập âm của NASA hoạt động như thế nào?
Vài giây trước khi tên lửa rời bệ, nước từ các bể chứa lớn được xả mạnh để làm ngập khu vực chân đế. Trong các đợt thử nghiệm gần đây của Hệ thống Phóng Không gian (Space Launch System - SLS), 1,7 triệu lít nước đã được phun ra trong vòng chưa đầy một phút. Nhiệt lượng tỏa ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu của động cơ tên lửa ngay lập tức làm bốc hơi toàn bộ lượng nước này, tạo thành một đám mây hơi nước dày đặc bao phủ bệ phóng. Quá trình này giúp giảm cường độ âm thanh xuống khoảng 140 decibel - mức tương đương với tiếng động cơ máy bay phản lực ở cự ly gần.
Bên cạnh khả năng dập âm, hệ thống phun nước còn đóng vai trò kiểm soát nhiệt độ khổng lồ phát sinh lúc cất cánh. Nhiệt độ tỏa ra từ các động cơ đẩy có thể lên tới 3.300°C (khoảng 6.000 độ Fahrenheit) và vẫn tích tụ trên bệ phóng lâu sau khi tên lửa đã rời đi. Các động cơ đẩy này tiêu thụ nhiên liệu với tốc độ cao hơn khoảng 2 triệu lần so với một chiếc ô tô thông thường. Nếu không có cơ chế làm mát bằng nước, mức nhiệt này có thể gây ra hỏa hoạn hoặc làm biến dạng cơ sở hạ tầng bệ phóng.
Hệ thống phun nước đóng vai trò như một giải pháp bảo vệ thầm lặng nhưng tối quan trọng. Thiết bị này đảm bảo cho các vụ phóng vệ tinh và những chuyến thám hiểm không gian chiến lược diễn ra an toàn, góp phần mở rộng các giới hạn khám phá vũ trụ của con người.
