VÌ SAO CẦN DÙNG TÊN LỬA ĐA CẤP KHI PHÓNG TÀU VŨ TRỤ?
Các loại tàu vũ trụ vận hành trong không gian đều dùng tên lửa để phóng lên không trung.
Tàu vũ trụ bay lên không trung (vệ tinh, phi thuyền, các trạm không gian và tàu con thoi...) chỉ khi đạt đến vận tốc 7900 m/s (tốc độ vũ trụ loại 1) thì mới không bị hút trở lại trái đất. Tàu vũ trụ khi bay đến mặt trăng thì c,ăn tốc độ là 11200 m/s (Tốc độ vũ trụ loại 2); Nếu muốn bay đến các hành tinh khác thì tốc độ phải lớn hơn một chút.
Làm thế nào để có thể làm cho những con tàu vũ trụ này đạt được tốc độ lớn như vậy? Chỉ có tên lửa mới có thể làm được nhiệm vụ này. Tên lửa dựa vào việc dùng phản lực sinh ra khi nó phóng khí với tốc độ cao từ trước ra sau để đẩy lên phía trước, là công cụ vận tải tàu vũ trụ duy nhất được sử dụng trong chân không ngày nay.
Nhà khoa học Nga Oxtropxki ở đầu thế kỷ 20 đã chỉ ra cần phải nâng cao tốc độ bay của tên lửa, có hai biện pháp để làm điều đó: Thứ nhất là tăng tốc độ phản lực của động cơ tên lửa, thứ hai là tăng trọng lượng so sánh (trọng lượng khi tên lửa khởi động và trọng lượng khi động cơ tên lửa phụt lửa). Để đạt đến tốc độ bay lớn thì ngoài việc cần có tốc độ phản lực cao, còn cần phải có trọng lượng so sánh càng lớn càng tốt, vỏ tàu được làm vừa nhẹ vừa lớn thì có thể cất trữ được càng nhiều nhiên liệu.
Mặc dù các nhà khoa học đã rất nỗ lực trong mười mấy năm qua, đã sử dụng những nhiên liệu tốt nhất hiện nay và những vật liệu nhẹ nhất, thậm chí là những thiết kế tiên tiến ưu việt nhất, nhưng trước mắt cũng chỉ có thể sử dụng một hay một số tên lửa đơn cấp do các động cơ kết hợp thành, trong số đó tốc độ lớn nhất chỉ có thể đạt tới 5000 ~ 6000 m/s, quả là rất khó có thể đạt được mục tiêu tốc độ vũ trụ loại 1.
Vậy lối thoát ở đâu? Oxtropxki sớm đã có suy nghĩ về ''Hệ thống tên lửa'', tức là mắc nối tiếp và song song với nhau cùng bay, trọng lượng giảm dần theo từng cấp, tốc độ lại tăng lên từng cấp, cuối cùng đạt được và vượt qua tốc độ vũ trụ loại 1, đó chính là tên lửa đa cấp. Nó có thể mắc nối tiếp 2 chiếc tên lửa trở lên, đầu nối với đuôi, đuôi nối với đầu. Sau khi tên lửa cấp 1 dùng hết nhiên liệu thì có thể tự động rơi xuống, tiếp theo tên lửa cấp 2 lập tức hoạt động; Khi tên lửa thứ hai dùng hết nhiên liệu, nó lại tự động hạ cánh và tên lửa cấp 3 lại lập tức hoạt động... Cứ như vậy nó có thể làm cho tốc độ của tàu vũ trụ hay vệ tinh khi tên lửa cuối cùng được phóng lên đạt tới trên 7900 m/s, trở thành ''Vị khách mới'' được vũ trụ chào đón.
Khoa học không ngừng phát triển và có những bước tiến bộ vượt bậc, sau khi xuất hiện các nhiên liệu loại mới và vật liệu tiên tiến vừa nhẹ vừa kiên cố thì thời đại chỉ cần dùng tên lửa 1 cấp để phóng tàu vũ trụ cũng sắp đến rồi. Theo dự đoán của các nhà khoa học, loại tên lửa vận tải đơn cấp tiên tiến sẽ trở thành hiện thực trong 10 năm tới.
