Trung Quốc Vừa Phóng Thử ‘Tên Lửa Siêu Thanh’ Làm Mỹ Bất Ngờ?

“Cuộc thử nghiệm cho thấy Trung Quốc đã đạt được tiến bộ đáng kinh ngạc về vũ khí siêu thanh và tiên tiến hơn đến mức khiến tình báo Mỹ bất ngờ”. Vậy câu chuyện này thực hư ra sao?

Trung Quốc phóng tên lửa Trường Chinh đưa phi hành gia lên xây trạm không gian hôm 16/10. Ảnh: AFP

Các phương tiện truyền thông, cả trong nước và ngoài nước, gần đây ồn ào đưa tin: “Bắc Kinh đã phóng một tên lửa siêu thanh (hypersonic missile) có khả năng mang đầu đạn hạt nhân bay vòng quanh Trái đất ở quỹ đạo thấp trước khi lao xuống mục tiêu. Vũ khí siêu thanh này được đưa vào không gian bằng tên lửa đẩy Trường Chinh và đã rơi chệch mục tiêu khoảng 32km”.

Đạn đạo (Ballistics) và Tên lửa đạn đạo (Ballistic missile)

Đạn đạo là lĩnh vực cơ học liên quan đến việc phóng, hành vi bay và hiệu quả tác động của vật được phóng, đặc biệt là các loại vũ khí tầm xa như đạn, bom không điều khiển, tên lửa hoặc các loại tương tự. Nó cũng là khoa học, hoặc nghệ thuật, thiết kế và tăng tốc cho vật được phóng để đạt được hiệu suất mong muốn. Tên lửa đạn đạo là tên lửa bay theo quỹ đạo đường đạn, hay đạn đạo (ballistic trajectory), để tăng tốc (đẩy) một hay nhiều đầu đạn bay tới mục tiêu đã định. Tên lửa đạn đạo chỉ được điều khiển (dẫn đường) và hoạt động trong giai đoạn tương đối ngắn của chuyến bay – giai đoạn tăng tốc. Còn phần lớn quỹ đạo của mình đầu đạn, sau khi tách khỏi tên lửa tăng tốc, bay mà không được cung cấp động lực (lực đẩy) và chịu tác động của lực quán tính, lực trọng trường và lực ma sát của không khí khi bay trong khí quyển của trái đất. Đây là điều tương phản với tên lửa hành trình (cruise missile), cả tên lửa và đầu đạn được điều khiển về mặt khí động học và cung cấp động lực trong toàn bộ chuyến bay.

Tên lửa đạn đạo thường được phân loại theo tầm bắn của chúng:

- Tên lửa đạn đạo tầm ngắn SRBM (Short Range Ballistic Missile): tầm bắn 300 - 1000 km, thời gian bay tới mục tiêu 3 – 9 phút, điểm cao nhất của quỹ đạo dưới 200 km.

- Tên lửa đạn đạo tầm trung MRBM (Medium Range Ballistic Missile): tầm bắn 1000 – 3000 km, thời gian bay tới mục tiêu 9 – 19 phút, điểm cao nhất của quỹ đạo đạt tới 300 km.

- Tên lửa đạn đạo tầm xa IRBM (Intermediate Range Ballistic Missile): tầm bắn 3000 – 5500 km, thời gian bay tới mục tiêu 19 – 26 phút, điểm cao nhất của quỹ đạo hơn 700 km.

- Tên lửa đạn đạo liên lục địa ICBM (InterContinental Ballistic Missile): tầm bắn 5500 – hơn 10000 km, thời gian bay tới mục tiêu lớn hơn 26 phút, điểm cao nhất của quỹ đạo hơn 1000 km.

Tầm bắn, độ cao quỹ đạo đường đạn của các loại Tên lửa đạn đạo.

Các loại Tên lửa đạn đạo và các phương tiện phòng thủ chống lại chúng.

Quỹ đạo quanh trái đất (Earth orbit)

Quỹ đạo là đường di chuyển đều đặn, lặp lại, theo đó một vật thể trong không gian quay quanh một vật thể khác. Một vật thể di chuyển trên quỹ đạo được gọi là vệ tinh. Vệ tinh có thể là tự nhiên, như Trái đất có vệ tinh tự nhiên là Mặt trăng. Nhiều hành tinh khác cũng có Mặt trăng quay quanh chúng. Vệ tinh cũng có thể do con người tạo ra, chẳng hạn như Trạm vũ trụ quốc tế ISS.

Trạm vũ trụ quốc tế nằm trên quỹ đạo thấp của Trái đất, hay còn gọi là LEO (Low Earth Orbit). LEO là khoảng đầu tiên có độ cao từ 100 đến 200 dặm (161 đến 322 km) trong không gian vũ trụ. LEO là quỹ đạo dễ dàng nhất để lên và ở lại trên đó. Một vòng bay quanh Trái đất theo quỹ đạo LEO mất khoảng 90 phút.

Còn những vệ tinh luôn ở trên một vị trí cố định của mặt đất được gọi là nằm trên quỹ đạo Đồng bộ về địa lý với Trái đất, hay GEO (Geosynchronous Earth Orbit). Các vệ tinh này quay quanh Trái đất ở độ cao khoảng 23.000 dặm (37.015 km) phía trên đường xích đạo và hoàn thành một vòng quay quanh Trái đất chính xác sau mỗi 24 giờ. Quỹ đạo đồng bộ còn được gọi là quỹ đạo Địa tĩnh (Geostationary orbit).

Một vật thể đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động trừ khi có vật nào đó đẩy hoặc kéo nó. Phát biểu này được gọi là định luật chuyển động thứ nhất của Newton. Nếu không có lực hấp dẫn, vệ tinh trên quỹ đạo quanh Trái đất sẽ đi vào không gian theo một đường thẳng. Với lực hấp dẫn, nó lại bị kéo ngược về phía Trái đất. Động lượng (momentum) của một vật và lực hấp dẫn phải cân bằng để nó chuyển động theo quỹ đạo. Nếu động lượng hướng về trước của vật quá lớn, nó sẽ bay quá tốc độ và không đi vào quỹ đạo. Nếu động lượng quá nhỏ, vật thể sẽ bị kéo xuống và va chạm sẽ xảy ra. Khi các lực này cân bằng vật thể luôn rơi về phía Trái đất, nhưng vì nó chuyển động ngang đủ nhanh nên chúng không bao giờ va vào nhau. Vận tốc quỹ đạo là tốc độ cần thiết để vật thể ở trên quỹ đạo. Ở độ cao 150 dặm (242 km) so với Trái đất, vận tốc quỹ đạo khoảng 17.000 dặm một giờ (27359 km/h hay gấp 22 lần tốc độ âm thanh). Vệ tinh ở quỹ đạo cao hơn có vận tốc quỹ đạo chậm hơn.

Để đưa một vật thể lên quỹ đạo cần có tên lửa đẩy, hay tên lửa vũ trụ, để tăng tốc cho nó đến tốc độ cần thiết rồi đặt nó vào quỹ đạo đã định.

Các loại quỹ đạo quanh Trái đất của các thiết bị trong vũ trụ: Độ cao, Bán kính quỹ đạo, Tốc độ quỹ đạo, Chu kỳ quỹ đạo.

Siêu vượt âm (Hypersonic) và Vũ khí siêu vượt âm (Hypersonic weapon)

Tốc độ của vật thể bay thường được so sánh với tốc độ của âm thanh trong không khí, được coi là M1 hay Mach 1, có giá trị 343 m/s hay 1235 km/h (tốc độ âm thanh trong không khí ở mực nước biển và nhiệt độ 20 độ C). Tốc độ bay nhỏ hơn Mach 1 được gọi là tốc độ dưới âm hay cận âm (subsonic), còn tốc độ lớn hơn Mach 1 là tốc độ vượt âm hay siêu âm (supersonic). Khi tốc độ bay bằng hoặc lớn hơn Mach 5, gấp hơn 5 lần tốc độ âm thanh, thì được gọi là (tốc độ) siêu vượt âm hay cao siêu âm (hypersonic, high-supersonic).

Máy bay đã từng bay với tốc độ siêu vượt âm (hypersonic) từ hơn 50 năm trước. North America X-15 hiện đang giữ kỷ lục là máy bay có người lái bay nhanh nhất. Tốc độ cực đại của nó đạt tới Mach 6.70 (khoảng 7200 km/h), do phi công William J. ‘Pete’ Knight thiết lập ngày 3-10-1967. Bên cạnh đó, nhiều quốc gia đã sở hữu tên lửa đạn đạo liên lục địa, với tốc độ trên quỹ đạo khoảng Mach 23 (27400 km/h), từ những năm 60 của thế kỷ trước. Còn tên lửa đạn đạo chiến thuật (tầm ngắn) loại Scud mà Việt Nam sở hữu cũng có tốc độ cực đại khoảng Mach 5. Chính vì vậy, khi nói đến vũ khí siêu vượt âm trong bối cảnh ngày nay là người ta muốn đề cập đến 2 dạng vũ khí đặc biệt: Thiết bị lượn siêu vượt âm HGV (Hypersonic Glide Vehicle) và Tên lửa hành trình siêu vượt âm HCM (Hypersonic Cruise Missile).

Thiết bị lượn siêu vượt âm HGV được phóng lên bằng tên lửa đạn đạo, sau đó nó tách ra và ‘lượn’ đến mục tiêu. Lực quán tính và lực trọng trường cho phép nó duy trì tốc độ siêu vượt âm, cho dù không còn được cấp động năng, khi lượn trong bầu khí quyển ở độ cao từ 40 đến 100 km. Ngoài ra, quỹ đạo của HGV thay đổi được trong cả mặt phẳng đứng và mặt phẳng ngang, do đó rất khó dự đoán vị trí sắp tới của nó. Còn Tên lửa hành trình siêu vượt âm HCM chỉ đơn giản là tên lửa hành trình có tốc độ siêu vượt âm, nó được cấp động năng liên tục trên suốt hành trình.

Hệ thống ném bom (hạt nhân) theo một phần quỹ đạo (FOBS) của Liên Xô.

Sau thắng lợi phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên của Trái đất Sputnik năm 1957, đặc biệt là với kinh nghiệm thành công của chương trình phóng tàu vũ trụ với phi hành đoàn Vostok, trong những năm 1960s Liên Xô đã tiến hành chương trình phát triển tên lửa chiến lược để phóng các đầu đạn hạt nhân lên quỹ đạo gần của trái đất, sau khi thực hiện vòng bay không đầy đủ trên quỹ đạo đầu đạn sẽ lao xuống tấn công mục tiêu trên mặt đất. Nó được gọi là ‘Hệ thống ném bom theo một phần quỹ đạo’ (FOBS).

Một hệ thống như vậy không bị hạn chế về tầm bắn, và quỹ đạo bay của đầu đạn không cho phép dự đoán điểm ngắm hay mục tiêu của nó. Hệ thống này có thể thực hiện các cuộc tấn công bằng tên lửa hạt nhân vào lãnh thổ Mỹ theo hướng bất kỳ, thậm chí là ít được mong đợi nhất - qua Nam Cực, ngược với hướng mà hệ thống cảnh báo sớm các cuộc tấn công bằng tên lửa của Bộ chỉ huy Phòng không Băc Mỹ NORAD đã định hướng trong những năm đó. Cũng không cần hệ thống điều khiển ném bom - chỉ cần tính toán độ cao của quỹ đạo và đưa đầu đạn (bom) hạt nhân lên đấy, mọi việc còn lại sẽ do lực trọng trường của Trái đất thực hiện. Ngoài ra, độ cao thấp của quỹ đạo cũng như kích thước nhỏ của đầu đạn hạt nhân giúp nó khó bị phát hiện và tiêu diệt bởi hệ thống phòng thủ tên lửa trên mặt đất.

Hiệp ước về Vũ trụ năm 1967 cấm bố trí vũ khí hạt nhân trên quỹ đạo quanh Trái đất, nhưng không cấm các hệ thống cho phép đưa những vũ khí này lên quỹ đạo. Chính điều này giúp Liên Xô có thể tránh vi phạm hiệp ước bằng cách thử nghiệm Hệ thống ném bom theo một phần quỹ đạo với các đầu đạn tương đương thay vì đầu đạn hạt nhân thật.

Một số tên lửa đã được phát triển ở Liên Xô để sử dụng như tên lửa đẩy của Hệ thống ném bom theo một phần quỹ đạo FOBS, nhưng chỉ một trong số chúng được chọn. Đó là tên lửa R-36 O của Tổng Công trình sư Mikhain Yanghel. Sau nhiều lần thử nghiệm, với cả thất bại, thành công một phần và thành công, Hệ thống chính thức được đưa vào trang bị cuối năm 1967 và sử dụng ở quy mô hạn chế. Tại khu vực Baikonur bố trí 18 tên lửa R-36 O với đầu đạn hạt nhân của FOBS trong các hầm phóng.

Hệ thống này được sử dụng trong 8 năm tiếp theo, và chỉ bị loại bỏ vào năm 1979 bởi Hiệp ước Hạn chế Vũ khí Chiến lược Xô-Mỹ (SALT-2). Cùng với những điều khoản khác, Hiệp ước này cấm các bên sở hữu đúng những tên lửa như vậy. Liên Xô bắt đầu ngừng hoạt động và dỡ bỏ việc triển khai FOBS vào năm 1982, và đến tháng 2 năm 1983, tên lửa R-36 O đã hoàn toàn ngừng hoạt động.

Mặc dù có những khả năng ấn tượng về mặt lý thuyết, nhưng trên thực tế, Hệ thống ném bom theo một phần quỹ đạo FOBS không quá hoàn hảo và có hai nhược điểm chính:

- Đầu đạn trên tên lửa R-36 O của FOBS không bằng 50% so với đầu đạn ‘tiêu chuẩn’ của R-36 ‘thông thường’: tất cả là do việc đưa tải lên quỹ đạo rồi sau đó thả nó xuống với độ chính xác nhất định không phải là công việc dễ dàng.

- Độ chính xác đánh trúng mục tiêu của đầu đạn ‘vũ trụ’ cũng kém hơn so với đầu đạn của tên lửa đạn đạo ‘thông thường’, điều này cùng với việc giảm đương lượng nổ đe dọa không đảm bảo tiêu diệt hoàn toàn mục tiêu.

Cả những người tạo ra FOBS và lãnh đạo cấp cao đều nhận thức được điều này - đó là lý do tại sao trong mười năm hoạt động chỉ có 18 bệ phóng được lắp đặt để phóng chính loại tên lửa này.

Ngoài ra, FOBS không thể tránh sự phát hiện của các phương tiện giám sát trong không gian. Các vệ tinh cảnh báo sớm của Mỹ trong Chương trình Hỗ trợ Quốc phòng (DSP – Defense Support Program), với vệ tinh đầu tiên được phóng năm 1970, đã cho phép Mỹ phát hiện các vụ phóng tên lửa quỹ đạo.

So sánh khả năng bị phát hiện bởi radar trên mặt đất của FOBS và Tên lửa đạn đạo liên lục địa.

Tuy vậy, bản án tử hình thực sự đối với dự án FOBS được ký không phải bởi những khả năng hoang tưởng về xác suất phòng thủ chống tên lửa của kẻ thù tiềm tàng, mà bởi sức mạnh tăng lên đáng kể của Hải quân Liên Xô. Trong vòng 10 năm, các tàu ngầm hạt nhân mang tên lửa mới nhất của Liên Xô đã được đưa vào hoạt động. Chúng có khả năng mang một số tên lửa đạn đạo với đầu đạn ‘đầy đủ’, hoạt động một cách im lặng, không thể phát hiện và thực sự nguy hiểm hơn nhiều đối với kẻ thù tiềm tàng. Kết quả là mối đe dọa ‘ngầm dưới nước’ đã trở nên khủng khiếp hơn ‘trên không gian’.

Về phía Mỹ, các vụ phóng thử R-36 O của Liên Xô trong năm 1966 và 1967 đã thuyết phục CIA rằng Moskva đang nghiêm túc hơn với các ứng dụng quân sự (mặc dù cho đến tháng 10 năm 1968, khoảng một tháng trước khi R-36 O được Liên Xô tuyên bố đưa vào hoạt động, CIA vẫn chưa rõ liệu các cuộc thử nghiệm họ quan sát được có liên quan đến FOBS, hay chỉ là tên lửa đạn đạo liên lục địa ICBM có ‘quỹ đạo được nén xuống’). Tại một cuộc họp báo ngày 3 tháng 11 năm 1967, Bộ trưởng Quốc phòng McNamara thông báo rằng Liên Xô có thể đang tạo ra một FOBS. Đây là lần đầu tiên dự án FOBS được đề cập một cách rõ ràng trước công chúng (mặc dù Khrushchev ám chỉ đến loại hình vũ khí này từ đầu những năm 1960). McNamara nhấn mạnh rằng FOBS tiềm năng của Liên Xô không khiến ông lo lắng vì những nhược điểm của nó so với ICBM. Tại cuộc điều trần trước Quốc hội sau đó, John S. Foster Jr., Giám đốc Nghiên cứu và Kỹ thuật Quốc phòng, nói rằng Mỹ đã phát triển mạng lưới radar ‘phát hiện sau đường chân trời’ ( over-the-horizon) từ năm 1963, nó có thể đưa ra cảnh báo tấn công bằng FOBS trước khoảng 30 phút, và việc tài trợ cho dự án này sẽ tiếp tục.

Tên lửa đẩy R-36 O của Hệ thống FOBS.

Quan điểm của Mỹ cho rằng FOBS không đặc biệt hữu ích về mặt quân sự có thể giải thích cho việc McNamara và những người khác bảo vệ nó là hợp pháp theo Hiệp ước Vũ trụ năm 1967. Các quan chức Mỹ có thể không sẵn lòng thấy hiệp ước bị phá vỡ chỉ vì một vấn đề đơn lẻ như FOBS, đặc biệt là khi họ đã đánh giá nó là một mối đe dọa nhỏ trong sơ đồ lớn của bối cảnh vũ khí hạt nhân thời kỳ đó.

Trung Quốc thử ‘tên lửa siêu thanh’ mới làm Mỹ bất ngờ?

Ở đây có hai cái sai. Thứ nhất, hypersonic (high-supersonic) không phải là ‘siêu thanh’. Siêu thanh thì cũng như siêu âm. Hypersonic phải được hiểu là ‘cao siêu âm’ hay ‘siêu vượt âm’. Thứ hai, hypersonic missile – tên lửa siêu vượt âm – không phải là cái mới. Phàm là tên lửa đạn đạo hay tên lửa vũ trụ thì đều là tên lửa siêu vượt âm cả. Chúng đã xuất hiện từ đời tám hoánh.

Theo báo chí (Financial Times) mô tả thì “Bắc Kinh đã phóng một tên lửa siêu vượt âm (tên lửa đẩy Trường Chinh) có khả năng mang đầu đạn hạt nhân bay vòng quanh Trái đất ở quỹ đạo thấp trước khi lao xuống mục tiêu”. Như vậy về hình thức nó tương tự như ‘Hệ thống ném bom theo một phần quỹ đạo’ FOBS đã được Liên Xô trước đây thử nghiệm, triển khai sử dụng và thủ tiêu. Cái cần quan tâm chính là tính năng cụ thể của đầu đạn, hay theo ngôn ngữ hiện nay thì đây chính là ‘thiết bị lượn siêu vượt âm’ hay ‘vũ khí siêu vượt âm’.

Trên Bloomberg Television Tướng Mark Milley, Chủ tịch Hội đồng Tham mưu trưởng Liên quân, cho biết: “Những gì chúng tôi thấy là một sự kiện rất quan trọng của cuộc thử nghiệm hệ thống vũ khí siêu vượt âm. Và điều đó rất đáng lo ngại. Tôi không biết liệu đó có phải thực sự là ‘thời khắc Sputnik’ (thời điểm phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên của trái đất) hay không, nhưng tôi nghĩ nó đang rất gần với thời điểm đó. Nó thu hút tất cả sự chú ý của chúng tôi”. Liệu có thể hiểu ‘Thời khắc Sputnik’ trong phát biểu này là khởi điểm của cái gì đó mới, nhưng bản thân ‘Sputnik’ thì lại là một giải pháp đã cũ?

Còn tác giả Jeffrey Lewis của Foreign Policy cho rằng ‘Hệ thống ném bom trên quỹ đạo’ của Trung Quốc là tin Lớn, Xấu, mà không phải là sự Đột phá (China’s Orbital Bombardment System Is Big, Bad News—but Not a Breakthrough). Đó là FOBS (Fractional Orbital Bombardment System) - Hệ thống ném bom trên quỹ đạo phân đoạn. Nó không phải là mới. Liên Xô đã triển khai một hệ thống tương tự trong Chiến tranh Lạnh. Nhưng việc Trung Quốc thử nghiệm hệ thống như vậy là một tin không được hoan nghênh, không phải vì đó là công nghệ tương lai viển vông nào đó, mà vì nó là một bước nữa trong cuộc chạy đua vũ trang vô nghĩa, tốn kém và nguy hiểm. Phiên bản mới của Trung Quốc có một chút ‘hoa mỹ’ (baroque) hơn phiên bản của Liên Xô, do phương tiện quay trở lại bầu khí quyển (re-entry vehicle) là một thiết bị lượn (glider). Nhưng thực sự không nên ‘sốc’ vì điều này. Lượn là một cách hoàn toàn bình thường để quay lại bầu khí quyển. Đó là toàn bộ ý tưởng đằng sau những máy bay vũ trụ (hay tàu vũ trụ sử dụng nhiều lần). Trung Quốc cũng vừa phóng một tàu vũ trụ có thể tái sử dụng, giống như X-37B của Mỹ hoặc tàu con thoi cũ của NASA. Các công nghệ được trình diễn trong lần phóng đó và trong lần này về cơ bản là giống nhau. Người ta cần một tên lửa lớn để đẩy vật thể lên quỹ đạo, một tàu quỹ đạo có động cơ tên lửa ngược chiều để làm chậm nó, và đôi cánh mập mạp để nó có thể lướt đến nơi định tới.

Các vệ tinh giám sát (sensor) trong không gian của hệ thống phòng thủ tên lửa đường đạn. Vệ tinh DSP đã có thể phát hiện các vụ phóng tên lửa quỹ đạo từ đầu những năm 1970.

Trên thực tế, cách đơn giản nhất để hiểu về Hệ thống ném bom trên quỹ đạo của Trung Quốc là hình dung một tàu con thoi, đặt vũ khí hạt nhân vào khoang hàng của nó và quên càng và bánh xe để hạ cánh đi. Trung Quốc đã phủ nhận việc họ tiến hành một cuộc thử nghiệm ném bom trên quỹ đạo, cho rằng Mỹ đã nhầm lẫn trước vụ phóng máy bay vũ trụ (tàu vũ trụ sử dụng nhiều lần) của họ vào tháng Bảy.

Nhưng đó chính là FOBS. Đó không phải là công nghệ mới, nhưng nó rất kỳ lạ. Vậy tại sao Trung Quốc lại làm điều này? Vì lý do tương tự mà Liên Xô đã làm - để đánh bại các hệ thống phòng thủ tên lửa của Mỹ.