Moon Express - một công ty tư nhân được thành lập dựa theo mục tiêu ngắn hạn là chiến thắng cuộc thi về không gian Google Lunar X và chiến lược dài hạn là khai khoáng trên Mặt Trăng mới đây đã giới thiệu những hình ảnh và thông tin đầu tiên về tàu đổ bộ MX-1 tại đại học Autodesk ở Las Vegas. MX-1 được thiết kế để trở thành đơn vị đầu tiên trong đội tàu vũ trụ robot có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ trên quỹ đạo Trái Đất và không gian sâu.
Với kích thướng cỡ bằng một chiếc bàn café, MX-1 được tích hợp nhiều tính năng để có thể tiếp cận bề mặt Mặt Trăng từ quỹ đạo đồng bộ ngày (GeoSynchronous Orbit - GSO), tương tự như cách tiếp cận của nhiều vệ tinh truyền thông. Tàu sẽ sử dụng hệ thống đẩy phản ứng nhanh để di chuyển từ quỹ đạo đồng bộ ngày qua quỹ đạo thấp của Mặt Trăng và hạ cánh với tốc độ 3,2 km/s.
Khi được đổ đầy nhiên liệu và sẵn sàng phóng, MX-1 có trọng lượng khoảng 600 kg. Trọng lượng nhẹ và kích thước nhỏ gọn khiến MX-1 phù hợp để trở thành trọng tải phụ và có thể được phóng kèm với một vệ tinh truyền thông. Do đó, chi phí phóng sẽ thấp hơn rất nhiều, khoảng 6 đến 8 triệu USD nếu MX-1 được "đi ké" với một vệ tinh khác.
3/4 trọng tải khi phóng của MX-1 sẽ là nhiên liệu cho động cơ đẩy chính. Động cơ sẽ chịu trách nhiệm đẩy tàu đến Mặt Trăng và hạ cánh an toàn xuống bề mặt. Động cơ dùng 2 loại nhiên liệu gồm hydro peroxide (oxy già) đậm đặc làm nhiên liệu đẩy đơn (monopropellant - nhiên liệu chứa các chất hóa học không đòi hỏi oxi hóa để giải phóng năng lượng hóa học lưu trữ) và dầu lửa phun trực tiếp khi tàu vượt ra ngoài quỹ đạo Trái Đất. Đối với hầu hết vận động định hướng ngoài không gian, động cơ chỉ sử dụng nhiên liệu hydro peroxide và dầu lửa chỉ được bổ sung khi tàu xâm nhập quỹ đạo chuyển đổi Trái Đất - Mặt Trăng.
Việc sử dụng hydro peroxide và dầu lửa thay cho nhiên liệu hỗn hợp là một sự lựa chọn khá bất thường. Hydrogen peroxide (H2O2) là một phân tử nước cộng thêm một phân tử oxy và đây là một chất tạo lực đẩy khá nguy hiểm.
Khi đóng vai trò là nhiên liệu đẩy đơn, H2O2 sẽ tiếp xúc với một chất xúc tác và chuyển đổi thành một hỗn hợp gồm hơi nước và oxy ở nhiệt độ khoảng 600 độ C. Khi được phun ra trực tiếp từ họng xả của tên lửa, sản phẩm phân hủy nhiệt sẽ tạo ra một lực đẩy nhỏ trong khoảng 150 giây, qua đó hiệu năng của nhiên liệu chỉ ở lưng chừng giữa thuốc nổ đen và các chất đẩy hỗn hợp khác thường được sử dụng trong các tên lửa đẩy cỡ lớn.
Khi kết hợp với dầu lửa (RP-1), thời gian đẩy riêng sẽ tăng gấp đôi, đến 300 giây. Hiện tại vẫn chưa rõ có bao nhiêu % dầu lửa chứa trong các thùng nhiên liệu của MX-1 nhưng có lẽ đủ để đưa MX-1 vào quỹ đạo Mặt Trăng. Tuy nhiên, hoạt động giảm độ cao từ quỹ đạo và hạ cánh xuống bề mặt sẽ được thực hiện với nhiên liệu H2O2, và điều này chỉ có thể thực hiện nhờ trọng lực thấp của Mặt Trăng.
Một lý do được Moon Express đề cập khi chọn H2O2 làm nhiên liệu đẩy là việc phát hiện ra một lượng nước khá lớn trên Mặt Trăng, cụ thể là khu vực gần các cực - nơi được chọn làm địa điểm hạ cánh cho MX-1. Với nước và điện, MX-1 có thể tự tạo ra hydro và oxy. Hiện tại đã có nhiều phương pháp sản xuất hydro peroxide dựa trên hiện tượng điện phân và có vẻ như Moon Express đang đánh cược rất lớn vào khả năng tự bổ sung nhiên liệu cho MX-1 tại khu vực hạ cánh.
MX-1 không chỉ đơn thuần là phương tiện đổ bộ Mặt Trăng. Con tàu có thể hỗ trợ nhiều sứ mạng từ việc hỗ trợ cho các hệ thống phóng hiện tại, phục vụ các vệ tinh trên quỹ đạo cho đến việc đóng vai trò là phương tiện chuyển tải, chuyển phát mẫu vật từ Mặt Trăng về Trái Đất và khi được chỉnh sửa lại, MX-1 thậm chí còn có thể trở thành tàu khám phá không gian sâu.
Bob Richards - nhà sáng lập kiêm CEO của Moon Express cho biết: "MX-1 giống như một chiếc 'iPhone của không gian'; một nền tảng có thể hỗ trợ nhiều ứng dụng bao gồm cả kế hoạch khám phá Mặt trăng để khai thác tài nguyên có lợi cho con người. Moon Express sẽ sử dung MX-1 trong chuyến bay trình diễn công nghệ đầu tiên vào năm 2015 để đưa hàng hóa từ các tổ chức chính phủ và thương mại đến Mặt trăng, đồng thời theo đuổi giải thưởng 30 triệu USD của cuộc thi Google Lunar XPRIZE."
