Đây là cách trạm vũ trụ thay thế ISS có thể hình thành

Bảo Nam,   Theo Pháp luật & Bạn đọc 1 tháng trước

NASA đang đầu tư vào Blue Origin, Nanoracks và Northrop Grumman để phát triển các thiết kế cho một trạm vũ trụ thế hệ tiếp theo.

ISS, trạm vũ trụ quốc tế với nhiều mô-đun, bốn bộ pin mặt trời và từng đón rất nhiều du khách từ khắp nơi trên thế giới tới tham quan, từ lâu đã trở thành biểu tượng hiện hữu trên bầu trời đêm của Trái đất kể từ cuối những năm 1990. Nó cũng là biểu tượng của sự hợp tác toàn cầu và khoa học vũ trụ. Nhưng nó không thể tồn tại mãi mãi.

Vào năm 2019, các vết nứt nhỏ và rò rỉ không khí đã xuất hiện trong mô-đun Zarya do Nga chế tạo, bộ phận lâu đời nhất của trạm. Các mảnh rác không gian quay quanh quỹ đạo cũng đã đe dọa nơi này. Và khi Trung Quốc quyết định lắp ráp trạm vũ trụ của riêng mình, với việc phóng lên mô-đun cốt lõi, Tianhe, vào tháng 4 vừa qua, Mỹ không thể chỉ đứng nhìn. Và NASA, Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ, đang phát triển các kế hoạch cho phiên bản kế nhiệm ISS. Tuần trước, cơ quan này đã ký thỏa thuận với ba công ty có trụ sở tại Mỹ - Blue Origin, Nanoracks và Northrop Grumman - để thiết kế các trạm vũ trụ cho phép kết hợp các hoạt động khoa học và thương mại.

Cơ quan này đang đầu tư khoảng 416 triệu USD kết hợp vào cả ba công ty để phát triển thiết kế của họ, bao gồm các mô-đun giống ISS hoặc một môi trường sống có thể bơm hơi. Tất cả sẽ phải cho phép gắn các mô-đun bổ sung trong tương lai, theo phong cách Lego. Phần đóng góp tài chính của NASA chiếm chưa đến 40% tổng số tiền tài trợ cho các thiết kế chi tiết, và phần còn lại sẽ đến từ các nguồn tư nhân. Cuối cùng, NASA sẽ chỉ chọn một trong những kế hoạch này để xây dựng.

“Đây thực sự là sự khởi đầu của một kỷ nguyên mới. Chúng tôi đã phát triển các phi hành đoàn thương mại, vận chuyển hàng hóa thương mại và bây giờ là các trạm vũ trụ thương mại. Đây sẽ là bước quan trọng tiếp theo", Marshall Smith, phó chủ tịch cấp cao về hệ thống vũ trụ tại Nanoracks và cũng là cựu phó quản trị viên của NASA, cho biết.

Các quan chức NASA hy vọng ISS sẽ tiếp tục hoạt động ít nhất cho đến cuối những năm 2020, khi các mô-đun đầu tiên của trạm mới có thể ra mắt. Họ đang lập kế hoạch cho một quy trình hai giai đoạn. Giai đoạn đầu đến năm 2025, các công ty này sẽ đưa ra các bản thiết kế của họ với sự phối hợp của cơ quan vũ trụ. Sau đó, trong giai đoạn thứ hai, các quan chức NASA sẽ chọn một trong các kế hoạch của công ty làm thiết kế để tiến hành xây dựng. Trong vòng hai hoặc ba năm, công ty đó sẽ khởi động mô-đun đầu tiên của mình, mô-đun này sẽ cung cấp chỗ ở cho ít nhất hai phi hành gia để tiến hành nghiên cứu và thử nghiệm.

Angela Hart, người quản lý chương trình phát triển quỹ đạo Trái đất tầm thấp thương mại của NASA tại Trung tâm Vũ trụ Johnson ở Houston, cho biết điều này sẽ cho phép một sự “chuyển đổi liền mạch” từ ISS: “Chiến lược này sẽ cung cấp các dịch vụ mà chính phủ cần với chi phí thấp hơn để cho phép cơ quan này tập trung vào các sứ mệnh như lên mặt trăng và sao Hỏa".

Đây là cách trạm vũ trụ thay thế ISS có thể hình thành - Ảnh 1.

Thiết kế trạm vũ trụ do Northrop Grumman đề xuất

Northrop Grumman là công ty thành lập lâu nhất trong bộ ba ở trên, có mặt trên thị trường từ những năm 1930 và có mối quan hệ lâu dài với NASA. Đề xuất của hãng là một trạm vũ trụ trông khá giống với ISS và nó sẽ sử dụng các công nghệ và phần cứng hầu như đã có sẵn. Nó bao gồm một mô-đun hình trụ, tương tự như Habitation and Logistics Outpost (còn gọi là HALO), mà công ty đang phát triển cho trạm vũ trụ Gateway, thứ sẽ quay quanh mặt trăng theo kế hoạch của NASA. Nó cũng sẽ bao gồm một phiên bản lớn hơn của tàu vũ trụ chở hàng Cygnus, vốn đã được triển khai nhiều lần để vận chuyển vật tư lên ISS.

Rick Mastracchio, giám đốc phát triển kinh doanh của công ty cho biết: “Chúng tôi đang cố gắng cung cấp cho NASA lựa chọn về thứ gì đó rất đáng tin cậy, về mặt kỹ thuật và thứ gì đó chúng ta có thể làm rất nhanh."

Còn đề xuất của Nanoracks là một trạm Starlab bơm hơi. Đó là một môi trường sống rộng lớn, với khoảng một phần ba không gian cabin điều áp như ISS, cùng với một phòng thí nghiệm khoa học, các cổng kết nối, các phần tử động lực và động cơ, cánh tay robot, và toàn bộ có thể được đẩy lên quỹ đạo chỉ bằng một lần phóng. Công ty có trụ sở tại Houston này đang hợp tác với Voyager Space (cổ đông chính của Nanoracks) và Lockheed Martin.

Mặc dù công nghệ môi trường sống bơm hơi mới hơn các môi trường sống bằng kim loại, nhưng công nghệ này đã tồn tại trong nhiều thập kỷ. Mô-đun BEAM bơm hơi của Bigelow Aerospace đã được gắn vào ISS từ năm 2016. Các vật liệu mà môi trường sống của Nanoracks được tạo ra là độc quyền, được thiết kế để bảo vệ khỏi các mảnh vỡ không gian. Về cơ bản, bạn có thể tạm hiểu công nghệ bơm hơi sẽ tạo ra nhiều lớp bảo vệ và chúng sẽ hấp thụ năng lượng, giống như một chiếc áo chống đạn trước các ngoại lực.

Đây là cách trạm vũ trụ thay thế ISS có thể hình thành - Ảnh 2.

Hình minh họa trạm Starlab do Nanoracks đề xuất.

Còn trạm vũ trụ Orbital Reef của Blue Origin, đang được phát triển với Sierra Space, bao gồm cả hai loại công nghệ: lõi kim loại và mô-đun khoa học, cũng như một môi trường sống có thể bơm hơi được gọi là LIFE. Kiến trúc được thiết kế để trở thành một “công viên kinh doanh không gian sử dụng hỗn hợp” có thể hỗ trợ nhiều hoạt động khác nhau.

Và tại bất kỳ trạm vũ trụ nào, NASA sẽ là “người thuê chính”. Nhưng, khi thị trường du lịch vũ trụ thương mại phát triển, trạm sẽ đón những du khách khác, có thể bao gồm những người đến với mục đích du lịch, thể thao, giải trí và quảng cáo.

Trên thực tế, việc phiên bản kế thừa của ISS sẽ hình thành như thế nào và các mô-đun bổ sung nào được ưu tiên phát triển có thể sẽ phụ thuộc vào các yếu tố thị trường này.

Và điều đó ban đầu có thể tạo ra sự cạnh tranh về không gian hạn chế. Ví dụ, các phi hành gia từ Mỹ, Châu Âu, Nga, Nhật Bản và Canada sẽ phải tranh giành chỗ để chân và không gian cho các thí nghiệm tập trung vào nghiên cứu của họ. Trong khi đó, khách hàng tư nhân cũng làm như vậy cho các hoạt động của họ.

Nhưng khi nhà ga được xây dựng hoàn thiện theo thời gian, các loại hoạt động khác nhau sẽ được dàn trải qua các mô-đun khác nhau. Vì vậy, sẽ không ai ngủ phải trong phòng thí nghiệm và những khách du lịch chỉ muốn ngắm cảnh sẽ không xuất hiện trên con đường của các phi hành gia.

“Điều dễ hình dung nhất về cơ bản thì nó sẽ là một ký túc xá, nơi tất cả các chức năng sinh hoạt như tập thể dục, ăn uống, giao tiếp và ngủ, diễn ra tách biệt với các chức năng phòng thí nghiệm hoặc chức năng sản xuất”, Brent Sherwood, phó chủ tịch cấp cao của các chương trình phát triển tiên tiến tại Blue Origin, cho biết.

Nhưng để có những giai đoạn đầu tiên của một trạm vũ trụ mới trên quỹ đạo vào cuối những năm 2020, NASA và các đối tác thương mại của họ sẽ phải đối mặt với các thách thức đáng kể. ISS hiện tại tiêu tốn chi phí vào khoảng một phần ba ngân sách bay vào vũ trụ hàng năm của NASA. Nó hiện dự kiến sẽ nghỉ hưu vào năm 2024, nhưng các quan chức NASA dự kiến ngày đó sẽ được kéo dài đến năm 2030. Trong thời gian chờ đợi, các phi hành gia sẽ phải theo dõi các vết nứt và rò rỉ, với hy vọng rằng ISS vẫn an toàn cho đến khi các mô-đun mới bắt đầu xuất hiện.

Bên cạnh đó, một số đơn vị khác như Axiom Space cũng đang thiết kế cho mô hình trạm vũ trụ tương lai. Chúng bao gồm một mô-đun định cư, được lên kế hoạch phóng vào nửa cuối năm 2024, và các mô-đun phòng thí nghiệm và đài quan sát. Chúng được thiết kế để kết nối với ISS, và khi trạm dừng hoạt động, chúng sẽ tách ra và trở thành một trạm vũ trụ thương mại bay tự do.

Cuối cùng, cuộc cạnh tranh của NASA có thể mang lại nhiều hơn một người chiến thắng. “Vào cuối thập kỷ này, sẽ có nhiều trạm vũ trụ do tư nhân sở hữu, có thể ở các quỹ đạo khác nhau", Jeffrey Manber, chủ tịch hội đồng quản trị tại Nanoracks, nhận định.

Tham khảo Wired


Tin cùng chuyên mục
Xem theo ngày