Sau 50 năm, vì sao NASA muốn đưa con người trở lại Mặt Trăng? Không phải sự trùng hợp

Gần 50 năm sau sứ mệnh Apollo cuối cùng vào tháng 12/1972, NASA đã thiết lập một chương trình hứa hẹn đưa con người lên các khu vực chưa được khám phá của Mặt Trăng, và sau đó tiến tới bề mặt sao Hỏa.

Những kế hoạch này sẽ bắt đầu với sứ mệnh Artemis I.

Trên thực tế, không phải ngẫu nhiên mà NASA đặt tên cho chương trình quay trở lại Mặt Trăng là Artemis theo tên của người chị sinh đôi của thần Apollo ở trong thần thoại Hy Lạp. Theo đó, Artemis sẽ tiếp nối các sứ mệnh Apollo nổi tiếng, bằng cách thực hiện phóng nhiệm vụ có phi hành đoàn lên Mặt Trăng, nhưng theo một cách mới.

Hình ảnh mô phỏng tên lửa SLS trong nhiệm vụ Artemis I của NASA. Ảnh: NASA

Các mục tiêu của chương trình Artemis bao gồm đưa các phi hành gia đa sắc tộc lên Mặt Trăng, đồng thời lần đầu tiên khám phá về cực Nam chìm trong bóng tối của hành tinh này. Ngoài ra, chương trình đầy tham vọng này cũng có mục đích thiết lập khu định cư lâu dài trên Mặt Trăng, và tạo ra các hệ thống có thể tái sử dụng, cho phép con người khám phá sao Hỏa.

Artemis I sẽ là bước khởi đầu cho chương trình Artemis để thực hiện những mục tiêu tham vọng trên. Sau khi Artemis I được phóng vào ngày 29/8, nhiệm vụ không người lái này sẽ tiến hành kiểm tra mọi bộ phận thì mới giúp mục tiêu khám phá không gian sâu trong không gian trở nên khả thi. Sau Artemis I, các phi hành gia sẽ thực hiện chuyến hành trình vào năm 2024 và 2025 trong các nhiệm vụ Artemis II và Artemis III.

Dự kiến, trong giai đoạn Artemis I, từ Trung tâm Vũ trụ Kennedy tại Flodia (Mỹ), tên lửa Hệ thống phóng không gian (SLS) và tàu Orion sẽ cất cánh vào khoảng 20h33 – 22h33 ngày 29/8. Tuy nhiên, NASA còn đưa ra thời gian phóng dự phòng từ ngày 2/9 đến 5/9.

Tên lửa SLS và tàu Orion dự kiến được phóng vào ngày 29/8 sắp tới. Ảnh: NASA

Sau khi được phóng từ Trái Đất, Artemis I sẽ thực hiện một nhiệm vụ kéo dài trong 42 ngày. Trong cuộc hành trình này, tàu Orion sẽ bay tới 64.000 km phía ngoài Mặt Trăng, xa hơn 48.000 km so với kỷ lục mà tàu Apollo 13 từng thiết lập kỷ lục. Hành trình này cũng mô phỏng chuyến bay mà phi hành đoàn Artemis II sẽ thực hiện vào năm 2024.

Ông Bill Nelson, giám đốc NASA chia sẻ tại một cuộc họp báo vào đầu tháng 8 vừa qua rằng, bệ phóng 39B không còn xa lạ với các tên lửa khổng lồ. Đây cũng là nơi phóng tên lửa Saturn chở các nhiệm vụ của Apollo tới Mặt Trăng và cất cánh với lực đẩy là 3,4 triệu kg. Tuy nhiên, siêu tên lửa SLS mới sẽ rời khỏi bệ phóng quen thuộc này với lực đẩy gần 4 triệu kg.

Ông Nelson chia sẻ, khi bắt đầu chuyến bay thử nghiệm chương trình Artemis đầu tiên, mục tiêu của NASA hướng tới là một tương lai đưa người phụ nữ đầu tiên và người da màu đầu tiên lên Mặt Trăng. Ngoài ra, trong những sứ mệnh ngày càng phức tạp này, các phi hành gia sẽ sống và làm việc ở trong không gian. Đồng thời NASA sẽ phát triển khoa học và công nghệ để đưa những con người đầu tiên đến sao Hỏa.

Bên cạnh đó, Artemis I cũng sẽ thực hiện một số thí nghiệm khoa học. Trong đó, một số thí nghiệm đã được lắp đặt khi tên lửa và tàu vũ trụ đến bệ phóng.

Chuyến đi mới, phương tiện mới

Quay trở lại Mặt Trăng và sau đó hướng tới chuyến đi tới sao Hỏa đòi hỏi cần phải có phương tiện mới. Những bài học trong quá khứ từ chương trình Apollo và tàu con thoi đã giúp thiết kế tên lửa SLS, tên lửa được coi là mạnh nhất thế giới hiện nay.

SLS là siêu tên lửa mạnh nhất thế giới hiện nay. Ảnh: NASA

Theo đó, siêu tên lửa này sẽ thực hiện đẩy tàu vũ trụ xa hơn gấp 1.000 lần so với vị trí của Trạm Vũ trụ Quốc tế ở trên quỹ đạo thấp của Trái Đất. Cụ thể, siêu tên lửa SLS sẽ chở tàu vũ trụ Orion với tốc độ tới 36.370 km/h để thoát khỏi lực hấp dẫn của Trái đất và đến Mặt Trăng.

Ông John Honeycutt, quản lý chương trình Hệ thống phóng không gian tại Trung tâm bay vũ trụ Marshall của NASA ở Huntsville, Alabama, cho biết: "Đó là tên lửa duy nhất có khả năng đưa tàu Orion và phi hành đoàn cùng vật tư vào không gian sâu trong một lần phóng".

Tàu Orion được thiết kế để chở phi hành đoàn vào không gian sâu và đưa họ trở về Trái đất một cách an toàn. Con tàu này có khoang sinh hoạt, dịch vụ và cả hệ thống hủy phóng với khả năng đảm bảo an toàn cho phi hành đoàn trong bất kỳ trường hợp khẩn cấp nào có thể xảy ra vào lúc phóng hoặc hạ cánh.

Đặc biệt, quỹ đạo của tàu Orion trong không gian sẽ tiến hành kiểm tra về khả năng của tàu trong việc duy trì liên lạc với Trái đất khi ở ngoài Mặt Trăng, đồng thời bảo vệ phi hành đoàn tránh khỏi bức xạ.

Bên dưới tàu Orion là module dịch vụ châu Âu. Theo ông Howard Hu, quản lý của chương trình Orion tại Trung tâm Vũ trụ Johnson của NASA ở Houston, Mỹ, đây là nơi đặt động cơ chính và vật tư để hỗ trợ về sự sống cần thiết cho sứ mệnh Artemis I.

Ngoài ra, tàu vũ trụ Orion còn có phần cứng và phần mềm sẽ cho phép phi hành đoàn trong tương lai theo dõi về những gì xảy ra với phương tiện.

Đại diện của NASA cho biết, một trong những thử nghiệm lớn nhất đối với tàu Orion chính là kiểm tra tấm chắn nhiệt của nó. Đây cũng là tấm chắn nhiệt lớn nhất từng được chế tạo. Theo lộ trình, khi tàu Orion trở lại Trái Đất trong tháng 10, nó sẽ phải đối mặt với nhiệt độ nóng bằng một nửa nhiệt độ ở bề mặt Mặt Trời và bay qua tầng trên khí quyển của Trái Đất với tốc độ lên tới 40.200 km/h, gấp 32 lần so với vận tốc âm thanh.

Giám đốc NASA cho biết: "Tàu Orion sẽ trở về Trái đất nhanh và nóng hơn bất kỳ con tàu vũ trụ nào trước đây. Trong khi tàu con thoi ở vận tốc là khoảng 28.160 km/h".

Tấm chắn nhiệt đã được thử nghiệm trên Trái Đất. Nhưng việc trở về từ không gian sẽ là một thử nghiệm thực sự về khả năng của tấm chắn nhiệt nhằm đảm bảo việc con tàu và phi hành đoàn trở về Trái Đất an toàn.

Bài kiểm tra cuối cùng

Tất cả các mục tiêu với chuyến bay Artemis đầu tiên sẽ cho thấy những yếu tố cần thiết để tàu vũ trụ Orion đưa con người vào không gian sâu. Những yếu tố này bao gồm về một chuyến bay an toàn, hiệu suất của siêu tên lửa SLS, thử nghiệm tấm chắn nhiệt và việc thu hồi tàu vũ trụ khi nó lao xuống Thái Bình Dương ở ngoài khơi San Diego.

Ma-nơ-canh chỉ huy Moonikin Campos được NASA lắp vào ghế chỉ huy trên tàu vũ trụ Orion. Ảnh: NASA

Theo NASA, tàu vũ trụ Orion sẽ không chở người trong nhiệm vụ đầu tiên. Tuy nhiên, con tàu này sẽ thu thập đầy đủ dữ liệu từ chuyến bay, trong đó bao gồm cả cảm biến gắn trên 3 ma-nơ-canh mô phỏng về những gì mà con người có thể trải qua. Dữ liệu từ cảm biến trên các mô phỏng này sẽ tiết lộ các phi hành gia có thể gặp bao nhiêu rung chấn, cũng như mức độ phơi nhiễm bức xạ và tiện ích của bộ đồ bay, áo phóng xạ.

Giam đốc NASSA chia sẻ: "Artemis I cho thấy chúng ta có thể làm những điều lớn lao để đoàn kết mọi người, những điều có lợi cho nhân loại, những điều như chương trình Apollo là truyền cảm hứng cho thế giới. Chúng tôi đang quay trở lại Mặt Trăng và cuộc hành trình đó bắt đầu với Artemis I".

Theo kế hoạch, NASA sẽ đưa con người hạ cánh xuống Mặt Trăng vào năm 2025 và tới sao Hỏa vào những năm 2030.

3 giai đoạn chinh phục từ Mặt Trăng tới sao Hỏa

Cụ thể, theo chương trình khám phá từ Mặt Trăng tới sao Hỏa của NASA lần đầu tiên được đề xuất vào năm 2015, bao gồm 3 giai đoạn.

Theo đó, giai đoạn đầu tiên sẽ sử dụng Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) cho tới năm 2024 nhằm nghiên cứu những công nghệ trong không gian sâu và ảnh hưởng của chuyến bay dài ngày trong vũ trụ tới cơ thể người.

Sau khi đưa người trở lại Mặt Trăng, NASA sẽ hướng tới sao Hỏa. Ảnh: NASA

Trong giai đoạn đầu tiên này cũng bao gồm việc phát triển tàu vũ trụ Orion và tên lửa đẩy siêu nặng Space Launch System (SLS).

Giai đoạn thứ hai sẽ tập trung vào việc xây dựng cơ sở hạ tầng trong không gian ở giữa Mặt Trăng và Trái Đất, chẳng hạn như trạm vũ trụ Gateway để giúp NASA tìm hiểu về cách tiến hành hoạt động ở môi trường không gian sâu. Ngoài ra, trạm vũ trụ Gateway sẽ đóng vai trò giống như nơi nghỉ chân để các phi hành gia có thể tiến hành ghép nối và rời khỏi tàu vũ trụ, và đáp xuống bề mặt của Mặt Trăng bằng tàu đổ bộ.

Trạm Gatewway cũng là nơi cung cấp nơi trú ẩn, tiếp vật tư, nhiên liệu và liên lạc, đồng thời còn là cơ sở để triển khai phi hành đoàn và robot ở trên Mặt Trăng.

Bên cạnh việc tìm hiểu về nước ở trên Mặt Trăng và thực hiện các thí nghiệm khoa học, NASA dự kiến phi hành đoàn sẽ trải qua 6,5 ngày ở trên bề mặt Mặt Trăng. Đây là thời gian gần gấp đôi so với những gì mà các phi hành gia trong sứ mệnh Apollo đã làm trong nhiệm vụ dài nhất của họ.

Đến giai đoạn thứ ba, các chuyến bay di chuyển tới sao Hỏa và vệ tinh của nó sẽ bắt đầu.