Chương trình Mặt Trăng mới của Mỹ khác gì 54 năm trước?

Mục tiêu nhiệm vụ

Khác với chương trình Apollo (1962-1972), Artemis không chỉ hướng đến "cắm cờ và để lại dấu chân" với những chuyến ghé thăm Mặt Trăng ngắn hạn 1-3 ngày mà muốn thiết lập sự hiện diện lâu dài của con người, đồng thời tạo bước đệm cho việc khám phá Sao Hỏa. NASA dự định xây dựng căn cứ ở cực nam Mặt Trăng, nơi có trữ lượng băng lớn có thể cung cấp nước uống, oxy để hít thở và nhiên liệu cho tên lửa oxy-hydro.

Các phi hành gia của 6 chuyến đổ bộ Mặt Trăng trong chương trình Apollo đã mang về 382 kg đất đá từ thiên thể này, nhưng tất cả đều đến từ vùng xích đạo ở phía gần (phía luôn đối diện Trái Đất). Cực nam Mặt Trăng cổ xưa hơn nhiều với vật liệu bề mặt có niên đại hơn 4 tỷ năm, hứa hẹn mang lại thêm nhiều thông tin khoa học quý giá.

Tiến độ

NASA chỉ mất 8 năm từ lúc đưa phi hành gia đầu tiên vào vũ trụ đến khi đưa phi hành gia Neil Armstrong và Buzz Aldrin của tàu Apollo 11 đáp xuống Mặt Trăng năm 1969, kịp thời hạn mà cựu tổng thống Mỹ John Kennedy đề ra.

Chương trình Artemis tiến triển chậm hơn đáng kể sau nhiều thập kỷ Mỹ do dự xác định xem đích đến ưu tiên là Mặt Trăng hay Sao Hỏa. Nhiệm vụ không người lái Artemis I diễn ra hồi tháng 11/2022, sau hàng loạt đợt hoãn và hủy phóng. Tháng 2 năm nay, NASA cũng phải lùi lịch phóng Artemis II sau khi gặp vấn đề trong cuộc tổng duyệt nạp nhiên liệu. Vụ phóng cuối cùng cũng diễn ra thành công hôm 1/4.

Sự chậm chạp này là lý do Jared Isaacman, tân giám đốc NASA, thông báo cải tổ chương trình hồi tháng 2. Với mong muốn noi theo Apollo, ông bổ sung một nhiệm vụ giữa Artemis II và cuộc đổ bộ Mặt Trăng, hiện được chuyển thành Artemis IV và dự kiến diễn ra năm 2028.

Trong nhiệm vụ mới bổ sung Artemis III, dự kiến diễn ra năm 2027, phi hành đoàn sẽ ở gần Trái Đất hơn, giống như Apollo 9 năm 1969. Họ sẽ thực hành ghép nối tàu vũ trụ Orion trên quỹ đạo Trái Đất với một hoặc cả hai tàu đổ bộ Mặt Trăng đang được phát triển bởi SpaceX và Blue Origin.

Đối thủ và đối tác

Một điểm giống với Apollo là Artemis cũng có đối thủ theo sát. Tuy nhiên, thay vì cạnh tranh với chương trình của Liên Xô như vài chục năm trước, Artemis đang cạnh tranh với chương trình Mặt Trăng của Trung Quốc. Nước này đã có tàu hạ cánh thành công ở phía xa - quốc gia duy nhất đạt được thành tựu đó đến nay - và đang nỗ lực đưa phi hành gia đáp xuống gần cực nam Mặt Trăng vào năm 2030.

Mỹ đặt mục tiêu thực hiện chuyến đổ bộ vào năm 2028 với nhiệm vụ Artemis IV, nhưng chương trình thường xuyên gặp trở ngại và chậm tiến độ. Một số chuyên gia thậm chí dự đoán Trung Quốc sẽ đi trước Mỹ trong cuộc đua Mặt Trăng mới.

Tuy nhiên, lần này Mỹ không đơn độc. Trong khi Apollo là dự án hoàn toàn của Mỹ, nay có 60 nước tham gia ký kết Hiệp định Artemis - thỏa thuận quốc tế trong đó các thành viên cam kết ủng hộ việc khám phá không gian hòa bình, đồng thời đóng góp kinh phí, module và phi hành gia cho mục tiêu chung.

Năm 2021, Trung Quốc và Nga cũng tuyên bố hợp tác, cam kết thành lập Trạm Nghiên cứu Mặt Trăng Quốc tế (ILRS) vào năm 2035.

Tên lửa, tàu vũ trụ và trang thiết bị

Tên lửa Saturn V của chương trình Apollo cao 110 m với 5 động cơ ở tầng đầu tiên. Tên lửa Hệ thống Phóng Không gian (SLS) của chương trình Artemis cao 98 m nhưng có lực đẩy cất cánh mạnh hơn, đạt khoảng 4.000 tấn, và là tên lửa mạnh nhất của NASA. Hai bên hông SLS gắn hai tên lửa đẩy nhiên liệu rắn giống thời tàu con thoi, ngoài ra còn trang bị 4 động cơ RS-25. Trong khi Saturn V đã phóng hai lần trước khi chở phi hành gia, SLS mới chỉ phóng một lần vào tháng 11/2022, trong nhiệm vụ Artemis I.

Tàu Apollo chở được tối đa ba người lên Mặt Trăng, có 5 cửa sổ, đường kính đáy 4 m và cung cấp khoảng 6 m3 không gian sinh hoạt. Trong khi đó, phi hành đoàn Artemis II đang tới Mặt Trăng bằng Orion, tàu vũ trụ hiện đại bậc nhất.

Orion chở được tối đa 4 người, có 6 cửa sổ, đường kính đáy 5 m và thể tích lớn hơn đáng kể, đạt 9,4 m3. Điều này không chỉ cung cấp cho phi hành gia nhiều không gian sinh hoạt hơn mà còn giúp họ không phải ngủ trên ghế phóng, thay vào đó có thể dùng võng buộc vào tường, trần và hầm kết nối bên trong tàu.

Để xử lý chất thải, phi hành gia Apollo phải sử dụng hệ thống bất tiện gồm phễu, ống dẫn, túi và khăn lau dùng một lần, viên kháng sinh. Hiện tại, điều kiện vệ sinh cải thiện đáng kể khi phi hành đoàn Artemis có nhà vệ sinh riêng với cửa, đảm bảo sự kín đáo. Nhà vệ sinh này trị giá 23 triệu USD và mất 6 năm để phát triển. Nó sử dụng hệ thống hút thay cho trọng lực, tách riêng chất lỏng và chất rắn. Chất lỏng được xả ra ngoài không gian, trở thành những hạt băng, còn chất rắn được lưu trữ hợp vệ sinh trên tàu.

Tàu Orion cũng có sức mạnh tính toán vượt trội hơn nhiều. Phi hành đoàn Artemis II sẽ sử dụng các máy tính xử lý dữ liệu nhanh gấp 20.000 lần máy tính của Apollo và có bộ nhớ lớn gấp 128.000 lần. Máy tính duy nhất của Apollo, với 4 kilobyte RAM và 72-74 kilobyte ROM, thậm chí còn yếu hơn máy tính bỏ túi hiện đại.

Khác với Apollo, Orion có khu bếp để chuẩn bị bữa ăn. Con tàu cũng có không gian để tập thể dục, điều thiết yếu với phi hành gia vì môi trường vi trọng lực có thể gây suy giảm cơ bắp. Ngoài ra, trong khi các tàu Mercury, Gemini, Apollo và tàu con thoi lấy năng lượng từ pin lưu trữ điện và pin nhiên liệu trên tàu, Orion lại tận dụng năng lượng tái tạo từ pin Mặt Trời.

Bộ đồ vũ trụ

Trong chương trình Apollo, những bộ đồ cồng kềnh màu trắng đảm nhận nhiều công việc cùng lúc vì tàu không đủ không gian để chứa nhiều trang phục khác nhau. Phi hành gia mặc chúng khi cất cánh, đi bộ trên Mặt Trăng và cả lúc trở về Trái Đất.

Tàu Orion dành cho chương trình Artemis lớn hơn, được thiết kế để chở bốn phi hành gia cộng thêm hai bộ đồ vũ trụ. NASA đã thiết kế bộ đồ hoàn toàn mới để sử dụng bên trong tàu, đồng thời đặt hàng trang phục đi bộ trên Mặt Trăng từ các công ty tư nhân. Ví dụ, công ty Mỹ Axiom Space đang thiết kế bộ đồ đi bộ trên Mặt Trăng màu trắng cho các phi hành đoàn Artemis trong tương lai.

Phi hành đoàn Artemis II mặc bộ đồ màu cam thiết kế riêng cho quá trình phóng và tái nhập khí quyển, hoặc khi xảy ra giảm áp suất và tình huống khẩn cấp khác. Họ có thể sống sót tối đa 6 ngày trong bộ đồ bằng cách luồn ống hút vào mũ bảo hiểm để uống nước hoặc đồ uống bổ sung protein, sau đó dùng hệ thống ống và túi tích hợp như nhà vệ sinh.

Quỹ đạo bay

Phi hành đoàn Artemis II bay quanh Trái Đất khoảng một ngày để đảm bảo mọi thứ hoạt động tốt trước khi khai hỏa động cơ chính, hướng tới Mặt Trăng. Khoảng 3-4 ngày sau, phi hành đoàn sẽ đến không gian Mặt Trăng và tiếp tục bay thêm 8.000 km nữa, vượt qua kỷ lục về khoảng cách do tàu Apollo 13 thiết lập năm 1970.

Tương tự Apollo 13, Artemis II tận dụng lực hấp dẫn của Mặt Trăng và Trái Đất, tạo ra đường bay hình số 8 sau khi vòng qua Mặt Trăng để trở về Trái Đất theo quỹ đạo "trở về tự do", giúp tiêu tốn rất ít nhiên liệu. Quỹ đạo này đã đưa phi hành đoàn Apollo 13 trở về an toàn, dù họ phải từ bỏ kế hoạch đổ bộ Mặt Trăng.

Giống như Apollo, sau khi hoàn thành nhiệm vụ, tàu chở phi hành đoàn Artemis sẽ hạ cánh bằng dù xuống Thái Bình Dương.

Thu Thảo tổng hợp