Đến nay, các phi hành gia và thiết bị được đưa lên Trạm Không gian quốc tế (ISS) phần lớn bởi tàu con thoi của Mỹ, còn lại nhờ các tàu Soyuz và Progress của Nga. Năm 2010, đội tàu con thoi sẽ nghỉ hưu nhưng đến năm 2014, Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) mới đưa tàu thay thế là Orion vào hoạt động. Trong khoảng thời gian bỏ trống đó, sẽ có 2 loại tàu vận chuyển đáng chú ý là tàu ATV của châu Âu và tàu HTV của Nhật Bản...
Tàu con nhộng đời mới
Tàu con nhộng Orion
Dự án tàu Orion được Mỹ công bố từ năm 2004. Tháng 8-2006, NASA ký hợp đồng với Tập đoàn Lockheed Martin chế tạo Orion. Tàu có hình dáng con nhộng (capsule) tương tự tàu Apollo trước đây nhưng được trang bị những công nghệ cực kỳ hiện đại của thế kỷ 21. Orion sẽ được phóng lên bằng tên lửa thế hệ mới Ares I, từ Trung tâm Không gian Kennedy ở Florida (Mỹ), nơi hiện nay vẫn phóng tàu con thoi. Tàu Orion và tên lửa Ares I là một phần trong chương trình Constellation (Chòm sao) đầy tham vọng của NASA, nhằm đưa con người trở lại thám hiểm mặt trăng trước năm 2020 và tiếp theo là bay tới sao Hỏa cùng các hành tinh khác trong hệ mặt trời.
Orion có đường kính 5m, nặng khoảng 22,7 tấn, có trang bị hệ thống panel pin mặt trời. Tàu có khả năng chở từ 4 đến 6 phi hành gia và thiết bị. Orion có hệ thống hủy phóng hiện đại giúp bảo đảm an toàn cho tàu và phi hành đoàn nếu có sự cố xảy ra trong quá trình phóng. Orion có hệ thống dù và tên lửa đẩy lùi giúp hạ cánh hạ cánh an toàn nhất, giảm chi phí. Nguyên liệu làm Orion là hợp kim nhôm-lithium (Al-Li) rất nhẹ, loại này hiện mới chỉ dùng làm bình nhiên liệu của tàu con thoi. Ước tính tổng kinh phí chi cho dự án Constellation đến năm 2025 là 210 tỷ USD.
Theo kế hoạch, cuối năm 2014, Orion sẽ thay thế tàu con thoi thực hiện chuyến bay có người đầu tiên lên ISS và đến năm 2020 là chuyến bay đầu tiên đưa các phi hành gia lên mặt trăng. Trong chuyến bay đến mặt trăng, một module đổ bộ sẽ được gắn với Orion, module này cùng 4 phi hành gia sẽ hạ cánh xuống bề mặt chị Hằng trong lúc Orion vẫn bay trên quỹ đạo. Khi hoàn tất sứ mệnh, module đổ bộ quay trở lại tàu Orion và cùng bay về trái đất. Trong các sứ mệnh chinh phục mặt trăng và sao Hỏa, Orion sẽ là tàu vũ trụ chính.
Các tàu vận tải tự hành
Tàu tự hành ATV
Sau khi tàu con thoi nghỉ hưu, ngoài tàu Progress hiện nay của Nga đảm nhiệm việc chuyên chở thiết bị lên tiếp tục lắp ráp ISS, sẽ có thêm các loại tàu vận tải tự hành tiên tiến của tương lai là tàu ATV của châu Âu và tàu HTV của Nhật Bản. Tự hành và ráp nối là những kỹ thuật cần thiết cho mọi sứ mệnh không gian.
Tàu ATV (Automated Transfer Vehicle) do Cơ quan Không gian châu Âu (ESA) phát triển, là đóng góp lớn nhất đến nay của châu Âu vào việc xây dựng ISS. ATV có thể chở đến 7,5 tấn, gồm thiết bị khoa học, không khí, nước, thực phẩm, trang phục... lên ISS. Với hệ thống định vị phức tạp, ATV sẽ tự tìm đường lên ISS và tự ráp nối vào module Zvezda trên trạm. Đây là tàu đầu tiên hoàn toàn tự động đến và ráp nối với ISS, cũng là tàu lớn nhất và mạnh nhất đến ISS. Đặc biệt, ATV là tàu duy nhất có khả năng đẩy ISS lên lại độ cao quỹ đạo cần thiết sau thời gian trạm bị hạ thấp dần do sức hút của trái đất.
Tháng 1-2008, tàu ATV đầu tiên, có tên Jules Verne, sẽ được phóng lên bằng tên lửa Ariane 5 từ căn cứ không gian Kourou ở Guiana thuộc Pháp. ATV có thể ở lại ISS đến 6 tháng, tiếp tế và nhận lại đến 6,5 tấn rác thải của ISS. Khi trở về tàu và rác thải này sẽ cháy hết khi vào quỹ đạo trái đất ở trên Thái Bình Dương. ESA đang nghiên cứu phát triển các phiên bản sau của ATV, có thêm module không bị hủy, chứa những vật thí nghiệm mang về từ ISS. Dù ATV không được thiết kế để chở người nhưng ESA cho biết, có thể cải tiến tàu bảo đảm an toàn để chở người khi cần thiết.
Từ đầu những năm 1990, Cơ quan Không gian Nhật Bản (JAXA) cũng nghiên cứu phát triển tàu vận tải HTV (H-II Transfer Vehicle), loại tàu tự động không người lái, được thiết kế để tiếp tế cho phòng thí nghiệm Kibo của Nhật trên ISS và cho cả ISS. HTV dài 9,2m, đường kính 4,4m, nặng 19,5 tấn, chở được khoảng 6 tấn. HTV lớn hơn nhưng đơn giản hơn tàu Progress của Nga hiện nay do không có hệ thống tiếp cận và ráp nối, thay vào đó, HTV sẽ tiếp cận đủ gần ISS để cánh tay robot Canadarm2 “chộp” lấy và ráp vào module Harmony. Dự kiến trong năm 2009, từ Trung tâm Không gian Tanegashima (Nhật Bản), tên lửa H-IIB sẽ phóng HTV lên không gian, thực hiện chuyến bay đầu tiên đến ISS.
Bài 5: Cư trú trên không gian
THIỆN NGUYỄN (tổng hợp)
Bài liên quan:
- Bài 1: Mặt trăng - Bàn đạp quan trọng
- Bài 2: Hành tinh Đỏ - điểm đến tiếp theo
- Bài 3: Căn cứ không gian ISS
