Sắp kết thúc kỷ nguyên của Trạm vũ trụ quốc tế ISS?

Hình ảnh của Trạm vũ trụ quốc tế ISS vào năm 2021 (Nguồn: Shutterstock)

Vào ngày 20/11 và 4/12/1998, hai modul mang tên Rạng Đông (Zarya) của Nga và Đoàn kết (Unity) của Mỹ, lần lượt được phóng lên quỹ đạo với tư cách là hai cấu phần đầu tiên của ISS.Đến tháng 8/2024, đã có 277 người từ 21 quốc gia làm việc tại đây.

Tuy nhiên, các bên tham gia ISS thống nhất sẽ kết thúc hoạt động của ISS trước tháng 1/2031. Từ nay đến thời điểm đó còn khá dài. Để phục vụ cuộc sống và công tác nghiên cứu của các phi hành gia quốc tế trên Trạm, ngày 15/8, tàu vũ trụ chở hàng Progress MS-28 của Nga tiếp tục được phóng lên để ráp nối với ISS.

Ai sở hữu ISS?

Theo Russia Beyond, hiện có 17 quốc gia tham gia vào dự án ISS là: Nga, Mỹ, Canada, Nhật Bản và 13 thành viên của Cơ quan vũ trụ châu Âu (Bỉ, Đan Mạch, Pháp, Đức, Italy, Hà Lan, Na Uy, Tây Ban Nha, Thụy Điển, Thụy Sỹ, Anh, Hungary và Luxembourg). Năm cơ quan vũ trụ tham gia vận hành ISS là: Roscosmos (Nga), NASA (Mỹ), CSA (Canada), ESA (các nước châu Âu) và JAXA (Nhật Bản). NASA là đại diện quản lý các hoạt động trên trạm.

Việc quản lý và vận hành ISS được phân bổ giữa các bên tham gia theo thỏa thuận quốc tế. Hệ thống ISS của Nga được quản lý tại Trung tâm kiểm soát bay ở Korolev, phân khúc của Mỹ ở bang Texas, module thí nghiệm châu Âu Columbus ở Đức và module thí nghiệm Kibo của Nhật Bản ở thành phố Tsukuba.

Năm 2021, Nga thông báo sẽ rút khỏi dự án sau năm 2024. Người đứng đầu Roscosmos khi đó, Dmitry Rogozin, thông báo khoảng 80% thiết bị hệ thống ISS của Nga đã hết tuổi thọ sử dụng và chi phí bảo trì sau năm 2025 sẽ tương đương với chi phí tạo ra một trạm mới. Tuy nhiên, cuối năm 2023, lãnh đạo mới của Roscosmos ông Iury Boricov thông tin lại rằng, phía Nga đã quyết định gia hạn thời gian hoạt động của phân khúc do Nga điều hành đến năm 2028.

Sứ mệnh đặc biệt

Ngay từ những năm 1980, thời Chiến tranh Lạnh, Mỹ đã phát triển một dự án trạm vũ trụ quốc tế với sự tham gia của Nhật Bản, Canada và châu Âu, tuy nhiên chưa đạt kết quả vì lý do tốn kém cũng như kinh nghiệm. Đến đầu những năm 1990, các nước này bắt đầu thu hút sự tham gia của Nga, quốc gia đã đình chỉ phát triển trạm quỹ đạo Mir-2 do khó khăn tài chính.

ISS hình thành nhằm thay thế trạm Mir của Liên Xô (ở ngoài vũ trụ từ năm 1986 đến năm 2001). Ý tưởng thành lập một trạm quốc tế bắt đầu vào năm 1993, khi Thủ tướng Nga Viktor Chernomyrdin và Phó Tổng thống Mỹ Al Gore ký thỏa thuận hợp tác về vũ trụ. Tên gọi chính thức cũng xuất hiện – Trạm vũ trụ quốc tế. Năm 1996, thành phần của trạm được thiết lập, gồm hai cấu trúc chính của Nga và Mỹ (với sự tham gia của các quốc gia khác).

Thỏa thuận thành lập ISS được ký kết tại Washington vào ngày 29/1/1998. Ngày 20/11/1998, việc xây dựng bắt đầu trên quỹ đạo và khối đầu tiên mang tên Zarya của Nga, được phóng lên và ngày 7/12, module American Unity đã được ghép vào. Hai khối này đã hình thành nên hạt nhân của ISS.

Từ ngày 4/12-15/12/1998, tàu con thoi Endeavour thực hiện sứ mệnh đặc biệt, trong đó lần đầu tiên cửa của tàu vũ trụ đã ráp nối thành công với ISS vào ngày 10/12. Những cư dân đầu tiên ở ngắn ngày trên trạm là nhà du hành vũ trụ Nga Sergei Krikalev và phi hành gia Mỹ Robert Cabana, người sau này đứng đầu Trung tâm vũ trụ Kennedy.

Từ 1 đến 71

Vào ngày 2/11/2000, phi hành đoàn của chuyến thám hiểm dài ngày đầu tiên đã được phóng từ Baikonur (sân bay vũ trụ tại Kazakhstan) lên ISS (ISS-1). Các nhà du hành vũ trụ người Mỹ William Shepherd và hai người Nga Sergei Krikalev và Yury Gidzenko đã trải qua 136 ngày tại ISS. Sứ mệnh này bắt đầu kỷ nguyên có sự hiện diện liên tục của các phi hành gia trên ISS.

Phi hành đoàn thứ hai gồm một người Nga và hai người Mỹ (ISS-2) làm việc tại Trạm từ ngày 8/3 – 22/8/2001, nhận ba tàu con thoi chở thiết bị, module chở hàng, đồng thời tiếp đón phi hành đoàn tàu vũ trụ Soyuz TM-32 cùng với khách du lịch vũ trụ đầu tiên, doanh nhân triệu phú người Mỹ Dennis Tito. Phi hành đoàn của năm chuyến nghiên cứu đầu tiên gồm ba người, sau đó từ chuyến thứ sáu đến 12 là hai người. Năm 2003, tàu con thoi Columbia bị rơi cách Trái đất 63 km, khiến toàn bộ phi hành đoàn bảy người thiệt mạng. Các chuyên gia cho rằng nguyên nhân vụ tai nạn là do lớp cách nhiệt ở mép cánh trái tàu con thoi bị nứt.

Do thảm họa này, việc sử dụng tàu con thoi bị đình chỉ, chỉ có tàu vũ trụ Progress của Nga vận chuyển hàng hóa và đồ dùng lên Trạm. Kể từ chuyến thám hiểm thứ 13 năm 2005, tàu con thoi của Mỹ bắt đầu được sử dụng lại và phi hành đoàn tăng thành ba người. Từ chuyến thám hiểm thứ 20, phi hành đoàn đã tăng lên sáu người, cứ vài tháng lại thay đổi ba thành viên phi hành đoàn.

Từ ISS-22 đến ISS-62, quá trình quay vòng các nhà du hành vũ trụ chỉ diễn ra với sự hỗ trợ của tàu vũ trụ Soyuz. Kể từ năm 2020, phi hành đoàn bắt đầu được đưa đến trạm từ các tàu Crew Dragon của SpaceX của Mỹ.

Chuyến công tác ISS 71 bắt đầu vào ngày 6/4 và sẽ kết thúc vào tháng 9/2024. Phi hành đoàn gồm ba nhà thám hiểm người Nga và bốn thành viên người Mỹ, trong đó có hai người Nga đã làm việc tại ISS từ tháng 9/2023. Những người còn lại đến ISS trên các tàu vũ trụ khác nhau của Nga (Soyuz 24, 25) và Mỹ (SpaceX Crew-8). Đội bay này, vào ngày 6/6, được bổ sung hai phi hành gia của NASA Barry Wilmore và Sunita Williams trên loại tàu vũ trụ mới nhất Starliner do Boeing chế tạo.

Theo kế hoạch, hai người này sẽ ở lại ISS một tuần, sau đó trở về trái đất cùng Starliner. Tuy nhiên theo báo chí Mỹ, đã xảy ra sự cố với động cơ và sự rò rỉ khí heli trên loại tàu vũ trụ thử nghiệm này, nên họ sẽ chỉ trở về Trái đất vào tháng 9/2024 trên tàu vũ trụ Soyuz của Nga, còn Starliner sẽ tính sau.

Phi hành đoàn trong chuyến nghiên cứu dài ngày đầu tiên. (Nguồn: NASA)

Liên tục cải tiến

Tốc độ trên quỹ đạo là 7,66 km/s, tương đương khoảng 27,6 nghìn km/h. ISS quay quanh Trái đất 16 lần mỗi ngày, một vòng quay hoàn toàn mất 90 phút, do đó phi hành đoàn có thể quan sát bình minh và hoàng hôn cứ sau 45 phút. Tốc độ cao là cần thiết để vượt qua lực hấp dẫn. Độ cao quỹ đạo trung bình là 408 km so với mực nước biển. Kích thước của ISS là 108,4 x 74 m, trọng lượng khoảng 420 tấn. Nó có thể được so sánh với một tòa nhà 30 tầng.

ISS được chuyển động trên quỹ đạo mà 90% dân số Trái đất có thể quan sát được. Trạm có thể nhìn thấy bằng mắt thường từ Trái đất, nó phát sáng như một ngôi sao do phản chiếu ánh sáng mặt trời và trông giống như một chiếc máy bay đang bay nhanh. ISS là vật thể sáng thứ ba trên bầu trời đêm sau Mặt trăng và sao Kim.

Trước khi có ISS, giữa những năm 1980 để lắp ghép với trạm vũ trụ Mir của Liên Xô, quy trình đường bay của các tàu vũ trụ mất khoảng hai ngày. Khi đó, tàu vũ trụ thực hiện 34 quỹ đạo quanh Trái đất trong 50 giờ, nhằm tạo thời gian thích nghi cho phi hành đoàn trong điều kiện không trọng lượng. Đến năm 2013, tàu vũ trụ chỉ cần thực hiện bốn quỹ đạo vòng quanh Trái đất trong sáu giờ để lắp ghép với ISS. Năm 2020, tàu vũ trụ Soyuz MS-17 của Nga đã lập kỷ lục đưa phi hành đoàn đến ISS trong 3 giờ 3 phút. Năm 2021, Roscosmos cho biết họ có kế hoạch thực hiện sơ đồ quỹ đạo đơn, theo đó hành trình đến ISS sẽ chỉ còn 1,5 đến 2 giờ.

Những con số thú vị

Việc vận chuyển hàng hóa đến Trạm ISS có chi phí rất tốn kém. Theo BBC, năm 2001, phi hành gia người Nga Yuri Usachov đã nhận được một chiếc bánh pizza 6 inch. Để đưa được chiếc pizza này lên ISS, Pizza Hut đã phải trả cho Cơ quan vũ trụ Nga khoảng 1 triệu USD. Đổi lại, họ nhận được “cảnh quay ông Usachov giơ ngón tay cái sau khi ăn pizza” và được đặt một biểu tượng Pizza Hut lên tên lửa proton của Nga.

Trạm vũ trụ này là vật thể đắt tiền nhất do nhân loại chế tạo, tiêu tốn khoảng 150 tỷ USD và từng đó để bảo trì. Ở ISS có cái gọi là đĩa bất tử, nơi lưu trữ DNA số hóa của những người nổi tiếng.

Các phi hành gia trên trạm mất khối lượng xương nhanh hơn nên họ cần tập thể dục hai giờ mỗi ngày. Không gian sống và làm việc của ISS bao gồm sáu phòng ngủ, hai phòng tắm, phòng tập thể dục và cửa sổ lồi với tầm nhìn 360 độ. Các phi hành gia và nhà du hành vũ trụ trên tàu đã chụp hơn 3,5 triệu bức ảnh về Trái đất từ không gian. Tám tàu vũ trụ có thể lắp ghép đồng thời với trạm. Hơn 50 máy tính được sử dụng để điều khiển ISS.

ISS đã hoạt động liên tục trong gần 26 năm và sẽ được đưa trở lại Trái đất vào năm 2031. Các chuyên gia đã cân nhắc một số phương án để kết thúc kỷ nguyên của ISS. Phương án tháo dỡ ISS nặng 420 tấn được cho là không khả thi bởi quá trình này tốn kém và đòi hỏi các nhà du hành vũ trụ phải ra không gian nhiều lần. Ngày 31/7, NASA đã quyết định phân bổ hơn 840 triệu USD cho SpaceX chấm dứt lịch sử hào hùng của ISS. Công ty của tỷ phú Elon Musk sẽ thiết kế loại tàu vũ trụ Dragon mới với 46 động cơ và hơn 16 nghìn kg nhiên liệu, để đem ISS về “nghĩa địa vũ trụ” trên Thái Bình Dương.