Tàu vũ trụ thám hiểm Mặt Trăng sẽ hạ cánh ở đâu khi trở về Trái Đất?

Hành trình 10 ngày của Artemis II: Từ quỹ đạo Trái Đất đến Mặt Trăng và quay trở về

Ngày 1/4 (2/4 giờ Hà Nội) được xem là ngày đặc biệt của NASA và lĩnh vực hàng không vũ trụ Mỹ, khi tàu Orion được phóng thành công, đưa bốn phi hành gia lên quỹ đạo quanh Mặt Trăng trong sứ mệnh Artemis II - hành trình đưa con người đi xa Trái Đất nhất trong 54 năm qua.

Hội Thiên văn Hà Nội (HAS) cho biết, chuyến bay thử nghiệm thuộc sứ mệnh Artemis II kéo dài khoảng 10 ngày này sẽ diễn ra với lịch trình dày đặc, khi các phi hành gia bay quanh Mặt Trăng rồi quay trở lại, đồng thời các đội ngũ liên tục kiểm tra toàn bộ hệ thống của Orion trong suốt hành trình. Mặc dù Trung tâm Điều khiển Nhiệm vụ có thể điều chỉnh lịch trình của phi hành đoàn mỗi ngày tùy theo tình hình thực tế, nhưng cả đội ngũ mặt đất và phi hành đoàn đều đã có một kế hoạch tổng thể cho từng ngày của sứ mệnh như sau.

Ngày 1 - Ổn định quỹ đạo và kiểm tra toàn diện: Sau khi tách khỏi tên lửa SLS, Orion được đưa vào quỹ đạo Trái Đất cao nhờ các lần đốt động cơ của tầng ICPS. Phi hành đoàn có khoảng 23 giờ để kiểm tra toàn bộ hệ thống: nước uống, không khí, nhà vệ sinh và thiết bị sinh tồn. Họ tháo bộ đồ phóng, sắp xếp lại khoang tàu thành không gian sống. NASA cũng thử nghiệm khả năng điều khiển Orion và diễn tập bay tiếp cận với ICPS. Cuối ngày, một lần đốt động cơ giúp chuẩn bị cho bước ngoặt vào ngày hôm sau.

Tàu Orion được phóng thành công, đưa bốn phi hành gia lên quỹ đạo quanh Mặt Trăng trong sứ mệnh Artemis II.

Ngày 2 - Rời khỏi Trái Đất để bắt đầu hành trình hướng tới Mặt Trăng: Phi hành đoàn tập thể dục và kiểm tra hệ thống hỗ trợ sự sống. Sau đó, Orion thực hiện lần đốt động cơ quan trọng để rời khỏi quỹ đạo Trái Đất và bay tới Mặt Trăng theo quỹ đạo "quay trở lại tự do". Sau thao tác này, họ nghỉ ngơi, thích nghi với môi trường không gian và bắt đầu liên lạc video với Trái Đất.

Ngày 3 - Điều chỉnh quỹ đạo và kiểm tra y tế: Orion thực hiện lần hiệu chỉnh quỹ đạo đầu tiên để đảm bảo bay đúng hướng. Phi hành đoàn tiến hành các bài kiểm tra y tế, diễn tập CPR trong môi trường không trọng lực và kiểm tra thiết bị y tế trên tàu.

Ngày 4 - Chuẩn bị quan sát Mặt Trăng: Một lần hiệu chỉnh quỹ đạo nữa được thực hiện. Phi hành đoàn dành thời gian nghiên cứu các khu vực trên Mặt Trăng, đồng thời thực hiện quan sát và chụp ảnh các thiên thể từ cửa sổ Orion.

Ngày 5 - Tiến vào "vùng ảnh hưởng" của Mặt Trăng: Orion đi vào vùng mà lực hấp dẫn của Mặt Trăng chiếm ưu thế. Phi hành đoàn kiểm tra bộ đồ phi hành - có thể duy trì sự sống trong tình huống khẩn cấp. Buổi chiều, họ thực hiện lần hiệu chỉnh quỹ đạo cuối trước khi bay ngang Mặt Trăng.

Ngày 6 - Bay ngang qua Mặt Trăng (điểm nhấn của sứ mệnh): Orion bay qua mặt xa của Mặt Trăng ở khoảng cách vài nghìn km. Phi hành đoàn chụp ảnh, quay video và ghi lại quan sát trực tiếp. Họ cũng trải qua khoảng thời gian mất liên lạc với Trái Đất khi tàu đi bị khuất ở phía sau Mặt Trăng.

Ngày 7 - Rời Mặt Trăng và bắt đầu hành trình trở về: Orion rời khỏi vùng ảnh hưởng của Mặt Trăng và thực hiện lần đốt động cơ đầu tiên để điều chỉnh quỹ đạo quay về Trái Đất. Phi hành đoàn có thời gian nghỉ ngơi sau giai đoạn hoạt động cao điểm.

Ngày 8 - Thử nghiệm trong không gian sâu: Phi hành đoàn kiểm tra khả năng bảo vệ trước bức xạ (như bão Mặt Trời) và thử nghiệm điều khiển thủ công Orion trong nhiều tình huống khác nhau.

Ngày 9 - Chuẩn bị trở về Trái Đất: Các phi hành gia ôn lại quy trình tái nhập khí quyển và hạ cánh. Họ kiểm tra thiết bị dự phòng, bao gồm hệ thống xử lý chất thải và trang phục hỗ trợ tuần hoàn máu khi trở lại trọng lực.

Ngày 10 - Tái nhập và hạ cánh: Orion thực hiện lần điều chỉnh quỹ đạo cuối cùng rồi tách module. Tàu lao vào khí quyển với nhiệt độ cực cao, sau đó bung dù để giảm tốc và hạ cánh xuống Thái Bình Dương, nơi mà các nhân viên của NASA và Hải quân Hoa Kỳ đang chờ đón. Sứ mệnh Artemis II kết thúc.

Khác biệt của Artemis II với Apollo 13

Artemis II không chỉ là chuyến bay thử nghiệm mà còn là nơi thiết lập những cột mốc về cả tầm xa lẫn sức mạnh cơ khí. Khi bay vòng qua mặt sau của Mặt Trăng, phi hành đoàn sẽ cách Trái Đất khoảng 406.841 km. Đây là khoảng cách xa nhất mà con người từng đạt được trong lịch sử, phá vỡ kỷ lục tồn tại hơn 50 năm của tàu Apollo 13.

Để đẩy con tàu Orion vượt qua trọng lực Trái Đất và đạt tới khoảng cách không tưởng này, NASA sử dụng Hệ thống Phóng Không gian (SLS) - "quái vật" cơ khí mạnh nhất từng được chế tạo. Hệ thống này sở hữu lực đẩy khổng lồ lên tới 8,8 triệu pound (tương đương gần 4.000 tấn), mạnh hơn 15% so với tên lửa Saturn V huyền thoại thời Apollo.

Tàu thám hiểm Mặt Trăng Rashid có 4 bánh xe, nặng khoảng 10kg. (Nguồn: CNN)

Sức mạnh này đến từ sự kết hợp của hai tên lửa đẩy nhiên liệu rắn khổng lồ và bốn động cơ RS-25 tối tân, cho phép đưa tổng khối lượng gần 30 tấn của tàu Orion và phi hành đoàn tiến thẳng vào không gian sâu với vận tốc thoát ly cực lớn.

Bà Emily Nelson, Giám đốc chuyến bay Artemis II, nhận định: "Quãng đường xa kỷ lục là một thống kê thú vị, nhưng những gì chúng ta học được về cách vận hành hệ thống hỗ trợ sự sống và sự ổn định của động cơ trong không gian sâu mới là điều quan trọng nhất cho các sứ mệnh dài hạn sau này".

Sự khác biệt giữa Artemis II và các sứ mệnh Apollo không chỉ nằm ở thời gian mà còn là một cuộc cách mạng về tư duy kỹ thuật. Nếu máy tính dẫn đường thời Apollo 11 chỉ có bộ nhớ vỏn vẹn 64 KB và tốc độ xử lý chậm hơn cả một chiếc máy tính bỏ túi ngày nay, thì tàu Orion là một "siêu máy tính" thực thụ.

Hệ thống điều khiển của Orion sở hữu khả năng xử lý hàng triệu phép tính mỗi giây, cho phép tự động hóa hầu hết các lộ trình phức tạp và phản ứng tức thì với các biến cố ngoài không gian.

Thay vì hàng trăm công tắc cơ học dày đặc như các tàu vũ trụ cũ, buồng lái Orion được tối giản hóa bằng các màn hình cảm ứng đa điểm hiện đại, giúp phi hành gia tương tác với con tàu một cách trực quan và chính xác hơn trong điều kiện không trọng lực.

Đặc biệt, yếu tố "sinh tồn" được nâng cấp lên một tiêu chuẩn hoàn toàn mới với sự xuất hiện của Hệ thống Quản lý Chất thải Đa năng (UWMS). Đây không chỉ đơn thuần là một chiếc bồn cầu không trọng lực, mà là một kiệt tác kỹ thuật trị giá hàng triệu USD.

UWMS được thiết kế nhỏ gọn hơn 65% và nhẹ hơn 40% so với các hệ thống trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), đặc biệt tối ưu hóa để phục vụ bình đẳng cho cả phi hành gia nam và nữ trong không gian hẹp của tàu Orion.