Các phi hành gia Artemis II chuẩn bị cho khoảnh khắc nguy hiểm nhất của nhiệm vụ

4 giờ trướcBài gốc

Các phi hành gia trong sứ mệnh Artemis II của NASA đã đi xa Trái đất hơn bất kỳ con người nào trong lịch sử, nhưng phần nguy hiểm nhất của hành trình vẫn chưa đến.

Ảnh chụp từ khoang tàu Orion cho thấy Mặt Trăng và Trái Đất (Ảnh: NASA)

Tàu vũ trụ Orion của sứ mệnh Artemis II dự kiến sẽ quay trở lại khí quyển Trái đất bằng một quỹ đạo chưa từng được thử nghiệm và một tấm chắn nhiệt đã từng bị hỏng trước đó. Nếu mọi việc diễn ra theo kế hoạch, tàu sẽ hạ cánh xuống biển ngoài khơi California lúc 20h07 ngày 10/4, theo giờ địa phương (7h07 ngày 11/4, giờ Việt Nam).

Việc quay trở lại khí quyển sẽ không phải là thời điểm tốt để xảy ra bất kỳ sự cố nào đối với bốn phi hành gia Artemis II khi họ sắp kết thúc hành trình 10 ngày, bay tổng cộng 700.000 dặm (khoảng hơn 1.120.000 km) vòng quanh Mặt Trăng và trở về.

Khoang tàu vũ trụ kích thước 4,5 m x 2,7 m sẽ đâm xuống khí quyển với tốc độ gần 40.200 km/h, tương đương khoảng 11,2 km mỗi giây. Bay nhanh như vậy trong khí quyển gây ra ma sát và áp suất cực lớn và không khí xung quanh Orion sẽ nóng lên đến hơn 2.760 độ C.

Tất cả những gì bảo vệ các phi hành gia khỏi sức nóng khủng khiếp này là một tấm chắn nhiệt dày 7,6 cm làm bằng sợi silica và nhựa epoxy, được bao bọc trong một lớp lưới tổ ong bằng sợi thủy tinh. Vật liệu này được thiết kế để phân rã, từng nguyên tử một, theo cách có kiểm soát để dẫn nhiệt ra khỏi Orion.

Thật không may, khi khoang tàu được thử nghiệm không có phi hành đoàn trong sứ mệnh Artemis I năm 2022, sự phân rã diễn ra không đồng đều, với các mảnh vỡ bất ngờ văng ra ở hơn 100 vị trí. Các bu lông lớn trong tấm chắn nhiệt bị chảy một phần.

Sự an toàn của Christina Koch, Jeremy Hansen, Reid Wiseman và Victor Glover phụ thuộc vào tấm chắn nhiệt của chiếc phi cơ. (Ảnh: AP)

Một cuộc điều tra của NASA phát hiện ra rằng các khí lẽ ra phải thoát ra ngoài đã tích tụ bên trong vật liệu, dẫn đến nứt vỡ khiến “vật liệu bị cháy xém bong ra”, để lại một vệt mảnh vụn.

Amit Kshatriya, phó giám đốc chương trình Mặt Trăng đến Sao Hỏa của NASA, thừa nhận rằng họ không lường trước được việc “các mảnh vỡ bị tách ra khỏi tàu”. Vật liệu chắn nhiệt - được gọi là Avcoat - đã được thiết kế lại để có khả năng thấm khí tốt hơn, cho phép khí thoát ra ngoài thay vì tích tụ tạo áp suất và lỗi.

Tuy nhiên, tấm chắn nhiệt được nâng cấp đã không được lắp đặt kịp thời cho sứ mệnh Artemis II. Vì vậy, các phi hành gia Christina Koch, Jeremy Hansen, Reid Wiseman và Victor Glover đang phải dựa vào phiên bản cũ. Thậm chí, tấm chắn trên tàu Orion có khả năng thấm khí kém hơn so với tấm chắn đã bị hỏng trong sứ mệnh Artemis I.

NASA cho biết các phân tích sâu rộng chứng minh tấm chắn nhiệt hiện tại có thể giữ an toàn cho phi hành đoàn, trong khi dữ liệu từ bên trong chuyến bay thử nghiệm Orion cho thấy nhiệt độ vẫn sẽ thoải mái cho phi hành đoàn ngay cả khi thiếu các mảnh vỡ.

Trong nỗ lực giảm thiểu rủi ro hơn nữa, NASA đã thay đổi quỹ đạo dự kiến khi tàu Orion quay trở lại Trái đất. Mục tiêu là để tàu Orion phải trải qua thời gian ngắn hơn trong bầu khí quyển nóng bỏng.

Phi hành đoàn Orion đã chứng kiến nhật thực toàn phần trong chuyến bay ngang qua Mặt Trăng. (Ảnh: AFP)

Trong sứ mệnh Artemis I, tàu Orion đã thực hiện "lượt bay lướt" vào khí quyển Trái đất, lướt nhanh qua phần trên của khí quyển trước khi quay trở lại. Điều này giúp Trung tâm Điều khiển Sứ mệnh tính toán chính xác hơn vị trí hạ cánh và giảm lực G mà các phi hành gia phải chịu.

Người ta hy vọng rằng việc tàu lướt trên khí quyển - giống như một hòn đá trên mặt hồ - sẽ giúp giảm nhiệt độ xuống thấp hơn thay vì chỉ chịu một luồng nhiệt cực mạnh.

Đối với Artemis II, vì tính mạng con người đang bị đe dọa, NASA đã hoàn toàn từ bỏ kế hoạch lướt khí quyển, và các phi hành gia sẽ phải đối mặt với toàn bộ lực đẩy của quá trình quay trở lại khí quyển. Tàu Orion sẽ hạ cánh nhanh hơn và dốc hơn để giảm thiểu thời gian tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt nhất.

Jared Isaacman, người quản lý của NASA, cho biết ông "hoàn toàn tin tưởng" vào tấm chắn nhiệt. Ông Wiseman, chỉ huy sứ mệnh Artemis II, cho biết phi hành đoàn "biết ơn sự cởi mở của NASA trong việc cân nhắc tất cả các lựa chọn và đưa ra quyết định vì lợi ích tốt nhất của chuyến bay vũ trụ có người lái".

Tuy nhiên, quỹ đạo mới này chưa từng được thử nghiệm với tàu vũ trụ. Thay vì dựa vào một chuyến bay thử nghiệm thành công, NASA lại dựa vào mô hình máy tính để chứng minh rằng hệ thống sẽ hoạt động.

Năm 2022, Jeremy VanderKam, phó giám đốc phụ trách tấm chắn nhiệt của tàu Orion, thừa nhận các cơ sở thử nghiệm không thể đạt được sự kết hợp giữa “lưu lượng nhiệt, áp suất và ứng suất cắt” mà tàu vũ trụ gặp phải trong quá trình quay trở lại bầu khí quyển.

Ông nói: “Chúng tôi luôn phải chờ đợi chuyến bay thử nghiệm để có được chứng nhận cuối cùng rằng hệ thống của chúng tôi đã sẵn sàng hoạt động”.

Năm ngoái, một báo cáo của Văn phòng Tổng thanh tra NASA (OIG) cảnh báo: “Hành vi bất thường của Avcoat tạo ra nguy cơ tấm chắn nhiệt có thể không bảo vệ đầy đủ các hệ thống và phi hành đoàn của tàu khỏi sức nóng cực độ khi quay trở lại bầu khí quyển trong các nhiệm vụ tương lai.”

Charles Camarda, một chuyên gia về tấm chắn nhiệt, cựu phi hành gia tàu con thoi và cựu giám đốc kỹ thuật tại Trung tâm Vũ trụ Johnson, đã tuyên bố rằng NASA đang sử dụng cùng một “tư duy sai lầm” và “phân tích thô sơ” dẫn đến thảm họa tàu con thoi Challenger và Columbia, khiến phi hành đoàn thiệt mạng.

Ông viết trong một bức thư hồi tháng Giêng: “Quỹ đạo hạ cánh được điều chỉnh cho sứ mệnh Artemis II… không đủ để đảm bảo giảm thiểu rủi ro.”

Một khi phi hành đoàn đi vào bầu khí quyển Trái đất, 11 chiếc dù và tạ hãm phải bung ra theo một thứ tự chính xác để làm chậm và ổn định khoang tàu ở tốc độ dưới 32km/giờ.

Văn phòng Tổng thanh tra NASA cũng lo ngại rằng các mảnh vỡ của tấm chắn nhiệt có thể va vào đỉnh khoang tàu, có khả năng làm hỏng các dù. Nếu không có tất cả các dù hoạt động, phi hành đoàn không thể hạ cánh an toàn.

Đó sẽ là 16 phút đầy căng thẳng từ lúc các phi hành gia quay trở lại bầu khí quyển Trái đất cho đến khi họ hạ cánh xuống biển - hy vọng là ở Thái Bình Dương ngoài khơi bờ biển California gần San Diego (Mỹ).

Năm 2023, ngay sau khi được chọn, phi hành gia Glover, phi công của tàu Orion, đã nói với tờ The Telegraph rằng phần mà ông mong chờ nhất của sứ mệnh là hạ cánh xuống đại dương.

“Tất cả các mục tiêu đó sẽ bị tạm dừng cho đến khi chúng ta tìm ra nguyên nhân sai sót. Và việc hạ cánh xuống biển có nghĩa là, thứ nhất, gia đình chúng ta có thể thư giãn và thở phào nhẹ nhõm, nhưng nó cũng có nghĩa là ít nhất chúng ta đang trong quá trình chuyển giao nhiệm vụ trong cuộc đua tiếp sức này.”

Minh Hoàn (Theo The Telegraph)

Nguồn VTC : https://vtcnews.vn/cac-phi-hanh-gia-artemis-ii-chuan-bi-cho-khoanh-khac-nguy-hiem-nhat-cua-nhiem-vu-ar1012005.html