Scott Kelly, được chiếu ở đây trong cupola của Trạm vũ trụ quốc tế, đã hoàn thành một nhiệm vụ không gian kéo dài một tháng vào tháng 3 năm 2016.
(Ảnh: © NASA)
SAN FRANCISCO - NASA sẽ làm mọi thứ rung chuyển một chút trong quỹ đạo Trái đất thấp để sẵn sàng cho bước nhảy vọt khổng lồ lên Sao Hỏa.
Cơ quan đã xem Trạm không gian quốc tế (ISS) là nơi đào tạo chính cho các chuyến đi xa hơn kể từ khi các phi hành gia đầu tiên đến thăm phòng thí nghiệm quỹ đạo vào tháng 11 năm 2000. Nhưng NASA có kế hoạch tăng cường vai trò này cho nhà ga trong tương lai gần, coi ISS rõ ràng hơn là "quá cảnh sao Hỏa tương tự "để chuẩn bị cho các nhiệm vụ phi hành đoàn đến Hành tinh Đỏ vào những năm 2030.
"Chúng tôi thực sự có thể làm được nhiều hơn thế", Julie Robinson, nhà khoa học trưởng của Chương trình ISS, nói tại đây vào thứ Bảy (ngày 2 tháng 11) tại Hội nghị Đổi mới Sức khỏe Không gian đầu tiên. "Chúng tôi đã sẵn sàng để làm nhiều hơn nữa, bởi vì chúng tôi có 20 năm bộ dữ liệu thực sự tốt."
Hơn: Hành trình lên sao Hỏa bắt đầu trên trạm vũ trụ quốc tế
Liên quan: Trạm vũ trụ quốc tế: Trong và ngoài (Infographic)
Robinson đã lãnh đạo một nhóm đa ngành mà gần đây đã xác định một một số sửa đổi sử dụng ISS điều đó có thể giúp mở đường cho phi hành đoàn của NASA đến Hành tinh Đỏ. Một trong những "trường hợp sử dụng" này đang thực hiện thêm các nhiệm vụ một năm trong phòng thí nghiệm quỹ đạo.
Thuyền viên thường dành khoảng sáu tháng trên tàu ISS trước khi quay trở lại Trái đất. Nhưng đó là ngắn hơn nhiều so với một nhiệm vụ sao Hỏa; Chuyến đi đến Hành tinh Đỏ mất tám đến chín tháng một chiều với công nghệ đẩy hiện tại. Vì vậy, NASA muốn có thêm dữ liệu về ảnh hưởng của không gian thời gian dài về sức khỏe sinh lý và tâm lý của các phi hành gia. (Tất nhiên, ISS không phải là một chất tương tự sao Hỏa hoàn hảo về mặt này, nó nằm trong từ quyển bảo vệ của Trái đất và do đó ít bị tổn hại hơn sự bức xạ hơn là một nghề thủ công trên sao Hỏa.)
Đến nay, cơ quan này đã khởi động một nhiệm vụ ISS kéo dài một năm, gửi Scott Kelly để sống trong phòng thí nghiệm quỹ đạo từ tháng 3 năm 2015 đến tháng 3 năm 2016. Nhà du hành vũ trụ người Nga Mikhail Korniyenko cũng tham gia chuyến bay này, dành 34 ngày trong không gian, giống như Kelly.
NASA cũng đã mở rộng hai ISS của các phi hành gia khác trong phạm vi "quá cảnh sao Hỏa": Peggy Whitson đạt được 288 ngày bay liên tục trong năm 2016 và 2017, và Christina Koch, người đã đến phòng thí nghiệm quỹ đạo vào tháng 3, hiện dự kiến sẽ hạ cánh vào tháng 2 năm 2020.
Nhưng ba điểm dữ liệu này không đủ, Robinson nói.
"Những gì chúng tôi đang nói bây giờ là chúng tôi muốn thực sự nâng cấp lên và thêm 10 đối tượng nữa vào cơ sở dữ liệu của Hoa Kỳ," cô nói.
Chương trình ISS đã phê duyệt kế hoạch đó, mà NASA có thể bắt đầu thực hiện khi một chiếc taxi phi hành gia tư nhân hoạt động, Robinson nói thêm.
Chương trình phi hành đoàn thương mại của NASA đã tài trợ cho việc phát triển hai viên nang như vậy: SpaceX's Phi hành đoàn rồng và của Boeing Sao băng CST-100. Cả hai có thể bắt đầu bay người vào năm tới. Nhưng cho đến khi điều đó xảy ra, NASA sẽ vẫn phụ thuộc vào tàu vũ trụ Soyuz của Nga để đưa các phi hành gia đến và đi từ phòng thí nghiệm trên quỹ đạo. Và điều đó đặt ra một vấn đề quy hoạch.
"Chúng tôi phải kiểm soát xuồng cứu sinh của mình để kiểm soát lịch trình của phi hành đoàn", Robinson nói.
"Và chúng tôi vẫn đang làm việc với các đồng nghiệp Nga để xác định xem họ sẽ có một số phi hành gia tham gia hay không", cô nói thêm. "Bởi vì đó là [tùy chọn] mạnh nhất, là nếu chúng ta có cả hai thực thể hợp tác, giống như chúng ta đã làm với Mikhail và Scott."
Trường hợp sử dụng thứ hai cũng phụ thuộc vào sự sẵn có của một chiếc xe tư nhân - cụ thể là Star ngôi nhà. NASA muốn tìm hiểu thêm về khả năng của các phi hành gia "giải quyết" bằng chuyến bay vũ trụ trong thời gian dài, để xem họ sẽ có thể làm gì ngay sau khi hạ cánh Sao Hoả sau cuộc hành trình dài của họ. Ví dụ, liệu họ có đủ kỹ năng vận động tinh tốt để tráo đổi dây cáp điện trên tàu đổ bộ của họ hoặc thực hiện các nhiệm vụ khó khăn khác nếu cần?
Đây không phải là một câu hỏi ngớ ngẩn. Hãy xem xét các phi hành gia bất lực trông như thế nào sau khi trở về từ các nhiệm vụ của ISS; họ đã rút ra khỏi họ Đậu nành bởi các đội phục hồi, bọc trong chăn và nép vào những chiếc ghế thoải mái để chờ kiểm tra y tế kỹ lưỡng.
Và có những mối quan tâm hậu cần đi cùng với các vấn đề sức khỏe. Ví dụ, các nghiên cứu trước đây được thực hiện với nhóm kiến trúc Sao Hỏa của NASA cho thấy, nếu những người tiên phong trong Hành tinh Đỏ không thể làm gì trong một tuần, thì sẽ cần nhiều năng lượng pin hơn vào tàu đổ bộ của họ, tăng gấp đôi khối lượng của nó, Robinson nói.
NASA đã thực hiện một cuộc thử nghiệm cảm biến kéo dài 10 giờ đối với các phi hành đoàn ISS vừa hạ cánh vào tháng 6 vừa qua và muốn thực hiện phiên bản một đến hai ngày với các phi hành gia xuất hiện trên Star ngôi sao, Robinson nói. Chiếc máy bay Boeing là sự lựa chọn ở đây vì nó chạm xuống địa hình, giống như Soyuz (và giống như tàu đổ bộ trên sao Hỏa), trong khi phi hành đoàn Rồng văng xuống biển.
"Việc hạ cánh xuống nước thực sự không tốt bằng một vật tương tự trên sao Hỏa, bởi vì bạn lấy thứ gì đó đã khá xấu và bạn làm cho nó tồi tệ hơn bằng cách nảy xung quanh trong đại dương", Robinson nói.
Nếu Chương trình ISS phê duyệt kế hoạch này, các thử nghiệm chuyên sâu - bản chất vẫn đang được thực hiện - về mặt lý thuyết có thể được tiến hành ngay sau năm 2022, trên cuộc đổ bộ của Starcraft phi hành đoàn thứ ba, bà nói thêm.
Các phi hành gia du hành tới Sao Hỏa sẽ không có quyền truy cập vào tất cả các tiện nghi mà ISS có, có thể tích tương đương với một máy bay phản lực 747 và thường xuyên được tiếp tế từ mặt đất. Những tiện nghi ngoài giới hạn đó cũng bao gồm lời khuyên thời gian thực từ các bộ điều khiển mặt đất, do sự chậm trễ liên lạc gây ra bởi khoảng cách lớn giữa tàu thủ công trên sao Hỏa và Trái đất. Vì vậy, những người tiên phong trên Hành tinh Đỏ sẽ phải tự lập hơn, đặc biệt là khi đối phó với các tình huống khẩn cấp.
Điều đó đưa chúng ta đến hai trường hợp sử dụng nữa: mô phỏng một vấn đề y tế nghiêm trọng nảy sinh trong chuyến đi tới Hành tinh Đỏ và áp đặt thời gian trì hoãn giống như nhiệm vụ trên sao Hỏa trong việc liên lạc với kiểm soát nhiệm vụ. NASA có kế hoạch thực hiện một mô phỏng y tế trên ISS vào mùa xuân tới. Chương trình ISS đã đồng ý lên kế hoạch cho một thử nghiệm trì hoãn giao thông kéo dài hai tuần, Robinson nói, và có thể những dấu vết dài hơn có thể xảy ra trong tương lai.
Tuy nhiên, ISS không thể đáp ứng tất cả các trường hợp sử dụng tiềm năng. Ví dụ, sẽ rất tốt nếu giới hạn không gian có sẵn ở mức 880 feet khối (25 mét khối) mỗi thuyền viên, bởi vì đó ít nhiều là những gì một tàu thủ công trên sao Hỏa dự kiến sẽ cung cấp, Robinson nói. Nhưng sửa đổi đó không thể được thực hiện trên ISS được đóng gói chặt chẽ; không có cách nào để di chuyển công cụ để có được hiệu quả mong muốn.
Tuy nhiên, các thí nghiệm hạn chế không gian có thể được thực hiện trên các mô-đun thương mại cập bến ISS trong tương lai, Robinson nói, hoặc với các trạm không gian bay tự do, thiết lập cửa hàng trên quỹ đạo Trái đất thấp. Những công việc như vậy cũng có thể được thực hiện trên cổng, tiền đồn nhỏ, quay quanh mặt trăng mà NASA dự định bắt đầu xây dựng vào năm 2022 như là một phần của chương trình thám hiểm mặt trăng của cơ quan Artemis.
Và Nữ thần chính nó là một bước đệm cho sao Hỏa, các quan chức NASA đã nhấn mạnh. Cơ quan này muốn thiết lập sự hiện diện lâu dài và bền vững trên và xung quanh mặt trăng vào năm 2028, qua đó học các kỹ năng và kỹ thuật cần thiết để đưa các phi hành gia đến Hành tinh Đỏ.
- Một năm trong vũ trụ: Nhiệm vụ của Trạm vũ trụ Epic trong ảnh
- Các phi hành gia sẽ đối mặt với nhiều mối nguy hiểm trên hành trình lên sao Hỏa
- Làm thế nào chúng ta có thể làm cho sao Hỏa có thể sống được, một miếng đất tại một thời điểm
Cuốn sách của Mike Wall về tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh, "Ngoài đó"(Grand Central Publishing, 2018; minh họa bởi Karl Tate), là ra ngay bây giờ. Theo dõi anh ấy trên Twitter @michaeldwall. theo dõi chúng tối trên Twitter @Spacesotcom hoặc là Facebook.
