Trong những thập kỷ tới, NASA dự định sẽ gắn một số nhiệm vụ táo bạo lên vũ trụ. Ngoài một số hoạt động chính cho Quỹ đạo Trái đất thấp (LEO), NASA dự định sẽ thực hiện các nhiệm vụ phi hành đoàn đầu tiên ngoài Trái đất trong hơn 40 năm. Chúng bao gồm gửi các phi hành gia trở lại Mặt trăng và cuối cùng thực hiện một nhiệm vụ phi hành đoàn lên Sao Hỏa.
Để kết thúc này, NASA gần đây đã đệ trình một kế hoạch lên Quốc hội kêu gọi các sứ mệnh thám hiểm người và robot để mở rộng biên giới kiến thức của loài người về Trái đất, Mặt trăng, Sao hỏa và Hệ Mặt trời. Được biết đến như Chiến dịch Khám phá Không gian Quốc gia, lộ trình này vạch ra một kế hoạch bền vững cho tương lai của thám hiểm không gian.
Kế hoạch này đã được ban hành để đáp ứng Chỉ thị Chính sách Vũ trụ-1, được ban hành vào tháng 12 năm 2017 bởi Tổng thống Donald Trump. Lệnh này yêu cầu quản trị viên của NASA:
Tiết [L] có một chương trình khám phá sáng tạo và bền vững với các đối tác thương mại và quốc tế để cho phép mở rộng con người trên toàn hệ mặt trời và mang lại cho Trái đất những kiến thức và cơ hội mới. Bắt đầu với những nhiệm vụ vượt ra ngoài quỹ đạo Trái đất thấp, Hoa Kỳ sẽ dẫn con người trở lại Mặt trăng để thăm dò và sử dụng lâu dài, tiếp theo là nhiệm vụ của con người đến Sao Hỏa và các điểm đến khác.
Kế hoạch này cũng phù hợp với Đạo luật ủy quyền chuyển đổi của NASA năm 2017, đã phê duyệt khoản tài trợ 19,5 tỷ đô la cho NASA cho năm tài chính 2017. Đạo luật này đã tìm cách duy trì tài trợ chuyển tiếp để đảm bảo NASA có thể tiếp tục lên kế hoạch trở lại Mặt trăng, gửi các phi hành gia lên Sao Hỏa, cũng như duy trì cam kết liên tục với Trạm Vũ trụ Quốc tế và việc sử dụng Quỹ đạo Trái đất Thấp và các dự án không gian liên quan khác.
Báo cáo Chiến dịch chứa năm mục tiêu để hồi sinh khả năng lãnh đạo của NASA trong không gian trong khi vẫn đảm bảo tính bền vững cho các chuyến bay vũ trụ trong tương lai. Chúng bao gồm:
- Chuyển đổi các hoạt động trên không gian của con người Hoa Kỳ trên quỹ đạo Trái đất thấp sang các hoạt động thương mại hỗ trợ NASA và nhu cầu của một thị trường khu vực tư nhân mới nổi.
- Dẫn đầu việc phát huy các khả năng hỗ trợ các hoạt động trên mặt trăng và tạo điều kiện cho các nhiệm vụ vượt ra ngoài không gian cislunar.
- Thúc đẩy khám phá khoa học và đặc tính hóa tài nguyên mặt trăng thông qua một loạt các nhiệm vụ robot.
- Đưa các phi hành gia Hoa Kỳ trở lại bề mặt Mặt Trăng cho một chiến dịch thăm dò và sử dụng bền vững.
- Chứng minh khả năng cần thiết cho các nhiệm vụ của con người tới Sao Hỏa và các điểm đến khác.
Quỹ đạo Trái đất thấp (LEO):
Khi nói đến hoạt động trong LEO, NASA dự định chuyển từ mô hình hiện tại sang một nơi mà chính phủ là một trong một số khách hàng cho các dịch vụ thương mại. Nói tóm lại, NASA dự định chuyển từ tài trợ trực tiếp của chính phủ sang các dịch vụ và quan hệ đối tác thương mại. Khía cạnh này của kế hoạch cũng sẽ liên quan đến các nền tảng thương mại độc lập hoặc mô hình hoạt động không phải của NASA cho Trạm vũ trụ quốc tế vào năm 2025.
Trong thời gian này, ISS sẽ tiếp tục hoạt động như một nền tảng không gian vũ trụ dài hạn của con người cho đến ít nhất là năm 2024. Nó cũng sẽ đóng vai trò là thử nghiệm cho việc phát triển các chiến lược để giữ cho phi hành đoàn khỏe mạnh và làm việc hiệu quả trong các nhiệm vụ không gian sâu và phát triển công nghệ hỗ trợ các nhiệm vụ đó - tức là robot tiên tiến, truyền thông, y học, nông nghiệp và khoa học môi trường.
Trạm vũ trụ cũng dự kiến sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc cho phép chuyển đổi sang các hoạt động thương mại trong LEO. Chúng có thể bao gồm việc triển khai các vệ tinh internet băng thông rộng, CubeSats, nền tảng nghiên cứu, trạm vũ trụ và môi trường sống phi chính phủ, và thậm chí có thể là một hoặc hai khách sạn không gian!
Trở lại mặt trăng:
Trong Báo cáo chiến dịch, NASA xác định Mặt trăng là một phần cơ bản của Trái đất quá khứ và tương lai. NHƯ họ tuyên bố, mặc dù người Mỹ lần đầu tiên đi trên bề mặt của nó gần 50 năm trước, những nhà thám hiểm của chúng tôi chỉ để lại dấu chân thoáng qua tại một vài địa điểm, trong tổng số 16 ngày trên bề mặt. Làn sóng thám hiểm mặt trăng tiếp theo sẽ khác về cơ bản.
Nội tại của nó là các nhiệm vụ mặt trăng theo kế hoạch sẽ dựa vào Hệ thống phóng không gian (SLS) và Phương tiện phi hành đoàn đa năng Orion (MPCV). Nhiệm vụ đầu tiên để thử nghiệm viên nang Orion (Nhiệm vụ Thám hiểm-1) - sẽ diễn ra vào năm 2020 - sẽ bao gồm một viên nang Orion chưa được ném vào quỹ đạo quanh Mặt trăng và sau đó quay trở lại Trái đất.
Tiếp theo là Nhiệm vụ Thám hiểm-2, bao gồm các phi hành gia quay quanh Mặt trăng vào năm 2023, với một nhiệm vụ phi hành đoàn đến bề mặt mặt trăng xảy ra không muộn hơn cuối những năm 2020. Đây sẽ là lần đầu tiên các phi hành gia du hành tới Mặt trăng kể từ năm 1972. Nó cũng sẽ thúc đẩy quan hệ đối tác quốc tế và thương mại để phát triển sự hiện diện lâu dài của con người trên Mặt trăng.
Khi họ nêu trong Báo cáo Chiến dịch, các nhiệm vụ đến bề mặt mặt trăng, nó cũng sẽ mở ra những cơ hội đáng kể cho nghiên cứu khoa học:
Sau khi bị ném bom bởi bức xạ mặt trời và vũ trụ trong hàng tỷ năm và hầu như không bị xáo trộn, Mặt trăng là một kho lưu trữ lịch sử của Mặt trời và hệ mặt trời của chúng ta. Những khám phá khoa học bị khóa trong cuộc đua của nó có thể dẫn đến sự hiểu biết được cải thiện về hành tinh của chúng ta và sự tiến hóa của nó. Nó cũng chứa chấp các nguồn tài nguyên, như nước, là một trong những hàng hóa quý hiếm nhất trong không gian, cung cấp nguồn nhiên liệu và nhiên liệu tiềm năng cho các nhà thám hiểm trong tương lai.“
Một mục tiêu lớn khác liên quan đến Mặt trăng là việc xây dựng Cổng nền tảng quỹ đạo Lunar (LOP-G), trước đây được gọi là Cổng không gian sâu. Môi trường sống trên quỹ đạo này sẽ cho phép tồn tại lâu hơn trên bề mặt mặt trăng, để điều hướng đến các quỹ đạo mặt trăng khác nhau và trở về Trái đất dễ dàng hơn. Nó cũng sẽ hoạt động như một nơi trú ẩn an toàn trong trường hợp khẩn cấp trên bề mặt, chẳng hạn như một cuộc tấn công sao băng.
Phù hợp với Hành trình của NASA trên biển Mars Mars, Cổng cũng sẽ xác nhận các công nghệ và hệ thống quan trọng sẽ đi vào Vận tải Không gian Sâu thẳm (hay còn gọi là Phương tiện Giao thông Sao Hỏa) - tàu vũ trụ sẽ đưa phi hành gia lên Sao Hỏa. Vào cuối những năm 2020, một tàu đổ bộ mặt trăng sẽ bắt đầu thực hiện các chuyến đi đến bề mặt Mặt trăng, nơi các phi hành gia sẽ huấn luyện cho một nhiệm vụ cuối cùng đến bề mặt Sao Hỏa.
Cuối cùng, nhưng không kém phần quan trọng, Gateway sẽ đóng vai trò là phòng thí nghiệm để kiểm tra tác động của trọng lực và bức xạ đối với các sinh vật sống ngoài LEO. Những thí nghiệm này sẽ chứng minh sự sống còn để thực hiện các sứ mệnh không gian sâu tới Sao Hỏa và xa hơn nữa. Nền tảng này sẽ được lắp ráp trong không gian tăng dần với phần tử đầu tiên (yếu tố sức mạnh và lực đẩy) được ra mắt vào năm 2022.
Hành trình đến sao Hỏa:
Và sau đó, có kế hoạch đưa các phi hành gia lên Sao Hỏa, điều mà NASA vẫn hy vọng sẽ xảy ra vào những năm 2030. Đối với phần này của kế hoạch, trọng tâm là phát triển các nhiệm vụ robot và con người quan trọng sẽ mở rộng bài học kinh nghiệm từ các nhiệm vụ mặt trăng lên Sao Hỏa. Kế hoạch cũng liên quan đến một số nhiệm vụ đang trên đường tới Sao Hỏa hoặc hiện đang được phát triển.
Chúng bao gồm NASA thăm dò nội thất bằng cách sử dụng Điều tra địa chấn, trắc địa và vận chuyển nhiệt Nhiệm vụ (InSight), dự kiến sẽ hạ cánh trên Sao Hỏa vào tháng 11 này và sẽ nghiên cứu nội thất của Hành tinh Đỏ. Trong khi đó, Sao Hỏa 2020 rover vẫn đang trong quá trình phát triển và sẽ ra mắt vào tháng 7 năm 2020. Một khi nó đến Sao Hỏa, rover này sẽ mở rộng tìm kiếm kiếp trước trên Hành tinh Đỏ và chứng minh làm thế nào tài nguyên địa phương có thể được sử dụng để hỗ trợ thám hiểm.
Theo Báo cáo Chiến dịch, Sao Hỏa 2020 nhiệm vụ cũng sẽ phục vụ như một khối xây dựng cho một nhiệm vụ robot khứ hồi tiếp theo. Về cơ bản, nhiệm vụ này sẽ liên quan đến việc hạ cánh một tên lửa trên Sao Hỏa, lấy các mẫu thu được từ Sao Hỏa 2020 rover, sau đó trả chúng về Trái đất. Nó cũng sẽ đóng vai trò là tiền thân quan trọng cho một loạt các nhiệm vụ phi hành đoàn tới Sao Hỏa.
Một điểm quan trọng khác trong phần này của kế hoạch là việc tạo ra cơ sở hạ tầng quỹ đạo sẽ cho phép các sứ mệnh của con người trên quỹ đạo quanh Sao Hỏa và trên bề mặt. NASA đã ký hợp đồng với Lockheed Martin để phát triển khái niệm Mars Base Camp, tương tự như Gateway ở chỗ nó sẽ vẫn ở trên quỹ đạo quanh Sao Hỏa, có phương tiện đổ bộ riêng và sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho các nhiệm vụ đến và từ bề mặt.
Tóm lại, Báo cáo Chiến dịch chỉ ra rằng NASA sẽ tiếp tục thúc đẩy quan hệ đối tác giữa chính phủ Hoa Kỳ, khu vực tư nhân và các đối tác quốc tế để tạo ra một phương tiện thăm dò không gian bền vững. Nó cũng thừa nhận một khoản nợ cho kỷ nguyên Apollo, điều này đã thổi bùng lên dấu vết rằng thế hệ phi hành gia hiện tại và thế hệ tiếp theo sẽ theo sau:
Chúng tôi may mắn rằng nhiều công nghệ quan trọng được tiên phong bởi các sứ mệnh Apollo - vi điện tử, lưu trữ năng lượng, công nghệ đẩy, vật liệu tiên tiến và các ngành khác - đã trở thành các ngành công nghiệp chính được hỗ trợ bởi nhiều thập kỷ đổi mới và cải tiến. Từ vị trí khởi đầu thuận lợi này, chúng tôi dự định sẽ nhanh chóng tích hợp các khả năng tiên tiến với công nghệ mới của riêng mình và thực hiện một bước nhảy vọt về việc thăm dò không gian và con người bền vững và lâu dài của hệ mặt trời.
Để biết thêm thông tin, hãy xem Báo cáo Chiến dịch Khám phá Không gian Quốc gia.
