Các phi hành gia có thể trở lại Mặt trăng sớm nhất là vào năm 2018. Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL. Nhấn vào đây để phóng to.
Trước khi kết thúc thập kỷ tới, các phi hành gia của NASA sẽ một lần nữa khám phá bề mặt của mặt trăng. Và lần này, chúng tôi sẽ ở lại, xây dựng các tiền đồn và mở đường cho những chuyến đi cuối cùng đến Sao Hỏa và xa hơn nữa. Có tiếng vang của những hình ảnh mang tính biểu tượng của quá khứ, nhưng nó đã thắng được ông ngoại của bạn là bắn mặt trăng.
Hành trình này bắt đầu sớm, với sự phát triển của một tàu vũ trụ mới. Dựa trên nền tảng tốt nhất của công nghệ tàu con thoi và tàu con thoi, NASA, tạo ra một hệ thống thám hiểm thế kỷ 21 sẽ có giá cả phải chăng, đáng tin cậy, linh hoạt và an toàn.
Trung tâm của hệ thống này là một tàu vũ trụ mới được thiết kế để chở bốn phi hành gia đến và đi từ mặt trăng, hỗ trợ tới sáu phi hành đoàn trong các nhiệm vụ trong tương lai tới Sao Hỏa, và đưa phi hành đoàn và tiếp tế cho Trạm vũ trụ quốc tế.
Chiếc xe phi hành đoàn mới sẽ có hình dạng như một con tàu Apollo, nhưng nó sẽ lớn hơn gấp ba lần, cho phép bốn phi hành gia du hành lên mặt trăng cùng một lúc.
Tàu vũ trụ mới có các tấm pin mặt trời để cung cấp năng lượng, và cả viên nang và tàu đổ bộ mặt trăng đều sử dụng khí metan lỏng trong động cơ của chúng. Tại sao lại là mêtan? NASA đang suy nghĩ trước, lên kế hoạch cho một ngày khi các phi hành gia trong tương lai có thể chuyển đổi tài nguyên khí quyển của sao Hỏa thành nhiên liệu metan.
Con tàu mới có thể được tái sử dụng tới 10 lần. Sau khi chiếc dù bay thủ công đến vùng đất khô ráo (với sự giật gân như một tùy chọn dự phòng), NASA có thể dễ dàng phục hồi nó, thay thế tấm chắn nhiệt và phóng lại.
Cùng với tàu đổ bộ mặt trăng mới, hệ thống này gửi số lượng phi hành gia lên gấp đôi so với tàu Apollo và họ có thể ở lại lâu hơn, với các nhiệm vụ ban đầu kéo dài bốn đến bảy ngày. Và trong khi Apollo bị giới hạn hạ cánh dọc theo đường xích đạo mặt trăng, con tàu mới mang đủ nhiên liệu để hạ cánh bất cứ nơi nào trên bề mặt mặt trăng.
Khi một tiền đồn mặt trăng được thiết lập, thủy thủ đoàn có thể ở lại trên bề mặt mặt trăng tới sáu tháng. Tàu vũ trụ cũng có thể hoạt động mà không cần phi hành đoàn trên quỹ đạo mặt trăng, loại bỏ sự cần thiết của một phi hành gia ở lại phía sau trong khi những người khác khám phá bề mặt.
An toàn và đáng tin cậy
Hệ thống phóng sẽ đưa phi hành đoàn lên khỏi mặt đất dựa trên các yếu tố đẩy tàu con thoi mạnh mẽ, đáng tin cậy. Các phi hành gia sẽ phóng lên một tên lửa được tạo thành từ một máy phóng tên lửa rắn con thoi duy nhất, với giai đoạn thứ hai được trang bị động cơ chính của tàu con thoi.
Một hệ thống nâng hạng nặng thứ hai sử dụng một cặp tên lửa đẩy mạnh hơn và năm động cơ chính của tàu con thoi để đưa lên quỹ đạo lên tới 125 tấn - gấp khoảng một lần rưỡi trọng lượng của một quỹ đạo tàu con thoi. Hệ thống linh hoạt này sẽ được sử dụng để vận chuyển hàng hóa và đưa các bộ phận cần thiết để lên mặt trăng và sao Hỏa vào quỹ đạo. Tên lửa nâng hạng nặng có thể được sửa đổi để mang theo phi hành đoàn.
Trên hết, các hệ thống phóng này an toàn hơn 10 lần so với tàu con thoi vì một tên lửa thoát hiểm trên đỉnh của viên đạn có thể nhanh chóng làm nổ tung phi hành đoàn nếu vấn đề phóng phát triển. Có rất ít cơ hội thiệt hại từ các mảnh vỡ của xe phóng, vì viên đạn nằm trên đầu tên lửa.
Kế hoạch bay
Chỉ trong năm năm, con tàu mới sẽ bắt đầu đưa phi hành đoàn và tiếp tế cho Trạm vũ trụ quốc tế. Kế hoạch kêu gọi tới sáu chuyến đi đến tiền đồn một năm. Trong khi đó, các nhiệm vụ robot sẽ đặt nền móng cho việc thám hiểm mặt trăng. Năm 2018, con người sẽ trở lại mặt trăng. Đây là một nhiệm vụ sẽ diễn ra như thế nào:
Một tên lửa hạng nặng nổ tung, mang theo một tàu đổ bộ mặt trăng và một giai đoạn khởi hành của Google cần thiết để rời khỏi quỹ đạo Trái đất. Phi hành đoàn ra mắt riêng biệt, sau đó kết nối viên nang của họ với tàu đổ bộ và sân khấu khởi hành và hướng về mặt trăng.
Ba ngày sau, phi hành đoàn đi vào quỹ đạo mặt trăng. Bốn phi hành gia leo lên tàu đổ bộ, để lại viên nang để chờ họ lên quỹ đạo. Sau khi hạ cánh và khám phá bề mặt trong bảy ngày, phi hành đoàn nổ tung trong một phần của tàu đổ bộ, cập bến với viên nang và du hành trở lại Trái đất. Sau khi đốt cháy quỹ đạo, mô-đun dịch vụ bị vứt bỏ, lần đầu tiên phơi lá chắn nhiệt trong nhiệm vụ. Những chiếc dù được triển khai, tấm chắn nhiệt được thả xuống và viên nang đặt xuống đất khô.
Vào vũ trụ
Với tối thiểu hai nhiệm vụ mặt trăng mỗi năm, động lực sẽ nhanh chóng xây dựng hướng tới một tiền đồn vĩnh viễn. Phi hành đoàn sẽ ở lại lâu hơn và học cách khai thác tài nguyên mặt trăng, trong khi tàu đổ bộ thực hiện các chuyến đi một chiều để giao hàng. Cuối cùng, hệ thống mới có thể luân chuyển các phi hành đoàn đến và đi từ một tiền đồn mặt trăng cứ sau sáu tháng.
Các nhà quy hoạch đã xem cực nam mặt trăng như một ứng cử viên cho một tiền đồn vì nồng độ hydro được cho là ở dạng nước đá và rất nhiều ánh sáng mặt trời để cung cấp năng lượng.
Những kế hoạch này mang lại cho NASA một khởi đầu khổng lồ trong việc lên Sao Hỏa. Chúng ta sẽ có hệ thống nâng hạng nặng cần thiết để đến đó, cũng như một phi hành đoàn đa năng và hệ thống động lực có thể sử dụng các nguồn lực của sao Hỏa. Một tiền đồn mặt trăng chỉ cách Trái đất ba ngày sẽ cho chúng ta thực hành cần thiết về việc sống ở vùng đất xa cách hành tinh quê nhà của chúng ta, trước khi thực hiện chuyến đi dài hơn tới Sao Hỏa.
Nguồn gốc: NASA News Release