Ấn tượng của nghệ sĩ về tàu vũ trụ một người của Genesis Engineering Solutions.
(Ảnh: © Genesis Engineering Solutions)
Đưa vào một phi hành gia là một trong những hoạt động nguy hiểm nhất đối với các phi hành gia. Trong không gian vũ trụ, có rất ít sự bảo vệ chống lại micrometeoroids, có thể làm thủng bộ đồ bảo vệ. Thỉnh thoảng, bản thân bộ đồ phải chịu những thất bại có thể đe dọa cuộc sống của phi hành gia.
Để tránh tình huống nguy hiểm này, điều gì sẽ xảy ra nếu các phi hành gia có thể thực hiện các hoạt động thường yêu cầu một tàu vũ trụ với tàu vũ trụ một người có thể điều khiển thay thế? Đó là tầm nhìn mà công ty Genesis Engineering Solutions có trụ sở tại Maryland đề xuất có thể hoạt động cho các nhiệm vụ trong tương lai, bao gồm các nhiệm vụ đến Cổng không gian sâu được đề xuất của NASA gần mặt trăng.
Trong thiết kế tàu vũ trụ được đề xuất của công ty, chiếc xe sẽ được gắn vào nhà ga hoặc không gian sống lớn hơn, và tất cả các phi hành gia sẽ cần phải đi qua đáy tàu vũ trụ để vào bên trong nó. Nó sẽ được trang bị những cánh tay robot nhỏ để sửa chữa, và rất nhiều nhiên liệu để phóng to đến các khu vực xa xôi của trạm vũ trụ.
Genesis gần đây đã hoàn thành "thử nghiệm phù hợp" cho thiết kế tàu vũ trụ của mình tại Trung tâm tên lửa & vũ trụ Hoa Kỳ ở Huntsville, Alabama. Thử nghiệm liên quan đến việc đặt một chiếc lồng được mô phỏng như tàu vũ trụ bên trong một hồ bơi lớn (để bắt chước môi trường vi trọng lực) và có những người tình nguyện lặn trong một loạt các kích cỡ cố gắng lắp vào tàu vũ trụ giả, đứng trên chân và điều khiển cần điều khiển các cánh tay robot, tất cả trong khi nhìn qua một lỗ mở nơi cửa sổ tàu vũ trụ sẽ ở.
Công ty hiện đang tập trung vào các mặt hàng "dài hạn" hơn, giám đốc dự án Brand Griffin cho biết trong một cuộc phỏng vấn với Space.com. Các kỹ sư đang thiết kế bao vây phi hành đoàn có áp lực, với mục đích xây dựng và thử nghiệm nó. Họ cũng đang lên kế hoạch kiểm tra mặt đất của hệ thống động lực. Nếu công ty có tất cả tiền trên thế giới, Griffin nói, họ có thể có một nguyên mẫu hoạt động trong một chuyến bay thử nghiệm trong ba năm. Nhưng thực tế, dòng thời gian của họ phụ thuộc vào người quan tâm đến công nghệ.
"Có những người ở NASA yêu thích thứ này và những người khác thì không - chúng tôi nhận thức được điều đó", ông nói. "Rất nhiều lần, sự thay đổi đột ngột như thế này [tàu vũ trụ] đại diện đi kèm với một chút gió."
Nhưng Griffin - người từng làm kỹ sư cao cấp hỗ trợ Văn phòng khái niệm nâng cao tại Trung tâm bay không gian Marshall của NASA ở Huntsville - đang tiếp tục trò chuyện với NASA. Và Genesis đang thực hiện dự án tàu vũ trụ một người với Sierra Nevada Corp, người tạo ra tàu vũ trụ chở hàng Dream Chaser mà công ty đang chuẩn bị gửi đến Trạm vũ trụ quốc tế.
Ông cũng chỉ ra rằng trong nhiều thập kỷ, chính NASA đã phát triển các khái niệm cho các loại phương tiện khác như tàu vũ trụ một người. Và ông cho biết Genesis đang sử dụng nghiên cứu của NASA trong thiết kế tàu vũ trụ của một người. Ví dụ, các nghiên cứu trên trạm vũ trụ Skylab vào những năm 1970 cho thấy các phi hành gia có xu hướng chấp nhận một vị trí thoải mái, gần giống như thai nhi khi trôi nổi tự nhiên trong vi trọng lực. Thiết kế tàu vũ trụ một người sử dụng vị trí nổi này để làm cho phù hợp thoải mái cho các phi hành gia trong tương lai.
Thập kỷ phát triển
Người hâm mộ của "Star Trek" có thể nhớ bộ phim khởi động lại năm 2009 "Star Trek". Spock Prime (Leonard Nimoy) đang lái một con tàu vũ trụ một người nhỏ bé dễ thương tên là Sứa khi anh ta bị hút vào một hố sâu dẫn đến dòng thời gian thay thế. Sau đó, Spock trẻ hơn từ dòng thời gian thay thế (Zachary Quinto) lái con tàu này vào một vụ va chạm với một con tàu ngoài hành tinh.
Tuy nhiên, khái niệm khoa học viễn tưởng về tàu vũ trụ một người này xuất hiện ít nhất là từ những năm 1950, Griffin nói trong buổi thuyết trình tại hội thảo Nhóm làm việc trong tương lai (FISO) trong tương lai vào ngày 18 tháng 1. Wernher von Braun - người nổi tiếng với việc phát triển tên lửa Saturn V đưa phi hành gia lên mặt trăng - cũng đã hình dung ra một "tàu vũ trụ chai" có thể đưa các phi hành gia đơn lẻ ra ngoài vũ trụ.
Các khái niệm khác bao gồm Remora (Bell Labs) vào những năm 1960, Scout (Đại học Maryland) vào những năm 2000 và thậm chí một thứ gọi là FlexCraft Cherry Picker (từ NASA), mà Clark đã nghiên cứu khi ông còn ở Marshall.
Có lẽ công nghệ di sản nổi tiếng nhất là Đơn vị cơ động có người lái, một loại "ba lô máy bay phản lực" mà một số phi hành gia phải thử trong những năm 1980. (Bruce McCandless, người đã chết vào tháng trước, nổi tiếng với hình ảnh mang tính biểu tượng của anh ấy trong MMU, được bảo vệ bởi Trái đất.)
MMU cho phép các phi hành gia mạo hiểm ở xa tàu con thoi; nó thậm chí còn được sử dụng để sửa chữa vệ tinh. Nhưng sau vụ nổ tàu con thoi Challenger giết chết 7 phi hành gia vào năm 1986, NASA đã quyết định MMU là không cần thiết và kết thúc chương trình, theo Tạp chí Smithsonian. Mặc dù chương trình đã chết, nhưng chuyên môn vẫn tồn tại: phi hành gia MMU Robert Stewart là một trong những cố vấn giúp Griffin phát triển tàu vũ trụ một người.
Genesis đã thực hiện sự phát triển của riêng mình trong khoảng hai năm, Griffin nói; trở lại năm 2016, công ty đã tổ chức một cuộc thi để tích hợp các thiết kế của sinh viên vào tàu vũ trụ. Griffin ước tính rằng giữa các khoản đầu tư của công ty, lời khuyên từ sinh viên và cố vấn và đóng góp bằng hiện vật từ các thực thể như Trung tâm Vũ trụ & Tên lửa Hoa Kỳ, việc phát triển tàu vũ trụ đã mất hàng chục triệu đô la cho đến nay.
Chuẩn bị cho không gian
Griffin chỉ ra nhiều lợi thế của tàu vũ trụ một người so với tàu vũ trụ truyền thống. Tàu vũ trụ sẽ phù hợp với nhiều loại cơ thể hơn là một phi hành gia. Các phi hành gia có thể sửa chữa mà không làm bị thương tay, đó là một vấn đề phổ biến đối với công nhân trong trang phục vũ trụ, ông nói thêm.
Cũng có những khu vực trên Trạm vũ trụ quốc tế sẽ cần được phục vụ khi độ tuổi của trạm rất khó để các phi hành gia có thể tiếp cận, Griffin nói. Đó là bởi vì không có bất kỳ bàn chân và tay cầm nào cho các phi hành gia, hoặc bởi vì Canadarm, có thể mang theo các phi hành gia, chỉ có thể đạt được cho đến nay. (Chỉ cần hỏi phi hành gia NASA Scott Parazynski, người đã thực hiện một sửa chữa bảng điều khiển năng lượng mặt trời ISS khó khăn trên đỉnh cánh tay robot Canadarm2 vào năm 2007)
Tàu vũ trụ cũng sẽ linh hoạt về điểm đến. Nếu các phi hành gia muốn lên mặt trăng, tàu có thể hoạt động gần bề mặt và tránh bụi mặt trăng ăn mòn có thể làm suy giảm không gian theo thời gian, Griffin nói. Hoặc, nó có thể nổi bởi một tiểu hành tinh hoặc mặt trăng nhỏ như Sao Hỏa Phobos, quá nhỏ để con người có thể đi bộ an toàn do giảm trọng lực.
"Chúng tôi đang chọn và lựa chọn công nghệ của chúng tôi về mặt phát triển", ông nói. "Chúng tôi muốn bay một người biểu tình - một phiên bản rút gọn - và sớm đến đó [lên vũ trụ], và thêm khả năng khi cần thiết."
