Chương trình Artemis – Sứ mệnh khám phá Mặt Trăng trở lại!

Artemis – Em gái song sinh của Apollo, sứ mệnh trở lại Mặt Trăng sắp bắt đầu. Orion – Tàu vũ trụ duy nhất của con người trên thế giới có khả năng du hành không gian sâu. Và bây giờ, Hệ thống Phóng không gian (Space Launch System – SLS), tên lửa mạnh nhất của NASA kể từ kỷ nguyên Apollo, đã sẵn sàng! Đã trải qua nhiều cuộc kiểm tra và cải tiến, bây giờ là lúc bắt đầu cuộc hành trình! Với sự hỗ trợ từ mọi bang của Hoa Kỳ và các đối tác trên toàn Thế giới, chương trình Artemis hoàn hảo được thực hiện một cách hoàn hảo.

Từ 1968 đến 1972, Mỹ đã thực hiện 9 sứ mệnh Apollo đưa con người lên Mặt Trăng, 6 trong số đó đã hạ cánh thành công, đưa thành công 12 người đi bộ trên Mặt Trăng đó chính là Apollo 11, Apollo 12, Apollo 14, Apollo 15, Apollo 16, Apollo 17.

Đẩy mạnh ranh giới của khám phá không gian, khoa học và công nghệ một lần nữa, Mỹ đang trên đà khám phá Mặt Trăng nhiều hơn bao giờ hết. Kỷ nguyên khám phá Mặt Trăng mới này được gọi là Artemis. Được đặt theo tên người chị song sinh của Apollo, cô ấy là Nữ thần Mặt Trăng, và chúng ta là Thế hệ Artemis.

Theo chương trình Artemis, nhân loại sẽ khám phá những vùng Mặt Trăng mà nhân loại chưa từng được đến thăm trước đây, chưa biết và chưa bao giờ nhìn thấy. Chúng ta dự định sẽ trở lại Mặt Trăng, bắt đầu bằng robot, sau đó đưa các phi hành gia lên bề mặt trong vòng 4 năm và xây dựng lâu dài trên Mặt Trăng vào cuối thập kỷ này.

Chương trình Artemis của NASA sẽ dẫn dắt nhân loại tiến tới Mặt Trăng và chuẩn bị cho bước nhảy vọt khổng lồ tiếp theo là cuộc thám hiểm sao Hỏa. Đã gần 50 năm kể từ lần cuối cùng các phi hành gia đi bộ trên bề mặt Mặt Trăng trong chương trình Apollo, và kể từ đó robot thám hiểm không gian sâu đã trải qua ​​nhiều thập kỷ tiến bộ công nghệ và khám phá khoa học.

Đưa con người trở lại Mặt Trăng vào năm 2024

Nền tảng cho sự trở lại Mặt Trăng là hệ thống vận chuyển trong không gian sâu của NASA: tàu vũ trụ Orion, Hệ thống Phóng Không Gian (Space Launch System – SLS), Hệ thống hạ cánh (Human Landing System – HLS), Hệ thống thăm dò mặt đất (Exploration Ground Systems – EGS) bao gồm một sân bay vũ trụ hiện đại hóa. Tàu vũ trụ Orion, được cung cấp bởi một mô-đun dịch vụ do Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (European Space Agency – ESA) cung cấp, đã được thiết kế đặc biệt cho các hoạt động của con người trong mô-đun cho tối đa 4 phi hành đoàn.

Artemis I – Sứ mệnh bắt đầu.

Tên lửa Artemis I SLS sẽ phóng Tàu Vũ trụ Orion không có người lái vào quỹ đạo Trái đất và đặt nó trên một con đường hướng tới quỹ đạo của Mặt Trăng, sau đó nó sẽ đi 40.000 dặm ngoài Mặt Trăng và tổng cộng khoảng 280.000 dặm từ Trái đất trước khi trở về nhà. Chuyến bay thử nghiệm quan trọng này sẽ chứng minh hiệu suất của tên lửa SLS trong chuyến bay đầu tiên của nó và thu thập dữ liệu kỹ thuật xuyên suốt trước khi Orion quay trở lại Trái đất. Tốc độ quay lại Trái Đất với tốc độ cao là ưu tiên hàng đầu và là bài kiểm tra cần thiết về hiệu suất của lá chắn nhiệt khi nó đi vào bầu khí quyển của Trái đất, nó nóng lên gần 5.000 độ F (nóng bằng khoảng một nửa bề mặt của mặt trời), sau đó nó hạ cánh xuống Thái Bình Dương để NASA tiến hành thu hồi và đánh giá kỹ thuật sau chuyến bay.

Artemis I sẽ không có phi hành đoàn thay vào đó thiết bị kỹ thuật sẽ bay thay cho các yếu tố cần thiết cho phi hành gia. Thay vì buồng lái hiển thị và điều khiển các hệ thống hỗ trợ sự sống thì chuyến bay đầu tiên này sẽ mang theo các công cụ thu thập dữ liệu cần thiết để xác nhận hiệu suất và so sánh các mô hình dự đoán với dữ liệu chuyến bay thực tế. Trong suốt sứ mệnh kéo dài từ bốn đến sáu tuần, Orion sẽ đi hơn 1,4 triệu dặm trước khi quay trở lại Trái đất, vượt qua kỷ lục của Apollo 13 về khoảng cách di chuyển từ Trái đất trong một tàu vũ trụ được thiết kế cho con người.

Việc chuẩn bị cho Artemis I đang được tiến hành tốt. Quá trình sản xuất hoàn tất cho các động cơ SLS (bao gồm bốn động cơ tên lửa lỏng RS-25, hai tên lửa đẩy rắn, tầng tên lửa lõi và tên lửa đẩy đông lạnh tạm thời cung cấp lực đẩy cuối cùng của Orion về phía Mặt Trăng) và tất cả đều đang hoàn thành các bài kiểm tra trước khi cất cánh. Ngoài các thử nghiệm quan trọng trên mặt đất khi NASA đã bắn các phần tử của tên lửa từ các bệ thử nghiệm ở Mississippi, Utah và Alabama, một loạt các thử nghiệm mặt đất được tích hợp đầy đủ sẽ diễn ra tại Trung tâm Không gian Kennedy trước khi thực hiện đánh giá sẵn sàng bay cuối cùng trước khi phóng Artemis I.

Chuyến bay thử nghiệm đầu tiên của Orion, Exploration Flight Test-1, bay vào 05/12/2014. Nhiệm vụ kéo dài 4,5 giờ để kiểm tra Orion trong không gian, kiểm tra lá chắn nhiệt của tàu vũ trụ ở mức độ có thể trong quá trình quay trở lại bầu khí quyển của Trái đất , và đã chứng minh các hệ thống phục hồi của Orion.

NASA đã hoàn thành loạt thử nghiệm bung dù Orion cuối cùng vào tháng 9 năm 2018. Hệ thống bao gồm 11 chiếc dù bắt đầu triển khai ở độ cao gần 5 dặm. Trong quá trình 8 bài kiểm tra tại Bãi Yuma của Quân đội Hoa Kỳ ở Arizona, các kỹ sư đã đánh giá hiệu suất của hệ thống bung dù của Orion trong quá trình hạ cánh bình thường cũng như nhiều tình huống thất bại và một loạt các điều kiện khí động học tiềm năng để đảm bảo các phi hành gia có thể trở về an toàn từ sau nhiệm vụ.

Vào năm 2019, NASA đã tiến hành một thử nghiệm thành công được gọi là Ascent Abort-2, thử nghiệm hệ thống hủy phóng Orion đặt trên đỉnh Orion khi phóng và đang trong quá trình phóng. Nếu trường hợp khẩn cấp xảy ra trong quá trình phóng, hệ thống hủy phóng sẽ kéo Orion và phi hành đoàn của nó ra khỏi tên lửa để hạ cánh xuống Đại Tây Dương. Cuộc thử nghiệm kéo dài 3 phút đã chứng minh rằng hệ thống hủy phóng của Orion có thể phóng nhanh hơn tên lửa khi đang phóng quá tốc độ trong điều kiện khí động học ở áp suất cao và kéo các phi hành gia đến nơi an toàn nếu có trường hợp khẩn cấp xảy ra trong quá trình phóng.

Mô-đun dành cho phi hành đoàn Orion của sứ mệnh Artemis I đã được lắp ráp. Đã được thử nghiệm và tích hợp hoàn chỉnh với mô-đun dịch vụ của ESA. Mô-đun dịch vụ, do ESA xây dựng, cung cấp hầu hết các hệ thống đẩy, năng lượng và làm mát cho mô-đun phi hành đoàn, nơi các phi hành gia sẽ sống và làm việc trong các nhiệm vụ Artemis. Tàu vũ trụ tích hợp đã hoàn thành thành công quá trình thử nghiệm môi trường trong không gian mô phỏng, xác minh rằng các hệ thống của Orion sẽ hoạt động như mong đợi trong các nhiệm vụ của Artemis.

Tổng quan về Hệ thống Phóng không gian (SLS) và Tàu Vũ trụ Orion

Hai tên lửa đẩy nhiên liệu rắn (Solid Rocket Boosters – SRB) sẽ cung cấp hơn 75% lực đẩy cần thiết để rời Trái đất. Cùng với nhau, hai tên lửa đẩy này có sức đẩy đến 7,2 triệu pound và sẽ cháy trong 2 phút đầu tiên của chuyến bay.

Tầng tên lửa lõi (Core Stage) – cao 212 feet, là tầng tên lửa cao nhất mà NASA từng chế tạo và được thiết kế để chứa 2,3 triệu pound nhiên liệu để thực hiện trong quá trình phóng. Bao gồm 196.000 gallon oxy lỏng và 537.000 gallon hydro lỏng kết hợp để cung cấp cho 8 phút rưỡi thuốc phóng cho 4 động cơ RS-25 khổng lồ được gắn bên dưới.

Được ví như những con ngựa đã được kiểm chứng của đội tàu con thoi NASA, mỗi động cơ RS-25 đều có một di sản riêng của nó. Cùng hợp lực với nhau, 4 động cơ này cung cấp một lực đẩy lên đến 2 triệu pound và cùng với SRB, nó sẽ cho khả năng đẩy đến tốc độ 17.000 dặm/h.

Tầng tên lửa đẩy đông lạnh tạm thời (Interim Cryogenic Propulsion Stage – ICPS) cung cấp lực đẩy gần 25.000 pound. Thực hiện hai lần đốt cháy riêng biệt, đầu tiên ICPS sẽ nâng quỹ đạo của Orion sau đó đẩy ra và vào quỹ đạo lên Mặt Trăng.

ICPS được cung cấp bởi một động cơ RL10 duy nhất sẽ thực hiện hai quá trình đốt cháy này. Động cơ này đã thực hiện các sứ mệnh cao cả tới mọi hành tinh trong Hệ Mặt trời, bao gồm cả Voyager 1 và Voyager 2.

Mô-đun dịch vụ (Service Module) do Cơ quan Vũ trụ Châu Âu cung cấp. Nó lưu trữ động cơ đẩy – điều khiển nhiệt – năng lượng điện – các hệ thống hỗ trợ sự sống quan trọng của tàu vũ trụ (như nước, oxy, nito).

Mô-đun phi hành đoàn (Crew Module) của Orion là nơi quan trọng nhất của tàu vũ trụ, nơi các phi hành đoàn trong tương lai sẽ sống và làm việc trong các chuyến hành trình lên Mặt Trăng. Mô-đun có khả năng chứa 4 thành viên của phi hành đoàn lên đến 21 ngày. Khoang này bao gồm thiết bị hàng không hiện đại – hệ thống sáng tạo cho phi hành đoàn  – tấm chắn nhiệt dùng để quay trở lại bầu khí quyển Trái đất.

Nằm ở trên cùng là Hệ thống Huỷ bỏ Khởi động (Launch Abort System – LAS), được thiết kế để kéo phi hành đoàn đến nơi an toàn trong trường hợp khẩn cấp trên bệ phóng hoặc trong quá trình phóng. 3 động cơ tên lửa rắn có thể kích hoạt trong 1 mili giây, tăng tốc từ 0 dặm/h đến 500 dặm/h chỉ trong 2 giây để đẩy phi hành đoàn ra khỏi tên lửa một cách an toàn.

“ Bây giờ, Artemis đã được vào bệ phóng. Artemis không còn là một loạt các phần và các chương trình riêng biệt nữa. Tất cả hợp nhất với nhau tạo nên mũi tên đầu tiên của Artemis – Artemis I, có khả năng mở ra các chương tiếp theo về khám phá Mặt Trăng của con người. Và cùng nhau chứng minh rằng, chúng ta đã sẵn sàng để vượt xa hơn.”

“TOGETHER! WE ARE GOING BACK TO THE MOON!!!”

Được tổng hợp từ National Aeronautics and Space Administration