Trạm không gian quốc tế là một phòng thí nghiệm quỹ đạo, đã phục vụ hơn 250 phi hành gia, các nhà khoa học với nhiều quốc tịch khác nhau kể từ năm 1998 cho tới nay. Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) được biết đến như một dự án xây dựng đa quốc gia, là kết cấu đơn lẻ lớn nhất mà con người đã đưa vào không gian.
ISS bắt đầu được xây dựng từ năm 1998, hoàn thành lắp ráp vào năm 2011. Trạm liên tục phát triển để thực hiện các nhiệm vụ và thí nghiệm khoa học mới. Ngày 02/11/2000, ISS đón những phi hành gia đầu tiên từ Trái đất lên vũ trụ và bắt đầu hình thành giai đoạn làm việc lâu dài ở ngoài không gian.
Theo thông tin từ cơ quan vũ trụ Châu Âu (ESA), ISS không thuộc quyền sở hữu riêng của bất cứ quốc gia nào mà nó là “kế hoạch hợp tác” giữa 5 cơ quan không gian bao gồm ESA (Châu Âu), NASA (Mỹ), RKA (Nga), CSA (Canada) và JAXA (Nhật Bản). Căn cứ vào số liệu do Văn phòng Giám sát trưởng của NASA cung cấp, chi phí vận hành trạm vũ trụ quốc tế hàng năm rơi vào khoảng 3 tỷ USD, tương đương ⅓ ngân sách chi cho các chuyến bay vào vũ trụ của con người.
Tính đến tháng 5/2022, 258 người từ 20 quốc gia trên thế giới đã đến thăm ISS. Các quốc gia tham gia nhiều nhất bao gồm Hoa Kỳ (158 người) và Nga (54 người). Thời gian nghiên cứu của các phi hành gia trên trạm được phân bổ cho các cơ quan vũ trụ dựa trên kinh phí hoặc nguồn lực mà họ đóng góp, chẳng hạn như mô-đun hay robot.
ISS nhận sự đóng góp từ 15 quốc gia, trong đó Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ, Cơ quan Vũ trụ Nga và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu là đối tác chính cung cấp phần lớn kinh phí, các đối tác khác là Cơ quan Nghiên cứu và Phát triển Hàng không Vũ trụ Nhật Bản và Cơ quan Vũ trụ Canada.
Thông qua một công ty tư nhân có tên là Axiom Space, các phi hành gia có thể bắt đầu làm việc trên khu phức hợp quỹ đạo; ngoài ra, một số phi hành gia đến từ các quốc gia khác chẳng hạn như Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất cũng “thỉnh thoảng” bay đến ISS.
Các phi hành gia của NASA Jessica Meir và Christina Koch tại Trạm vũ trụ quốc tế. (Ảnh: NASA)
Theo kế hoạch ban đầu, trạm vũ trụ quốc tế ISS dự kiến ngừng hoạt động vào năm 2024, nhưng NASA cho rằng có thể kéo dài đến năm 2030. Trong khi đó, Nga cho biết họ sẽ rời trạm ISS sau năm 2024 để tập trung xây dựng trạm vũ trụ của riêng mình vào khoảng năm 2028. Sau khi Nga rời đi, ISS sẽ hoạt động như thế nào vẫn chưa được xác định. Mặt khác, sau năm 2030, các kế hoạch cho ISS cũng chưa thực sự rõ ràng. Nó có thể được đưa ra khỏi quỹ đạo hoặc thu hồi trong tương lai.
Phi hành đoàn trên trạm vũ trụ quốc tế được hỗ trợ bởi các trung tâm kiểm soát nhiệm vụ ở Houston, Moscow và Trung tâm kiểm soát tải trọng ở Huntsville, Alabama. Ngoài ra còn có các trung tâm kiểm soát nhiệm vụ quốc tế khác từ Nhật Bản, Canada và châu Âu.
Những thắc mắc về ISS được giải đáp bởi các chuyên gia
ISS lớn như thế nào?
Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) dài 356 ft (109 m), nặng 925.335 lb (gần 420 tấn) tương đương trọng lượng khoảng 280 chiếc ô tô con cộng lại. Chỉ riêng các tấm pin mặt trời đã chiếm một mẫu Anh (4046.86 m2). Thể tích khoang chứa có thể ở được dành cho các thành viên phi hành đoàn khoảng 13.696 feet khối, không bao gồm các phương tiện tham quan. Trạm vũ trụ có 7 chỗ ngủ, hai phòng tắm, phòng tập thể dục và mái vòm - một cửa sổ lồi có thể nhìn 360 độ về Trái đất.
ISS ở độ cao bao nhiêu?
Trạm vũ trụ quốc tế quay quanh Trái đất ở độ cao xấp xỉ 250 dặm (402km). Trạm có các tấm pin mặt trời rộng, phản chiếu tốt ánh sáng Mặt Trời nên vào lúc hoàng hôn hoặc bình minh chúng ta có thể quan sát ISS từ mặt đất. Bạn có thể theo dõi đường đi của trạm vũ trụ gần bạn tại spotthestation.nasa.gov.
Ai sở hữu ISS?
Đúng như tên gọi - Trạm vũ trụ QUỐC TẾ. ISS được xây dựng dựa trên sự hợp tác của năm cơ quan vũ trụ đến từ 15 quốc gia. Trạm vũ trụ bao gồm các mô đun do Hoa Kỳ, Nga, Nhật Bản, Canada và các quốc gia thuộc Cơ quan Vũ trụ Châu Âu cung cấp. Các nước tham gia dự án cùng sở hữu ISS và giúp vận hành trạm liên tục 24 giờ một ngày, bảy ngày một tuần và 365 ngày trong năm.
Làm thế nào để quan sát được trạm không gian quốc tế
Vào ban đêm, chúng ta có thể nhìn thấy ISS từ Trái đất, trông giống như một điểm phát sáng chuyển động, với độ sáng tương đương Sao Kim. Các chuyên gia quan sát bầu trời đêm có thể dễ dàng nhìn thấy ISS vì họ biết thời điểm và vị trí thích hợp nhất để quan sát mà không cần sử dụng kính viễn vọng.
ISS di chuyển nhanh như thế nào?
ISS di chuyển trong không gian với vận tốc trung bình là 28.000 km/giờ, khoảng thời gian tịnh tiến quanh Trái đất là 90 phút (1,5 giờ), ứng với 15,79 lần bay quanh Trái Đất mỗi ngày.
Cuộc sống trên trạm không gian quốc tế
Thông thường trên ISS sẽ có một phi hành đoàn quốc tế gồm có 7 người sống và làm việc. Tuy nhiên, con số này có thể biến động trong quá trình chuyển đổi phi hành đoàn. Ví dụ như năm 2009, 13 thành viên phi hành đoàn đã đến thăm ISS. Đây cũng là mốc kỷ lục về số người đặt chân vào không gian nhiều nhất trong một lần. Thỉnh thoảng, các tổ chức tư nhân như Axiom Space cũng đưa các phi hành gia không chuyên lên trạm.
Các phi hành gia đến ISS thông qua tàu Crew Dragon của SpaceX, hoặc tàu Soyuz của Nga. Sau khi chương trình tàu con thoi của NASA ngừng hoạt động vào năm 2011, Soyuz là phương tiện vận chuyển chính cho tất cả các phi hành gia. Crew Dragon bắt đầu chuyến bay có người lái từ nhiệm vụ Demo-2, được phóng vào ngày 30/5/2020. Starliner của Boeing đang chuẩn bị phóng con người vào vũ trụ sau khi thực hiện thành công chuyến bay thử nghiệm quỹ đạo không người lái lần thứ hai (OFT-2) vào năm 2022.
Tàu vũ trụ Crew Dragon của SpaceX ghép nối tại trạm ISS
Khi ở trạm vũ trụ, các phi hành gia thường sẽ dành 06 tháng tiến hành các thí nghiệm khoa học khác nhau cũng như bảo trì và sửa chữa ISS. Ngoài giờ làm việc, các phi hành gia sẽ dành ít nhất hai giờ để tập thể dục và chăm sóc cá nhân. Thỉnh thoảng, họ cũng thực hiện các chuyến đi bộ ngoài không gian, tiến hành các sự kiện truyền thông để tiếp cận cộng đồng và cập nhật lên mạng xã hội. Phi hành gia đầu tiên gửi tin nhắn Twitter từ không gian vào tháng 5/2009 là Mike Massimino.
Phòng ngủ ở ISS thường có giường tầng nhỏ. Các phi hành gia buộc mình vào một bức tường hoặc cho phép cơ thể tự do trôi nổi trong không gian nhỏ tùy theo sở thích. Các phi hành đoàn đến làm việc trong vài ngày có thể tạm thời ngủ trong tàu vũ trụ của họ hoặc ở một chỗ trống trên trạm.
ISS đặt nền móng cho việc nghiên cứu dài hạn về sức khỏe con người, được NASA coi là bước đệm quan trọng để cho phép con người khám phá các điểm đến khác trong hệ mặt trời như mặt trăng hoặc sao Hỏa.
Cơ thể con người sẽ thay đổi dưới trọng lực, bao gồm cơ bắp, xương, hệ thống tim mạch và mắt. Nhiều cuộc điều tra khoa học đang cố gắng mô tả mức độ nghiêm trọng của những thay đổi này và liệu chúng có thể đảo ngược hay không. Các phi hành gia cũng tham gia thử nghiệm các sản phẩm như máy pha cà phê espresso hay máy in 3D, hoặc thực hiện các thí nghiệm sinh học trên loài gặm nhấm hoặc thực vật, các phi hành gia có thể trồng các loại hạt giống trong không gian và đôi khi ăn chúng. ISS là phòng thí nghiệm vi trọng lực duy nhất còn tồn tại, đã giúp hơn 3.600 nhà nghiên cứu thực hiện hơn 2.500 thí nghiệm.
Các phi hành gia chỉ có ít thời gian rảnh rỗi trong không gian, nhưng họ sử dụng nó để thực hiện các hoạt động như nhìn ra ngoài cửa sổ, nói chuyện với bạn bè và gia đình, chụp ảnh hoặc thỏa mãn một số sở thích cá nhân như chơi nhạc cụ hoặc may vá. Năm 2016, một phi hành gia tên là Mark Kelly đã mặc một bộ trang phục khỉ đột trên trạm không gian quốc tế như một trò đùa với những người điều khiển mặt đất.
Phi hành gia Jessica Meir cắt lá cải xanh Mizuna phục vụ nhiệm vụ nghiên cứu nông nghiệp vũ trụ. (Ảnh: NASA)
Các phi hành gia không chỉ chịu trách nhiệm về những nghiên cứu khoa học mà còn phải bảo vệ trạm không gian. Đôi khi họ phải mạo hiểm đi bộ trong không gian để sửa chữa trạm. Lịch sử ghi nhận đã từng xảy ra những sự cố khẩn cấp cần sửa chữa kịp thời như khi một phần của hệ thống amoniaco bị hỏng. Các quy trình an toàn khi đi bộ ngoài không gian đã được thay đổi sau một sự cố có khả năng gây chết người vào năm 2013 khi mũ bảo hiểm của phi hành gia Luca Parmitano bị đổ đầy nước khi anh ta đang làm việc bên ngoài ISS.
NASA hiện phản ứng nhanh chóng với các sự cố "sự xâm nhập của nước". Họ thêm các miếng đệm vào bộ quần áo phi hành gia để thấm chất lỏng và một ống để cung cấp vị trí thở thay thế nếu mũ bảo hiểm chứa đầy nước. Vào tháng 5/2022, NASA lại đình chỉ các chuyến đi bộ ngoài không gian sau một sự cố xâm nhập khác của nước, sự cố này vẫn đang được điều tra; Các chuyến đi bộ ngoài không gian Orlan của Nga vẫn đang tiếp tục vì đó là bộ đồ vũ trụ được sản xuất độc lập.
Nhiệm vụ đi bộ ngoài không gian tại trạm ISS
NASA đã sản xuất một số cỗ máy để giảm thiểu việc các phi hành gia phải đi bộ trong không gian, đơn cử như robot hình người Robonaut 2. Các cỗ máy tinh vi này đã tiếp cận ISS vào năm 2011, tuy nhiên, Robonaut 2 đã được gửi về trái đất để sửa chữa vào năm 2018 sau khi phát hiện ra sự cố.
Ngoài ra, trạm không gian quốc tế còn có một số cánh tay robot bên ngoài có thể xử lý các vấn đề bảo trì từ xa, cánh tay robot chuyên dụng (SPDM) còn được gọi là DEXTRE, cánh tay robot dài 57,7 feet (Canadarm 2). Cánh tay robot châu Âu trên phân khúc của Nga sẽ là cánh tay hoạt động lớn thứ ba trên trạm vũ trụ sau khi kết thúc quá trình lắp đặt và vận hành, dự kiến diễn ra vào năm 2022.
Trên trạm không gian quốc tế
Từng bộ phận của trạm vũ trụ quốc tế được đưa vào không gian và ISS được xây dựng dần dần trên quỹ đạo nhờ các phi hành gia và robot đi bộ ngoài không gian. Việc vận chuyển hầu hết các mô đun nặng của ISS đều thông qua con thoi của NASA, chỉ riêng một số mô-đun riêng lẻ được phóng bằng tên lửa sử dụng một lần. ISS bao gồm các mô-đun và các nút kết nối chứa các khu nhà ở và phòng thí nghiệm, cũng như các giàn bên ngoài cung cấp hỗ trợ cấu trúc và các tấm pin mặt trời cung cấp năng lượng.
Mô-đun đầu tiên "Zaria" của Nga được phóng bằng tên lửa Proton vào ngày 20/11/1998. Hai tuần sau, chuyến bay tàu con thoi STS-88 đã phóng mô-đun Unity/Node 1 của NASA. Các phi hành gia đã thực hiện các chuyến đi bộ ngoài không gian trong STS-88 để kết nối hai phần của trạm với nhau; sau đó, các phần khác của trạm không gian được phóng bằng tên lửa hoặc tàu con thoi. Một số các mô-đun và cấu phần chính khác bao gồm:
- Giàn, khóa khí và tấm pin mặt trời (ra mắt theo từng giai đoạn trong suốt vòng đời của ISS; bộ điều hợp lắp ghép đã được ra mắt vào năm 2017 cho tàu vũ trụ thương mại mới).
- Zvezda (Nga; ra mắt năm 2000)
- Mô đun Destiny Laboratory (NASA; ra mắt năm 2001)
- Cánh tay robot Canadarm2 (CSA; ra mắt năm 2001). Ban đầu nó chỉ được sử dụng cho các chuyến đi bộ ngoài không gian và sửa chữa điều khiển từ xa. Ngày nay, nó cũng thường xuyên được sử dụng để đưa tàu vũ trụ chở hàng lên trạm vũ trụ.
- Harmony/Node 2 (NASA; phóng năm 2007)
- Cơ sở quỹ đạo Columbus (ESA; phóng năm 2008)
- Bàn tay robot Dextre (CSA; ra mắt năm 2008)
- Mô-đun thí nghiệm Nhật Bản hoặc Kibo (ra mắt theo từng giai đoạn từ 2008-09)
- Cửa sổ mái vòm và Tranquility/Node 3 (ra mắt năm 2010)
- Mô-đun đa năng vĩnh viễn Leonardo (ESA; ra mắt cho cư dân vĩnh viễn vào năm 2011, mặc dù trước đó nó đã được sử dụng để vận chuyển hàng hóa đến và đi từ nhà ga)
- Mô-đun hoạt động có thể mở rộng của Bigelow (mô-đun riêng ra mắt năm 2016)
- NanoRacks Bishop Airlock (ra mắt năm 2020)
- Nauka, Mô-đun phòng thí nghiệm đa năng (ra mắt năm 2021)
- Prichal, mô-đun lắp ghép của Nga (ra mắt năm 2021)
Có những cách nào để đến thăm trạm không gian quốc tế?
Bên cạnh tàu con thoi và Soyuz, trạm vũ trụ đã được nhiều loại tàu vũ trụ khác ghé thăm. Xe Uncreded Progress (Nga) thường xuyên cập bến. Phương tiện vận chuyển tự động của Châu Âu và Phương tiện vận chuyển H-II của Nhật Bản cũng từng thực hiện các chuyến thăm tới ISS cho đến khi chương trình của họ ngừng hoạt động.
NASA bắt đầu phát triển tàu vũ trụ chở hàng thương mại cho trạm vũ trụ theo chương trình Dịch vụ vận chuyển quỹ đạo thương mại, kéo dài từ năm 2006 đến năm 2013. Bắt đầu từ năm 2012, tàu vũ trụ thương mại đầu tiên, Dragon của SpaceX, đã thực hiện chuyến thăm trạm vũ trụ. Hiện nay, các chuyến thăm vẫn diễn ra với tàu vũ trụ Cygnus của Dragon và Northrop Grumman trong chương trình Dịch vụ Tiếp tế Thương mại của NASA. Boeing cũng đang phát triển Starliner cho các chuyến thăm của con người trong tương lai.
Các phi hành gia trở về trái đất trên tàu Crew Dragon của SpaceX (Ảnh: NASA)
Một số cột mốc đáng nhớ của ISS
ISS đã có một số cột mốc đáng chú ý trong những năm qua, khi nói đến phi hành đoàn:
- Số ngày ở liên tiếp trong không gian của một người Mỹ: 355 ngày, xảy ra vào năm 2021-2022 với phi hành gia NASA Mark Vande Hei.
- Chuyến bay vào vũ trụ đơn lẻ dài nhất của một phụ nữ: 328 ngày, trong sứ mệnh 2019-2020 của phi hành gia người Mỹ Christina Koch trên trạm vũ trụ.
- Một người phụ nữ dành nhiều thời gian nhất trong không gian: Một lần nữa, đó là Peggy Whitson, người đã dành phần lớn thời gian trong 665 ngày của mình trong không gian trên ISS.
- Có nhiều phụ nữ trong không gian cùng một lúc: Điều này xảy ra vào tháng 4/2010 khi những người phụ nữ từ hai nhiệm vụ du hành vũ trụ gặp nhau tại ISS. Điều này bao gồm Tracy Caldwell Dyson (người đã bay trên tàu vũ trụ Soyuz cho một sứ mệnh dài hạn) và các phi hành gia NASA Stephanie Wilson và Dorothy Metcalf-Lindenburger và Naoko Yamazaki của Nhật Bản, người đã đến tàu con thoi Discovery trong sứ mệnh STS-131 ngắn ngủi của nó.
- Cuộc tập hợp ngoài không gian lớn nhất: 13 người, trong sứ mệnh tàu con thoi STS-127 của NASA trên tàu Endeavour vào năm 2009.
- Đi bộ ngoài không gian dài nhất trong một lần: 8 giờ 56 phút trong thời gian STS-102, cho sứ mệnh xây dựng ISS vào năm 2001. Các phi hành gia của NASA Jim Voss và Susan Helms đã tham gia.
- Chuyến đi bộ ngoài không gian dài nhất của Nga: 8 giờ 13 phút trong Expedition 54, để sửa chữa ăng-ten của ISS. Các phi hành gia người Nga Alexander Misurkin và Anton Shkaplerov đã tham gia.
TRẠM KHÔNG GIAN QUỐC TẾ VÀ NGA
Nga là đối tác chính của ISS, nhưng mối quan hệ đó đang thay đổi. Vào tháng 2/2022, Nga đã tiến hành một chiến dịch quân sự đặc biệt tại Ukraine. Kết quả là nhiều quan hệ đối tác không gian quốc tế đã bị giải thể. NASA đã nhấn mạnh rằng Nga, Hoa Kỳ và các đối tác khác của ISS vẫn tiếp tục vận hành trạm vũ trụ như bình thường.
Vào tháng 7 năm 2022, Nga tuyên bố sẽ rút khỏi ISS sau năm 2024. Roscosmos cho biết mục tiêu của họ là xây dựng một Trạm vũ trụ quỹ đạo mới của Nga vào khoảng năm 2028 hoặc lâu hơn. Việc rút tiền sẽ diễn ra dần dần và các đối tác quốc tế đang thảo luận về quá trình chuyển đổi.
ISS không thể tách rời thành các phần độc lập của Nga và Hoa Kỳ vì tổ hợp này phụ thuộc lẫn nhau. NASA cho biết Hoa Kỳ cung cấp năng lượng, trong khi người Nga kiểm soát các thao tác đẩy phóng chính. NASA và các đối tác đang thử nghiệm xem có thể độc lập nâng quỹ đạo của ISS thông qua tàu vũ trụ của Hoa Kỳ hay không.
ISS yêu cầu các thao tác như vậy để tránh rơi vào bầu khí quyển của Trái đất và tránh các mảnh vỡ không gian trên quỹ đạo. Nga đã tiến hành một cuộc thử nghiệm tên lửa chống vệ tinh vào tháng 11 năm 2021, mảnh vỡ đã đến gần quỹ đạo của ISS và yêu cầu các phi hành đoàn phải trú ẩn tại chỗ; vào thời điểm đó, NASA và Hoa Kỳ bày tỏ sự không hài lòng với tình hình.
TH (phapluatxahoi.kinhtedothi.vn)
