2023 - năm của những cuộc đua vào vũ trụ

Ý tưởng về xã hội tương lai ngoài Trái Đất lại được thổi bùng bởi một nhóm các nhà khoa học tại Trung tâm Nghiên cứu Ames của Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA).

Biến đổi khí hậu, thời tiết cực đoan, dịch bệnh phát sinh, Trái Đất ấm lên, tài nguyên thiên nhiên bị khai thác quá mức, an ninh lương thực bị đe dọa... càng thôi thúc loài người tìm kiếm hành tinh khác để làm chỗ trú chân mới.

Tìm nơi ở mới cho loài người

Với hy vọng con người có chỗ định cư mới ngoài Trái Đất, tháng 11/2023, NASA đã đưa ra 3 mẫu thiết kế tiềm năng dành cho các trạm không gian tương lai, bao gồm: Khối cầu Bernal, Khu định cư hình xuyến; và Khu định cư hình trụ. Sức chứa của các trạm không gian từ 10.000 đến 1 triệu người khi chúng có khả năng quay tròn để tạo ra trọng lực nhân tạo.

Trong 3 mẫu thiết kế đó thì Khu định cư hình trụ, còn gọi là "hình trụ O'Neill", mô phỏng con người sinh sống trên một bề mặt uốn cong giống như "cung điện thủy tinh". Theo NASA, một số hang động trên Mặt Trăng có nhiệt độ dễ chịu là 17 độ C và có thể được xem xét để sử dụng làm các khu định cư.

Ông Bob Cabana - Trợ lý Tổng giám đốc NASA nói: "Chúng ta đang khám phá bên ngoài hành tinh của chúng ta. Chúng ta sẽ thiết lập sự hiện diện ngoài Trái Đất và hệ Mặt Trời”. Tới nay, NASA đã thực hiện Artemis 1 - sứ mệnh đầu tiên trong dự án lên Mặt Trăng, với các hình nộm trong khoang tàu. Con tàu đã bay vòng quanh Mặt Trăng và trở về Trái Đất an toàn.

Ông Cabana cho biết, sứ mệnh Artemis 2 sẽ chở người thật, gồm 4 thành viên phi hành đoàn, trong chuyến bay 10 ngày quanh Mặt Trăng, dự kiến tiến hành vào tháng 11/2024. Sứ mệnh Artemis 3 sẽ tiến hành vào năm 2025, khi đó “người bình thường” cũng có thể hạ cánh xuống Mặt Trăng.

Tuy nhiên, theo NASA, Mặt Trăng không phải là điểm đến duy nhất trong nỗ lực tìm kiếm “nơi ở mới” của con người, mà Mặt Trăng chỉ là chặng nghỉ và nạp nhiên liệu để lên sao Hỏa. Hiện NASA đang triển khai chương trình thử nghiệm sống trong khu vực có các điều kiện tương tự sao Hỏa ở bang Texas (Mỹ). 4 người tình nguyện đóng vai trò các phi hành gia NASA thực hiện thử nghiệm này từ tháng 6/2023, trong thời gian 1 năm, đến tháng 6/2024.

Ngày 4/12/2023, nhóm các nhà khoa học tại Đại học Bangor (Anh) cho biết đã phát triển một nguồn năng lượng có thể cho phép các phi hành gia sống lâu trên Mặt Trăng.

Điều này có thể làm cho việc du hành không gian an toàn hơn và hiệu quả hơn bằng cách sử dụng các công nghệ và vật tư có trong không gian để duy trì hoạt động của các phi hành gia và tàu vũ trụ.

Chưa hết, một phát kiến được cho là táo bạo hơn đến từ Công ty Spaceborn United (Hà Lan) khi tuyên bố chuẩn bị cho con người sinh sản trên sao Hỏa.

Theo Spaceborn United, trong vòng 30 năm nữa chúng ta sẽ được chứng kiến em bé đầu tiên chào đời ngoài Trái Đất. Việc thụ thai trong vũ trụ nhiều khó khăn, chủ yếu là thiếu lực hấp dẫn khiến cặp đôi dễ trôi dạt ra xa nhau. Vì thế, người phụ nữ trên Trái Đất sẽ được cấy ghép phôi thai rồi sinh đứa trẻ trên sao Hỏa.

Vào cuộc chinh phục vũ trụ, tỷ phú Elon Musk cho rằng để giúp loài người sống sót trong trường hợp Trái Đất xảy ra các thảm họa và cũng để loài người có nhiều sự lựa chọn về nơi sinh sống thì sao Hỏa chính là nơi ở dự phòng cho Trái Đất, nơi mà con người có thể tự cung tự cấp, để rồi mở rộng địa bàn cho nền văn minh của nhân loại.

Để hiện thực hóa, Công ty SpaceX của tỷ phú Elon Musk đã phát triển tàu vũ trụ Starship - loại tàu có thể tái sử dụng, với mục tiêu đi lại giữa Trái Đất và sao Hỏa. Nói với tạp chí BioScience, tỷ phú Elon Musk cho rằng sự sống trên Trái Đất đang bị bao vây. Vì thế, việc tìm kiếm “nơi ở mới” ngoài Trái Đất là điều cần được tất cả các quốc gia lưu ý.

Những cuộc phiêu lưu trong vũ trụ

Không chỉ Mỹ, Nga đầu tư vào công nghiệp vũ trụ, năm 2023 ghi nhận nhiều thành công của nhiều quốc gia.

Ngày 7/9, Nhật Bản phóng thành công tên lửa đẩy H2-A mang theo tàu đổ bộ thông minh (SLIM) thăm dò Mặt Trăng và vệ tinh Sứ mệnh quang phổ vào không gian. Đây là “cuộc phiêu lưu” mới, tuy rằng chưa thể đổ bộ lên Mặt Trăng.

Theo kế hoạch, SLIM sẽ đi vào quỹ đạo quanh Mặt Trăng khoảng 3 đến 4 tháng kể từ thời điểm rời bệ phóng và có khả năng đáp xuống bề mặt Mặt Trăng sau 4 đến 6 tháng. SLIM được người Nhật gọi là "Xạ thủ Mặt Trăng".

Trước đó, Nhật Bản đã thất bại trong 5 nghiên cứu phóng tàu đổ bộ lên Mặt Trăng. Tuy nhiên, khát vọng chinh phục vũ trụ của người Nhật không vì thế mà dừng lại. Dự kiến tháng 2/2024, SLIM sẽ hạ cánh xuống Mặt Trăng.

Đến nay, chỉ mới có 4 quốc gia thành công trong việc hạ cánh xuống Mặt Trăng, là Mỹ, Nga (quốc gia kế thừa của Liên Xô), Trung Quốc và Ấn Độ. Kết quả đó phải đánh đổi bằng rất nhiều thất bại và rất tốn kém, nhưng khát vọng vẫn không bị dập tắt.

Trước khi SLIM của người Nhật tiếp cận được quỹ đạo Mặt Trăng (ngày 7/9) thì vào lúc 19 giờ 34 phút ngày 23/8/2023, tàu vũ trụ Chandrayaan-3 của Ấn Độ đã hạ cánh thành công gần cực nam Mặt Trăng. Tờ Hindu Times dẫn lời Thủ tướng Ấn Độ Narendra Modi gọi đó là "thời khắc lịch sử".

Cuộc đua chinh phục Mặt Trăng, chinh phục vũ trụ bao la là khát vọng của nhân loại. Từ những năm cuối thập niên 50 của thế kỷ XX, con người đã bắt đầu công cuộc khám phá bí mật của Mặt trăng. Đầu những năm 60, Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) bắt đầu thực hiện mục tiêu đưa một người lên Mặt Trăng an toàn và đưa phi hành gia này trở lại mặt đất bình yên. Để thực hiện mục tiêu đó, NASA bắt đầu thực hiện dự án Mercury. 6 chuyến bay vào không gian đầu tiên được thực hiện bằng những phi thuyền nhỏ chỉ chở được 1 người. Năm 1967, trong cuộc phóng thử nghiệm phi thuyền Apollo 1, 3 phi hành gia đã tử nạn.

Dấu mốc quan trọng nhất là vào ngày 16/7/1969, con tàu Apollo 11 với 3 phi hành gia Neil Armstrong, Michael Collins và Buzz Aldrin rời bệ phóng tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy. Ngày 19/7/1969, Apollo 11 bay vào quỹ đạo Mặt Trăng.

Ngày 20/7/1969, lần đầu tiên con người đổ bộ thành công lên bề mặt Mặt Trăng. Mong ước chinh phục Mặt Trăng của con người đã trở thành hiện thực.

Khi bước chân từ phi thuyền xuống Mặt Trăng, Neil Armstrong đã nói: “Đây là bước chân nhỏ bé của một con người, nhưng là một bước tiến khổng lồ của nhân loại”.

Hơn 20 giờ đồng hồ sau chuyến đi bộ trên Mặt Trăng, 2 phi hành gia Neil Armstrong và Buzz Aldrin cho khởi động khoang đổ bộ của tàu Apollo 11 và kết nối với phi hành gia Collins trong chuyến bay trở về Trái Đất.

Cùng với Mặt Trăng, sao Hỏa (thường được gọi là Hành tinh đỏ) cũng đã và đang là đích đến của những chuyến phiêu lưu của con người trong vũ trụ. Với những gì đã thu nhận được, sao Hỏa được cho là có khả năng tồn tại sự sống.

Bà Grace Douglas - phụ trách dự án thử nghiệm các phi hành gia sống biệt lập tại một khu vực mô phỏng sao Hỏa, cho biết NASA nuôi tham vọng sao Hỏa sẽ là “chỗ ở mới” của loài người, được dự định bắt đầu kể từ năm 2031.

Xác định tuổi của Mặt Trăng

Năm 2023 chứng kiến những tham vọng đổ bộ lên Mặt Trăng như một cách cạnh tranh về công nghệ giữa nhiều quốc gia. Tuy nhiên, điều đó cũng gặp phải nhiều trở ngại khi mà sau nhiều thất bại tưởng như con người đã thôi hy vọng.

Kể từ khi Apollo 17 hoàn thành sứ mệnh lịch sử và trở về Trái Đất vào năm 1972, Mỹ đã tạm ngưng chương trình đổ bộ lên Mặt Trăng. Cho tới năm 2019, NASA thông báo họ sẽ lại gửi các phi hành gia lên Mặt Trăng vào năm 2024. Chương trình này có tên là Artemis - sứ mệnh đưa “người phụ nữ đầu tiên và người đàn ông tiếp theo” lên Mặt Trăng. Và nếu thành công, sứ mệnh này sẽ đánh dấu lần đổ bộ thứ 2 lên Mặt Trăng kể từ năm 1972.

Trước đó, vào những năm 1970, Tổng thống Mỹ khi đó là Nixon ra lệnh dừng “Apollo 18” ngay khi nó đang chuẩn bị cất cánh. Kể từ đó, con người đã không quay trở lại Mặt Trăng.

Vậy, thực sự lý do ngừng đổ bộ lên Mặt Trăng là gì? Đó chắc chắn không phải do thiếu tiền đầu tư. Nhà khoa học Wernher von Braun - người từng đứng đầu chương trình đổ bộ lên Mặt Trăng của Mỹ cho rằng có thể những thông tin không thuận lợi sau những cuộc đổ bộ khiến người ta chùn bước. Ông Braun cũng cho rằng có điều gì đó khiến NASA chưa bao giờ tiết lộ về cuộc gặp gỡ của các phi hành gia với sự sống ngoài hành tinh khi đổ bộ lên Mặt Trăng.

Càng ngày lại có thêm nhiều người Mỹ nghi ngờ về khả năng hoàn thành Dự án Apollo. Theo tạp chí Wired, hiện có tới 25 triệu người Mỹ tin rằng vụ hạ cánh lên Mặt Trăng chỉ là một trò lừa đảo. Các giả thuyết khác, mặc dù chưa được xác minh, trong đó giải thích rằng các phi hành gia có thể đã chứng kiến một điều bí ẩn nào đó mà NASA đang che giấu.

Mặc dù là "hàng xóm" gần Trái Đất nhất nhưng những bí ẩn của Mặt Trăng tới nay vẫn là thứ thôi thúc óc khám phá của loài người. Khi Apollo 17 hạ cánh xuống Mặt Trăng (ngày 11/12/1972) để các phi hành gia thu thập những mẫu vật thì họ cũng mang về một câu hỏi lớn, đó là Mặt Trăng bao nhiêu tuổi? Vì rằng nếu như nó còn “già” hơn Trái Đất thì sẽ không thể là nơi ở mới cho loài người.

Phân tích nguyên tử công nghệ cao của một nhóm các nhà khoa học do ông Bidong Zhang - Trợ lý nghiên cứu thuộc khoa Khoa học Trái Đất, Hành tinh và Không gian (Đại học California, Mỹ) cho rằng có thể xác định tuổi của các tinh thể trong bụi Mặt Trăng, từ đó xác định tuổi thật về hành tinh này.

Ông Philip Heck - nhà nghiên cứu về khoa học Trái Đất tại Đại học Glasgow (Anh) nói: "Mặt Trăng là một đối tác quan trọng với hành tinh của chúng ta. Nó giúp ổn định trục quay của Trái Đất, là lý do một ngày ở hành tinh này có 24 giờ và chúng ta có thủy triều. Không có Mặt Trăng, sự sống trên Trái Đất sẽ khác. Vì thế, việc tiếp tục nghiên cứu về Mặt Trăng cần phải được đẩy mạnh hơn nữa”.

Ông Heck cũng cho rằng, năm 2024, giới khoa học sẽ xác định được tuổi của Mặt Trăng.

Từ vô danh trở thành “siêu cường vũ trụ”

8 giờ 11 phút (giờ Bắc Kinh) ngày 31/10/2023, phi hành đoàn tàu Thần Châu-16 đã trở về Trái Đất sau 5 tháng sống và làm việc trên trạm vũ trụ. Khoang trở về của tàu vũ trụ có người lái Thần Châu-16 đã mang theo phi hành đoàn hạ cánh thành công xuống bãi đáp Đông Phong ở Khu tự trị Nội Mông, miền Bắc Trung Quốc.

Trong thời gian 5 tháng làm việc trên trạm vũ trụ, nhóm phi hành gia đã thực hiện 70 thí nghiệm không gian về y học hàng không vũ trụ, sinh thái sự sống, công nghệ sinh học, khoa học vật liệu, công nghệ hàng không vũ trụ và 8 dự án nghiên cứu kỹ thuật có yếu tố con người. Đây là chuyến bay đầu tiên của thế hệ phi hành gia thứ 3 của Trung Quốc và là lần đầu tiên phi hành gia dân sự tham gia sứ mệnh trạm vũ trụ.

Trước đó, ngày 26/10, tàu vũ trụ có người lái Thần Châu-17 đã được Trung Quốc phóng lên bằng tên lửa đẩy Trường Chinh-2F Y17 từ Trung tâm phóng vệ tinh Tửu Tuyền, tỉnh Cam Túc, đưa 3 phi hành gia lên trạm vũ trụ Thiên Cung. Phi hành đoàn Thần Châu-17 dự kiến sẽ ở lại và hoạt động trong không gian đến khoảng tháng 4/2024.

Đáng chú ý, theo Cục Vũ trụ quốc gia Trung Quốc (CNSA), dự án sứ mệnh thám hiểm Mặt Trăng có tên “Hằng Nga 6” đang được triển khai, dự kiến sẽ phóng trong năm 2024. Dự kiến, Hằng Nga 6 sẽ hạ cánh ở khu vực có bồn địa Nam Cực - Aitken, một hố va chạm khổng lồ ở mặt phía xa của Mặt Trăng với đường kính 2.500 km. Sau khi hạ cánh, tàu đổ bộ Hằng Nga 6 có nhiệm vụ khám phá và thu thập các mẫu đất đá từ nhiều khu vực để nâng cao hiểu biết của con người về Mặt Trăng.

Để đảm bảo liên lạc giữa tàu Hằng Nga 6 sau khi đáp xuống Mặt Trăng và Trái Đất, Trung Quốc sẽ phóng vệ tinh thông tin liên lạc Thước Kiều 2 ngay đầu năm 2024.

Trong 10 năm trở lại đây, Trung Quốc đã đạt được nhiều thành công trong việc nghiên cứu, thăm dò Mặt Trăng. Năm 2013, robot Thỏ Ngọc của tàu Hằng Nga 3 hạ cánh xuống Mặt Trăng, trở thành robot đầu tiên của Trung Quốc làm được điều này.

Năm 2018, Trung Quốc phóng tàu Hằng Nga 4, mang theo robot tự hành Thỏ Ngọc 2. Đến năm 2019, Thỏ Ngọc 2 hạ cánh thành công xuống vùng tối của Mặt Trăng. Năm 2020, tàu Hằng Nga 5 đáp xuống Mặt Trăng và lấy mẫu đất đá mang về Trái Đất. Đây là lần đầu tiên sau 44 năm mẫu vật Mặt Trăng được mang về thành công.

Tháng 9/2023, Trung Quốc và Nam Phi ký kết hợp tác chương trình Trạm nghiên cứu Mặt Trăng quốc tế (ILRS). Trong khuôn khổ hợp tác của Nhóm BRICS (gồm Trung Quốc, Nam Phi, Brazil, Nga và Ấn Độ) về phát triển hệ thống vệ tinh viễn thám, Trung Quốc và Nam Phi cũng sẽ hợp tác về trao đổi và ứng dụng dữ liệu viễn thám, cũng như các trạm vệ tinh Trái Đất.

Theo giới khoa học vũ trụ, Trung Quốc “từ vô danh đã trở thành siêu cường vũ trụ”. Năm 2023, trải qua hơn 50 năm theo đuổi "giấc mơ vũ trụ", Trung Quốc không chỉ phóng thành công nhiều vệ tinh, tự xây trạm vũ trụ, đưa người lên quỹ đạo Trái Đất, mà còn đưa robot hạ cánh xuống những thiên thể khác như Mặt Trăng và sao Hỏa.

Cột mốc quan trọng đầu tiên là vào năm 1970, khi Trung Quốc phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên, Đông Phương Hồng 1, từ trung tâm Tửu Tuyền ở tỉnh Cam Túc. Đến những năm 1980, Trung Quốc bắt đầu phóng vệ tinh đều đặn và tham gia thị trường thương mại, cung cấp dịch vụ phóng vệ tinh lên vũ trụ cho các công ty và quốc gia khác với giá rẻ. Năm 1992, với Dự án 921, Trung Quốc dự tính phóng tàu chở người lên không gian rồi trở về Trái Đất. Mục tiêu này đạt được vào năm 2003, đưa Trung Quốc trở thành nước thứ ba sau Mỹ và Liên Xô sử dụng tên lửa của mình để đưa người vào vũ trụ. Khi đó, phi hành gia Yang Liwei đã có chuyến du hành không gian khoảng 21 tiếng trên tàu Thần Châu 5.

Cho tới năm 2022, Trung Quốc hoàn thành Thiên Cung, trạm vũ trụ mà nước này bắt đầu phát triển từ năm 2011. Trạm vũ trụ hiện gồm 3 module và do các phi hành đoàn 3 người luân phiên tới vận hành. Khi Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) dừng hoạt động, dự kiến vào năm 2030, Thiên Cung có thể trở thành trạm vũ trụ duy nhất trên quỹ đạo phục vụ cho nghiên cứu khoa học.

Một trong những dự án vũ trụ nổi bật nhất của Trung Quốc là đưa người lên Mặt Trăng trước cuối năm 2030. "Dự án cũng sẽ hướng tới việc sinh sống trên bề mặt Mặt Trăng trong thời gian ngắn, thu thập mẫu vật và tiến hành nghiên cứu" - Lin Xiqiang, Phó Giám đốc Cơ quan Vũ trụ Trung Quốc, cho biết.

Được biết, năm 2021, Trung Quốc chi tới 16 tỷ USD cho chương trình không gian, chỉ đứng sau Mỹ với con số 60 tỷ USD.

“

Ngày 23/8/2023, Ấn Độ đã thành công trong sứ mệnh hạ cánh trên Mặt Trăng - thời khắc lịch sử của quốc gia đông dân nhất thế giới. Tàu vũ trụ Chandrayaan-3 đã thực hiện cú đáp đặc biệt xuống bề mặt của Mặt Trăng, chính thức trở thành quốc gia thứ 4 đặt chân lên hành tinh này.

Thành công của Chandrayaan-3 đã khiến nó trở thành con tàu đầu tiên hạ cánh xuống cực nam Mặt Trăng - khu vực có các miệng hố bị che khuất được cho là chứa băng nước có thể hỗ trợ việc con người định cư trên Mặt Trăng trong tương lai.

Tàu đổ bộ Chandrayaan-3 cao khoảng 2m và có khối lượng chỉ hơn 1.700 kg. Nó được thiết kế để triển khai một tàu thám hiểm Mặt Trăng nhỏ hơn, nặng 26 kg. Mục tiêu của sứ mệnh này là phát triển và sử dụng các công nghệ mới cần thiết cho các sứ mệnh liên hành tinh trong tương lai.

Giám đốc điều hành của đối tác Spacetec Partners có trụ sở tại London (Anh), tiến sĩ Carla Filotico nhận xét: “Điều này rất quan trọng đối với Ấn Độ về các khía cạnh khác nhau, bắt đầu từ việc thể hiện sự tiến bộ công nghệ.

Thứ hai, điều quan trọng khác là khám phá khoa học. Điều này rất quan trọng đối với dữ liệu và khoa học tích lũy về địa chất của Mặt Trăng và thực sự có thêm thông tin về việc khám phá hệ Mặt Trời, lịch sử và sự tiến hóa”.

Cực nam Mặt Trăng là điểm xa nhất về phía nam trên Mặt Trăng, nhận được sự quan tâm đặc biệt của giới khoa học bởi sự hiện diện của băng nước ở những khu vực bóng tối vĩnh cửu xung quanh nó. Băng nước có thể được dùng để chiết xuất nhiên liệu, oxy và nước uống - những thứ có thể phục vụ cho sự sống trên Mặt Trăng trong tương lai.

PHAN QUANG VŨ