NASA đang chuẩn bị cho sự trở lại được mong đợi từ lâu lên bề mặt Mặt Trăng lần đầu tiên kể từ sứ mệnh Apollo 17 vào năm 1972. Điều này dự kiến sẽ diễn ra vào năm 2028 với sứ mệnh Artemis IV, khi bốn phi hành gia sẽ được đưa lên quỹ đạo Mặt Trăng bằng tên lửa Space Launch System (SLS) và tàu không gian Orion. Sau đó, Orion cùng phi hành đoàn sẽ gặp và ghép nối với một Hệ thống Đổ bộ Có Người (HLS) được phóng riêng, phương tiện sẽ đưa hai thành viên phi hành đoàn xuống bề mặt Mặt Trăng rồi quay trở lại quỹ đạo. Trước khi điều đó diễn ra, NASA dự định thực hiện một sứ mệnh trình diễn trên quỹ đạo Trái Đất vào khoảng năm sau.
Sứ mệnh này sẽ đóng vai trò như một "buổi diễn tập tổng duyệt" cho cuộc đổ bộ lên Mặt Trăng, trong đó các phi hành gia Artemis sẽ thực hành các hoạt động gặp và ghép nối với một hệ thống HLS thương mại (cùng với các nhóm điều khiển dưới mặt đất). Đúng như dự kiến, SpaceX và Blue Origin là hai đối tác thương mại đang hợp tác với NASA để phát triển các hệ thống đổ bộ sẽ được sử dụng cho Artemis III và Artemis IV. Dữ liệu thu được từ sứ mệnh này cùng với một sứ mệnh trình diễn không người lái tại Mặt Trăng sẽ giúp NASA bảo đảm tính an toàn và thành công của các sứ mệnh đổ bộ Mặt Trăng có người lái trong tương lai.
Đối với Artemis III, cả SpaceX và Blue Origin đều sẽ thử nghiệm các phiên bản thử nghiệm (hay còn gọi là nguyên mẫu) của phương tiện có người lái do họ phát triển, được phóng riêng bằng chính các tên lửa của mỗi công ty. Tương tự như kế hoạch của NASA cho sứ mệnh Artemis IV, phi hành đoàn Artemis III sẽ được phóng lên Quỹ đạo (quanh) Trái Đất Tầm thấp (LEO) trên tàu không gian Orion đặt trên đỉnh tên lửa SLS. SpaceX sẽ thử nghiệm phiên bản Starship mới nhất (V3), trong khi Blue Origin sẽ thử nghiệm tàu đổ bộ Blue Moon Mark 2, áp dụng những bài học rút ra từ các sứ mệnh Mặt Trăng trước đây.
Minh họa tàu không gian Orion ghép nối với tàu đổ bộ Blue Moon của Blue Origin. Nguồn: NASA.
Điều này bao gồm toàn bộ phần mềm điều khiển bay và các hệ thống điều khiển nhằm bảo đảm rằng các hoạt động bay trong sứ mệnh trình diễn này có thể được áp dụng trực tiếp cho các chuyến bay có người lái tới Mặt Trăng. Phần cứng của phương tiện cũng phải tích hợp các hệ thống quan trọng như Hệ thống Kiểm soát Môi trường và Hỗ trợ Sự sống (ECLSS), khoang dành cho phi hành đoàn và các hệ thống điện tử hàng không. Sau khi phi hành đoàn Artemis gặp và ghép nối với HLS, hai thành viên phi hành đoàn sẽ mặc bộ đồ OCCS, mở cửa khoang và chuyển sang phương tiện đổ bộ.
Tàu đổ bộ của Blue Origin cũng sẽ mang theo một mô hình mô phỏng khối lượng của bộ đồ không gian sử dụng trên bề mặt Mặt Trăng, tương tự "Moonikin" được mang theo trong chuyến bay thử nghiệm không người lái Artemis I. Được trang bị các thiết bị và cảm biến, mô hình này sẽ cung cấp dữ liệu theo thời gian thực về môi trường bên trong khoang phi hành đoàn. Trong khi đó, Starship HLS sẽ mang theo một hệ thống ghép nối bổ sung được tích hợp ở phần mũi của tàu không gian, cho phép NASA và SpaceX đánh giá cách HLS và Orion sẽ tương tác với nhau. Tuy nhiên, sẽ không có thành viên phi hành đoàn nào bước vào phương tiện thử nghiệm Starship trong sứ mệnh này.
Steve Creech, Giám đốc Chương trình Hệ thống Đổ bộ Có Người tại Trung tâm Bay Không gian Marshall của NASA, cho biết trong một thông cáo báo chí của NASA:
"Mỗi nhà cung cấp hệ thống đổ bộ có người đều lựa chọn một cách tiếp cận khác nhau cho sứ mệnh Artemis III. Cuối cùng, SpaceX và Blue Origin đều đã đề ra một loạt mục tiêu đầy tham vọng nhằm bổ sung cho các sứ mệnh trình diễn không người lái sắp tới tại Mặt Trăng, để chúng tôi có thể hiểu rõ hơn và củng cố niềm tin vào tàu không gian cũng như các phương tiện phóng trước khi thực hiện một cuộc đổ bộ có người lái. Các thiết kế nguyên mẫu tàu đổ bộ sẽ định hướng cho những nỗ lực phát triển trong tương lai và sẽ tiếp tục được hoàn thiện trong năm tới."
NASA, SpaceX và Blue Origin sẽ lần lượt phóng các tàu không gian của mình bằng tên lửa SLS, Starship/Super Heavy và New Glenn - ba trong số những phương tiện phóng mạnh nhất thế giới. Các vụ phóng này sẽ diễn ra trong khoảng thời gian ngắn như một phần của "chiến dịch phóng kép", trong đó tàu đổ bộ sẽ được đưa lên LEO trước để chờ Orion có người lái. Nhịp độ phóng này mang đến một cơ hội đặc biệt để thực hành các quy trình chuẩn bị phóng và vận hành.
Minh họa Starship HLS ghép nối với khoang Orion có người lái trên quỹ đạo. Nguồn: NASA.
Trong quá trình phóng, phi hành đoàn Artemis III sẽ thực hiện các hoạt động gặp và ghép nối với các phương tiện thử nghiệm của tàu đổ bộ trước khi trở về Trái Đất an toàn. Trong khi đó, NASA, SpaceX và Blue Origin sẽ đồng thời diễn tập các quy trình chuẩn bị dưới mặt đất, hoạt động phóng, vận hành các trung tâm điều khiển, hệ thống mạng và trao đổi dữ liệu tại những địa điểm quan trọng trên khắp nước Mỹ. Phương tiện thử nghiệm của Blue Origin sẽ duy trì trên một "quỹ đạo chờ" trong tối đa 30 ngày để tiến hành kiểm tra các hệ thống trước khi SLS và Orion được phóng.
Sau khi Blue Origin hoàn thành các hoạt động gặp và ghép nối, cũng như sau khi Artemis III được phóng, phương tiện thử nghiệm Starship HLS sẽ được phóng lên và gặp phi hành đoàn để thực hiện giai đoạn thử nghiệm của mình. Trong khi Orion sẽ ghép nối với tàu đổ bộ thử nghiệm Blue Moon tại vị trí bên cạnh khoang phi hành đoàn, thì với Starship HLS, việc ghép nối sẽ diễn ra theo kiểu mũi đối mũi (xem hình minh họa ở trên).
Trong suốt sứ mệnh, tàu không gian Orion sẽ bay trên một quỹ đạo tròn nhằm bảo đảm rằng các phương tiện thử nghiệm có thể đạt tới độ cao được chỉ định chỉ với một lần phóng, đồng thời tạo điều kiện cho nhiều cơ hội phóng hơn so với các sứ mệnh lên Mặt Trăng. SpaceX và Blue Origin đã thử nghiệm, đánh giá đủ điều kiện vận hành các tàu đổ bộ của mình cùng với NASA và đã trình diễn thành công khả năng ghép nối (SpaceX vào năm 2023 và Blue Origin vào đầu năm nay). Jeremy Parsons, Giám đốc chương trình Artemis, cho biết:
"Artemis III sẽ là một vũ điệu được dàn dựng hết sức chặt chẽ với trình tự phóng đòi hỏi độ chính xác cao trên nhiều bệ phóng, cùng các hoạt động điều hành sứ mệnh cũng đầy thách thức đối với cả các đội ngũ dưới mặt đất và phi hành đoàn, khiến đây trở thành một trong những sứ mệnh phức tạp và tham vọng nhất mà NASA từng thực hiện. Sứ mệnh trình diễn này sẽ mở đường cho bước nhảy vọt tiếp theo của chúng ta. Chuyên môn của NASA về kỹ thuật hệ thống và tích hợp, cũng như các hoạt động phóng và điều hành sứ mệnh trên quỹ đạo tầm thấp, sẽ kết nối tất cả các thành phần của sứ mệnh thành một tổng thể thống nhất."
Tuấn Phong
Theo Universetoday
