Đó là các thí nghiệm khoa học và trình diễn công nghệ mà NASA tin sẽ “giúp tìm hiểu thêm về hành tinh gần Trái đất nhất và chuẩn bị cho sứ mệnh hạ cánh của con người”.
Đi đầu là Intuitive Machines - một công ty có trụ sở tại Houston (tiểu bang Texas, Mỹ) được giao cung cấp các thí nghiệm khoa học vào đầu năm 2022 và một lần nữa vào cuối năm.
Trở lại Mặt trăng
Năm 2021 sẽ đi vào biên niên sử của lịch sử không gian như một bước ngoặt, đánh dấu ngày những công dân bình thường (chứ không phải phi hành gia) có thể từ Trái đất bay lên quỹ đạo và trở về an toàn, mở đầu cho kỷ nguyên khai thác du lịch không gian thương mại. Nhiều du khách đã cất cánh trên một số tàu vũ trụ khác nhau.
Tháng 12/2021 đã có kỷ lục 19 người cùng lúc ở trong một môi trường không trọng lực của không gian, trong đó có 8 người là công dân bình thường. Cũng trong năm 2021, một thiết bị bay hạ cánh trên sao Hỏa.
Đó là một máy bay không người lái nhỏ có tên Ingenuity bay trên bầu khí quyển mỏng của hành tinh đỏ và Kính viễn vọng không gian James Webb mạnh nhất từ trước đến nay được phóng thành công. Tuy nhiên, năm 2022 còn hứa hẹn nhiều điều hơn thế nữa.
Nếu 2021 là năm của du khách không gian tư nhân, năm 2022 có thể được đánh dấu bằng những bước đầu tiên của kế hoạch đưa con người trở lại Mặt trăng. NASA và ngành công nghiệp vũ trụ đang hợp lực làm sống lại một động lực đã có cách nay nhiều năm và thường được xếp tương đương với “thời kỳ phục hưng” của khám phá khoa học.
Một cặp tên lửa khổng lồ mạnh hơn tên lửa Saturn V từng đưa các phi hành gia Apollo lên Mặt trăng, đang chờ làm nhiệm vụ của nó trong năm 2022. Những con tàu vũ trụ được nó phóng lên sẽ đánh dấu bước quan trọng đầu tiên của chương trình Artemis do NASA làm “chủ xị”.
Chúng sẽ đưa con người trở lại bề mặt Mặt trăng vào năm 2025 và cư trú thường xuyên. Như vậy, sau nhiều năm nỗ lực và tốn hàng tỷ USD, cuối cùng NASA cũng sắp phóng tên lửa Space Launch System (SLS) và khoang chứa phi hành đoàn Orion. Khoang chứa được thiết kế để đưa các phi hành gia trở lại Mặt trăng lần đầu tiên kể từ sứ mệnh Apollo.
Theo kế hoạch, vào tháng 3 - 4/2022, phi vụ đầu tiên, được gọi là Artemis I sẽ đưa Orion (chưa có phi hành đoàn) lên quỹ đạo Mặt trăng. Nếu mọi việc suôn sẻ, phi vụ Artemis II sẽ tiếp nối vào tháng 5/2024 để lại đưa Orion lên quỹ đạo Mặt trăng, nhưng lần này có phi hành đoàn.
NASA hy vọng đến năm 2025, con người sẽ đáp xuống Mặt trăng (dĩ nhiên, còn tuỳ vào thành công của các chuyến bay thử nghiệm và khả năng của SpaceX trong việc đưa tàu vũ trụ Starship lên và trở về).
Trong năm qua, Công ty không gian SpaceX của tỷ phú Elon Musk đã đầu tư nhiều công sức để thực hiện lần phóng thử đầu tiên của Starship lên quỹ đạo thành công. Công ty này đã giành được hợp đồng trị giá 3 tỷ USD của NASA để chuẩn bị cho hội ngộ với Orion trên quỹ đạo Mặt trăng và vận chuyển các phi hành gia của NASA lên bề mặt Mặt trăng.
Musk cho biết, công ty của ông có thể phóng thử lần đầu vào đầu năm 2022. Nếu tên lửa đẩy của SLS phải thả xuống biển sau khi phóng, tên lửa đẩy Starship được thiết kế để có thể tái sử dụng hoàn toàn. Sau khi đưa Starship vào quỹ đạo, tên lửa đẩy Super Heavy sẽ bay trở lại bệ phóng của nó và được đỡ bởi một đôi cánh tay dang rộng như chiếc đũa.
Đầu năm nay, công ty đã thử thực hiện các bước trở về ở hạ quỹ đạo (suborbit), nơi tàu vũ trụ được phóng lên độ cao khoảng 6 dặm rồi quay về Trái đất theo chiều ngang, tự đứng lên và nạp lại động cơ trước khi đáp xuống bệ phóng.
Một số nỗ lực hạ cánh đã thất bại với quả cầu lửa, nhưng đến tháng 5/2021, tên lửa hạ cánh thành công, làm tăng hy vọng của Musk là nó có thể được tái sử dụng để vận chuyển người và hàng hóa trong Hệ Mặt trời.
“Mục tiêu chung của Starship là vận chuyển lượng hàng hóa cần thiết lên Mặt trăng và sao Hỏa. Sau đó là góp phần với NASA xây dựng một cơ sở lưu trú tự duy trì trên Mặt trăng và cuối cùng là một thành phố tự duy trì trên sao Hỏa” - Elon Musk nói trong một cuộc phỏng vấn với The Washington Post.
Cuộc đua hợp tác với NASA
Nhưng trước khi đưa con người lên lại Mặt trăng, NASA đi trước một bước bằng các sứ mệnh nghiên cứu khoa học bề mặt Mặt trăng do các nhà thầu, được NASA ký hợp đồng, thực hiện.
Đó là các thí nghiệm khoa học và trình diễn công nghệ mà NASA tin sẽ “giúp tìm hiểu thêm về hành tinh gần Trái đất nhất và chuẩn bị cho sứ mệnh hạ cánh của con người”.
Đi đầu là Intuitive Machines - một công ty có trụ sở tại Houston (tiểu bang Texas, Mỹ) được giao cung cấp các thí nghiệm khoa học vào đầu năm 2022 và một lần nữa vào cuối năm.
Thứ hai là, Astrobotic, có trụ sở tại Pittsburgh sẽ đưa thiết bị lên cực Nam Mặt trăng để khoan thăm dò tìm băng giá.
Công ty Rocket Lab (Mỹ) cũng được NASA giao nhiệm vụ phóng vệ tinh nhỏ Gateway lên Mặt trăng để thử nghiệm quỹ đạo Mặt trăng, làm tiền đề cho các sứ mệnh sau đó của con người. Rocket Lab có bệ phóng ở New Zealand, hy vọng sẽ phóng lần đầu tại Mỹ từ bệ phóng của NASA tại đảo Wallops nằm trên bờ Đông của tiểu bang Virginia.
Nó cũng đang tìm cách thu hồi một tên lửa đầy. Nhưng không giống như SpaceX (với các tầng đầu tiên của tên lửa trở lại địa điểm hạ cánh trên mặt đất hoặc tàu trên biển), Rocket Lab sẽ bắt lại tên lửa đẩy tương đối nhỏ của nó dưới một chiếc dù bằng máy bay trực thăng.
Năm 2022 cũng sẽ chứng kiến sự ra mắt của một số tên lửa mới, như Vulcan của United Launch Alliance (từng được Mỹ dùng để phóng các vệ tinh an ninh quốc gia).
Relativity Space, công ty sử dụng máy in 3D để sản xuất tên lửa, có kế hoạch phóng tên lửa lần đầu trên xe phóng Terran 1 ở mũi Cape Canaveral trong những tháng tới. Tập đoàn Boeing cũng đang tìm cách trở lại với không gian.
Năm 2021 tưởng là năm cuối cùng hoàn thành những chuyến bay thử nghiệm tàu vũ trụ Starliner được thiết kế để chở các phi hành gia của NASA đến và đi từ ISS. Nhưng một lần nữa nó lại gặp rắc rối. Còn nhớ, cuối năm 2019, Starliner gặp trục trặc phần mềm, buộc Boeing phải cắt ngắn chuyến bay thử nghiệm.
Starliner quay trở lại bệ phóng vào mùa hè và nằm chờ. Lần này, công ty cho biết, vấn đề là do phần cứng: 13 van trong mô-đun dịch vụ bị kẹt, buộc công ty phải đưa Starliner trở lại nhà máy.
Gần đây, công ty thông báo đã hoán đổi mô-đun dịch vụ và sẽ khởi động lại cuộc thử nghiệm vào tháng 5/2022. Nếu suôn sẻ, lần phóng lại đầu tiên Starliner có các phi hành gia sẽ diễn ra sau đó.
ISS cũng đón tiếp một con tàu mới khác vào năm 2022. Đó là Dream Chaser, một chiếc phi cơ trông giống phiên bản thu nhỏ của tàu con thoi do Công ty Sierra Space sản xuất.
Công ty đã phát triển chiếc phi cơ này trong nhiều năm với hy vọng sẽ sớm mang theo các phi hành gia. Hiện, NASA đã ký hợp đồng dùng nó vận chuyển hàng hóa và vật tư lên trạm vũ trụ. Đổi lại, Sierra Space nhận được khoản đầu tư 1,4 tỷ USD để đẩy nhanh chương trình.
Du lịch không gian
Tàu vũ trụ Dragon của SpaceX từng đưa hai phi hành gia lên ISS vào năm 2021 sẽ tiếp tục đảm trách công việc này trong năm 2022. Ngoài ra, Công ty Axiom Space cũng ký hợp đồng 55 triệu USD nhờ Dragon đưa các du khách lên ISS và ở lại đó một tuần.
Công ty Blue Origin của tỷ phú Amazon Jeff Bezos đã thực hiện 3 chuyến đi tới rìa không gian vào năm 2021 đã có kế hoạch thực hiện 6 chuyến bay dưới quỹ đạo trở lên vào năm 2022.
Công ty Virgin Galactic của Richard Branson hy vọng hoàn thành chương trình thử nghiệm để bắt đầu cung cấp dịch vụ đưa du khách lên không gian trong chiếc máy bay không gian bay ở hạ quỹ đạo (suborbit).
Trong khi những chuyến bay đó chỉ đi đến rìa quỹ đạo ở độ cao vài chục dặm, các nhà khoa học và kỹ sư của NASA đang tập trung vào một điểm đến xa hơn, cách Trái đất một triệu dặm, nơi Kính viễn vọng không gian James Webb bắt đầu tự hoạt động với các thao tác tinh vi sau khi được phóng vào Ngày Giáng sinh trên một tên lửa Arianespace Ariane 5. NASA cảnh báo có đến 344 “lỗi một điểm” (single-point failure) tiềm ẩn và “không có cách nào để cử người lên sửa chữa”.
Nhưng nếu hoạt động hoàn hảo, kính thiên văn trị giá 10 tỷ USD này sẽ thu được ánh sáng từ hơn 13 tỷ năm trước, lúc vũ trụ bắt đầu hình thành. Được gọi là “khoảnh khắc Apollo đối với khoa học”, kính Well có thể trả lời một số câu hỏi lớn nhất của thiên văn học về cách vũ trụ bắt đầu.
Tiến sĩ John M. Grunsfeld - cựu Trưởng bộ phận khoa học của NASA - nói với tờ The Post: “Toàn bộ mục đích của kính Well là nhìn thấy vũ trụ vô hình, tức là những hiện tượng mà Hubble và những kính thiên văn trên mặt đất không nhìn thấy được. Bạn không thể biết chính xác vũ trụ nếu bạn không nhìn hết được nó”.
