Sau hơn nửa thế kỷ kể từ những chuyến đổ bộ Apollo, mục tiêu của Mỹ không còn dừng ở việc đưa phi hành gia trở lại Mặt trăng mà hướng tới tham vọng xây dựng tiền đồn đầu tiên của con người ngoài Trái đất, nơi các phi hành gia có thể sinh sống, làm việc và tiến hành nghiên cứu trong thời gian dài, với giai đoạn lắp ráp dự kiến kể từ năm 2032. Tham vọng này đòi hỏi không chỉ những chuyến bay đưa phi hành gia lên không gian, mà còn cả một hệ thống vận chuyển, năng lượng, liên lạc và hậu cần được xây dựng từng bước.
Mạng lưới logistics vũ trụ
Theo trang tin tức chuyên về đề tài vũ trụ Space.com, ngày 7/11 vừa qua, trong sự kiện triển lãm hàng không Max Power tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy, NASA đã công bố hợp đồng khung CLPS 2 có thời hạn 10 năm (2026-2036), với tổng giá trị 10 tỷ USD, nhằm mở rộng khả năng vận chuyển thiết bị, máy móc khoa học và các cấu phần hạ tầng phục vụ kế hoạch xây dựng căn cứ lâu dài trên Mặt trăng. Theo đó, NASA đặt hàng dịch vụ từ các công ty tư nhân, từng bước hình thành mạng lưới logistics phục vụ hoạt động thám hiểm.
Tám công ty được chọn để tham gia các nhiệm vụ trong khuôn khổ hợp đồng khung CLPS 2 gồm: Blue Origin, Firefly Aerospace, Intuitive Machines, ispace-U.S., Lockheed Martin, Northrop Grumman, SpaceX và Voyager Technologies.
Đồng thời, NASA nâng hạn mức tối đa của hợp đồng CLPS 1 (được triển khai trong giai đoạn 2018-2028) từ 2,6 tỷ USD lên 4,2 tỷ USD, nhằm hỗ trợ các mục tiêu trong Giai đoạn 1 của kế hoạch xây dựng căn cứ trên Mặt trăng.
Minh họa cảnh xây dựng căn cứ có người lưu trú lâu dài trên Mặt trăng. Nguồn: NASA
Theo cơ chế hợp đồng CLPS trước đây, các nhiệm vụ được triển khai độc lập, "cách làm này có thể phù hợp nếu mỗi năm chỉ thực hiện một hoặc hai sứ mệnh", Giám đốc NASA Jared Isaacman chia sẻ với Space.com trong buổi họp báo. "Nhưng khi mở rộng quy mô lên tầm mức mà chúng ta đang nói đến hôm nay [xây dựng một căn cứ hoàn chỉnh để con người lưu trú lâu dài], sẽ cần sự linh hoạt để điều chỉnh và điều phối các dự án thành phần".
Ngoài ra, từ năm 2022-2027, NASA triển khai chương trình VADR trị giá khoảng 1,3 tỷ USD, với 6 gói nhiệm vụ liên quan đến thử nghiệm công nghệ định vị, liên lạc và vận chuyển trong không gian. Trong đó, nhiệm vụ CAPSTONE 02 do Advanced Space chủ trì theo hợp đồng với NASA, sẽ thử nghiệm khả năng định vị và phối hợp hoạt động giữa hai tàu vũ trụ trên quỹ đạo Mặt trăng; còn nhiệm vụ MoonFall do Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) triển khai sẽ đưa bốn drone tự hành đến khảo sát địa hình vùng cực Nam, chuẩn bị cho các chuyến thám hiểm có người. Các nhiệm vụ sẽ sử dụng dịch vụ phóng của Blue Origin, SpaceX và Relativity Space, với các tên lửa New Glenn, Falcon 9 và Terran R.
Các chương trình VARD và CLPS sẽ bổ sung cho nhau, tạo nên mạng lưới hậu cần thiết yếu để NASA từng bước xây dựng căn cứ lâu dài trên Mặt trăng.
Xây dựng hạ tầng
Bên cạnh các hợp đồng VADR và CLPS, NASA còn lựa chọn SpaceX thực hiện một nhiệm vụ hậu cần Mặt trăng riêng biệt. Theo đó, SpaceX sẽ sử dụng tên lửa Starship đưa các vệ tinh liên lạc lên không gian cận Mặt trăng vào năm 2028, phục vụ xây dựng mạng lưới liên lạc cho các hoạt động thám hiểm và căn cứ Mặt trăng trong tương lai.
Một cấu phần khác của hạ tầng là hệ thống cung cấp năng lượng và duy trì liên lạc. NASA lựa chọn Honeybee Robotics, Redwire và Yank Technologies phát triển các thiết bị cho miniCAST - hệ thống hạ tầng trên Mặt trăng, có chức năng hỗ trợ cung cấp năng lượng và duy trì liên lạc cho các phương tiện, thiết bị và hoạt động thám hiểm.
Các khoản đầu tư này nằm trong chiến lược tổng thể xây dựng Căn cứ Mặt trăng (Moon Base) của NASA, được chia thành ba giai đoạn. Trong đó, Giai đoạn 1 - dự kiến kéo dài đến hết năm 2029, tập trung vào các nhiệm vụ thám hiểm bằng robot, khảo sát môi trường Mặt trăng, thử nghiệm công nghệ và chuẩn bị những điều kiện cần thiết cho hoạt động của con người. Giai đoạn 2 (2029-2032) triển khai các hạ tầng nền tảng, bao gồm hệ thống cung cấp năng lượng, liên lạc, vận chuyển và hậu cần, đồng thời bắt đầu các hoạt động lưu trú. Giai đoạn 3 (từ năm 2032 trở đi), hướng tới xây dựng căn cứ có hạ tầng thiết yếu, nơi các phi hành gia có thể sinh sống và làm việc trong thời gian dài.
Hình minh họa ý tưởng về các phi hành gia đang làm việc trên Mặt trăng. Nguồn: NASA
Chuẩn bị điều kiện sinh sống, khai thác tài nguyên
Nếu các chương trình CLPS và VADR tập trung xây dựng năng lực hậu cần và hạ tầng, Artemis là chương trình đưa con người trở lại Mặt trăng, đồng thời kiểm chứng những công nghệ cần thiết cho các hoạt động thám hiểm dài hạn.
Cụ thể, tháng 4/2026, sứ mệnh Artemis II đã đưa bốn phi hành gia bay vòng quanh Mặt trăng và trở về Trái đất an toàn. Chuyến bay lập kỷ lục về khoảng cách xa Trái đất nhất mà con người từng đạt được, đồng thời thử nghiệm các hệ thống thiết yếu cho những sứ mệnh thám hiểm không gian sâu.
Tiếp theo, sứ mệnh Artemis III, dự kiến diễn ra vào năm 2027, sẽ thử nghiệm khả năng ghép nối và phối hợp hoạt động giữa tàu Orion chở phi hành gia do NASA và Lockheed Martin phát triển với các tàu đổ bộ Mặt trăng do Blue Origin và SpaceX phát triển.
Đến năm 2028, Artemis IV được NASA đặt mục tiêu thực hiện chuyến đổ bộ có người lái lên Mặt trăng. Những sứ mệnh này không chỉ đánh dấu sự trở lại của con người mà còn giúp kiểm chứng công nghệ, tích lũy kinh nghiệm vận hành và tạo nền tảng cho kế hoạch xây dựng Căn cứ Mặt trăng.
Tuy nhiên, đưa phi hành gia lên Mặt trăng mới chỉ là một phần của bài toán. Muốn con người có thể sinh sống và làm việc tại đây, NASA còn phải hiểu rõ môi trường tự nhiên, xác định nguồn tài nguyên sẵn có và lựa chọn những địa điểm phù hợp để xây dựng hạ tầng. Đây là lý do các nhiệm vụ thám hiểm bằng robot giữ vai trò quan trọng trong chiến lược dài hạn.
Trong đó, NASA đang hiện thực hóa đề xuất của Giám đốc Jared Isaacman đưa ra hồi tháng Sáu: tận dụng các thiết kế, công nghệ và linh kiện đã phát triển cho hai xe tự hành sao Hỏa Perseverance (Kiên trì) và Curiosity (Tò mò) để chế tạo robot thám hiểm Mặt trăng mang tên PROMISE (Polar Rover for Observation, Mapping, and In-Situ Exploration hay Xe tự hành vùng cực phục vụ quan sát, lập bản đồ và thám hiểm tại chỗ, có nghĩa là "lời hứa").
Sử dụng năng lượng hạt nhân, PROMISE dự kiến được đưa đến cực nam Mặt trăng vào cuối năm 2028 và hoạt động trong khoảng 18 tháng. Robot có nhiệm vụ khảo sát địa hình, lập bản đồ, khoan lấy mẫu đất để tìm kiếm băng nước và các tài nguyên tiềm năng.
NASA đã trao cho Blue Origin hợp đồng cơ sở trị giá 94 triệu USD, kèm theo điều khoản tùy chọn bổ sung trị giá 140 triệu USD dựa trên hiệu quả thực hiện, để đưa Promise đáp xuống Mặt trăng theo tàu đổ bộ Blue Moon Mark 1.
Những dữ liệu thu thập được sẽ giúp NASA đánh giá điều kiện tự nhiên, lựa chọn địa điểm hạ cánh và chuẩn bị cho việc xây dựng hạ tầng phục vụ con người sinh sống, làm việc trên Mặt trăng.
Hải Minh tổng hợp
Tài liệu tham khảo:
[1] NASA unveils $10 billion in moon base contracts, new lunar missions and the 'PROMISE' of a nuclear-powered rover, https://www.space.com/space-exploration/artemis/nasa-unveils-usd10-billion-in-moon-base-contracts-new-lunar-missions-and-the-promise-of-a-nuclear-powered-rover
[2] NASA reveals new lunar rover, PROMISE, to launch to moon in 2028, https://www.scientificamerican.com/article/nasa-reveals-new-lunar-rover-promise-to-launch-to-moon-in-2028/