"Cuộc hành trình vĩ đại tiếp theo của nhân loại đã bắt đầu!" - Derroll Nail, bình luận viên của NASA, thốt lên khi tên lửa rời khỏi tháp phóng. Rạng sáng ngày 2/4 theo giờ Việt Nam, sứ mệnh Artemis II của NASA chính thức khởi động, đưa các phi hành gia trên tàu Orion thực hiện chuyến bay vòng quanh Mặt Trăng lần đầu tiên sau hơn 50 năm. Với tổng thời gian hành trình dự kiến 10 ngày, các phi hành gia sẽ có chuyến du hành xa nhất mà con người từng bay trong không gian.
Hệ thống tên lửa SLS rời khỏi bệ phóng tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy tại Florida, đưa tàu vũ trụ Orion cùng các phi hành gia của NASA lên không gian. Ảnh: NASA
Chuyến hành trình thay đổi lịch sử
Sau khi vào quỹ đạo, tàu Orion thực hiện hai vòng quay quanh Trái Đất trong vòng 23 giờ để kiểm tra toàn diện các hệ thống kỹ thuật. Vào ngày thứ hai của hành trình, động cơ chính của Orion sẽ được kích hoạt, bắt đầu chuyến đi kéo dài khoảng 4 ngày hướng tới Mặt Trăng. Đến ngày thứ năm, lực hút trọng trường của Mặt Trăng sẽ vượt qua lực hút của Trái Đất, khiến con tàu bay một vòng ra phía sau Mặt Trăng. Tại quỹ đạo này, phi hành đoàn sẽ thực hiện các quy trình khẩn cấp, đánh giá khả năng đổ bộ trong tương lai và tiến hành các thí nghiệm khoa học quan trọng.
Họ sẽ ghi lại những hình ảnh của Mặt Trăng ở khoảng cách gần hơn bất kỳ lần quan sát trực tiếp nào của con người trong nhiều thập kỷ qua. Khi Orion bay vào phía sau Mặt Trăng, con tàu sẽ tạm thời mất liên lạc với Trái Đất trong khoảng 30-50 phút.
Sau khi hoàn thành vòng bay quanh Mặt Trăng, tàu Orion sẽ thực hiện một quỹ đạo tự động, dựa vào trọng lực tự nhiên của Trái Đất để đưa con tàu trở về trong khoảng 4 ngày. Giai đoạn tái nhập khí quyển sẽ là thử thách lớn nhất và rủi ro nhất trong toàn bộ hành trình. Đầu tiên, khoang phụ của Orion sẽ được tách ra và bốc cháy, để lộ ra tấm chắn nhiệt. Tấm chắn nhiệt của Orion phải bảo vệ phi hành đoàn trước nhiệt độ bên ngoài lên tới 1600 độ C.
Chính những tấm chắn này đã gặp vấn đề lớn trong sứ mệnh Artemis I vào năm 2022, khi chúng hấp thụ nhiều nhiệt hơn dự kiến và xuất hiện những vết nứt. Để khắc phục, trong lần bay này, khi tái nhập khí quyển, góc nghiêng lao xuống của tàu sẽ được điều chỉnh khác với lần trước, giúp giảm thiểu thời gian Orion tiếp xúc với nhiệt độ có thể gây hư hại, từ đó đảm bảo an toàn cho toàn bộ phi hành đoàn.
Sau khi vượt qua nhiệt độ đỉnh điểm, ở độ cao khoảng 7.600 mét, 8 chiếc dù trên tàu Orion sẽ được bung ra, giúp giảm tốc độ của con tàu từ 40.200 km/h - tốc độ nhanh nhất mà con người từng đạt được - xuống còn khoảng 27 km/h. Quá trình này sẽ đưa Orion an toàn về đích, đáp xuống Thái Bình Dương vào thứ Sáu, ngày 10 tháng 4.
Với tổng thời gian hành trình dự kiến 10 ngày, các phi hành gia sẽ có chuyến du hành xa nhất mà con người từng bay trong không gian. Nguồn ảnh: NASA, Việt hóa: Anh Thư.
Chuẩn bị cho xây dựng căn cứ lâu dài trên Mặt Trăng
Artemis II là một phần trong chuỗi sứ mệnh nhằm hiện thực hóa mục tiêu xây dựng căn cứ lâu dài đầu tiên của nhân loại trên Mặt Trăng. Nhiệm vụ lần này tập trung vào việc kiểm tra hoạt động của hệ thống tên lửa đẩy, khoang phi hành đoàn và các thiết bị bay trong không gian mà NASA dự định sử dụng để đưa con người đổ bộ lên Mặt Trăng trong những năm tới. Trong lần bay này, phi hành đoàn sẽ thực hiện những thí nghiệm nền móng cho những cuộc thám hiểm tương lai.
Như Tiến sĩ Barbara Cohen, nhà khoa học hành tinh tại NASA, chia sẻ: "Mục tiêu của chúng tôi không phải là bắt đầu lại từ nơi Apollo đã dừng lại, mà là tận dụng hàng thập kỷ kinh nghiệm, kiến thức và sự chuẩn bị để duy trì sự hiện diện bền vững của con người trên Mặt Trăng và song song với đó - thực hiện nghiên cứu khoa học."
Một số thí nghiệm quan trọng trong sứ mệnh Artemis II sẽ khám phá tác động của du hành không gian đối với sức khỏe con người. Các nghiên cứu khác sẽ khai thác khả năng của phi hành gia để quan sát các đặc điểm địa chất tại những khu vực trên Mặt Trăng chưa từng có sự hiện diện trực tiếp của con người.
Bốn phi hành gia bay trên tàu Orion đã trải qua quá trình huấn luyện khoa học chuyên sâu, bao gồm các chuyến khảo sát thực địa tại những địa điểm ở Canada và Iceland, nơi có bề mặt tương tự cảnh quan Mặt Trăng. Một thành viên trong đoàn, Christina Koch, trước khi trở thành phi hành gia, từng là kỹ sư chế tạo thiết bị khoa học không gian và có kinh nghiệm làm kỹ sư thực địa tại Nam Cực và Greenland. Một người khác, phi hành gia người Canada Jeremy Hansen, sở hữu bằng thạc sĩ vật lý và đã làm việc tại phòng thí nghiệm dưới nước Aquarius, ngoài khơi Florida.
Bốn phi hành gia bay trên tàu Orion đã trải qua quá trình huấn luyện khoa học chuyên sâu, bao gồm các chuyến khảo sát thực địa tại những địa điểm có bề mặt tương tự cảnh quan Mặt Trăng. Ảnh: NASA
Đánh giá áp lực lên tế bào
Các nghiên cứu trước đây trên phi hành gia trong các chuyến bay vũ trụ ngắn ngày hoặc trong quỹ đạo thấp quanh Trái Đất đã chỉ ra rằng du hành không gian có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư, gây ra các vấn đề về thị lực và nhiều vấn đề sức khỏe khác. Trong chuyến bay không gian tư nhân Inspiration4 năm 2021, do Jared Isaacman - lãnh đạo hiện tại của NASA - chỉ huy, các thay đổi về sức khỏe đã xảy ra chỉ trong chuyến bay kéo dài ba ngày. Cụ thể, các telomere (phần đầu mút bảo vệ nhiễm sắc thể khỏi phân giải và đột biến) trên cơ thể các phi hành gia đã thay đổi độ dài.
Tuy nhiên, phi hành đoàn trong Artemis II sẽ là những người đầu tiên tiếp xúc trực tiếp với bức xạ vũ trụ bên ngoài từ trường Trái Đất kể từ khi sứ mệnh Apollo cuối cùng kết thúc vào năm 1972. Các cảm biến bức xạ được lắp đặt khắp khoang tàu sẽ đo lường mức độ tiếp xúc trong suốt chuyến bay. Các phi hành gia cũng sẽ cung cấp mẫu nước bọt và mẫu máu trước và sau sứ mệnh, giúp các nhà nghiên cứu kiểm tra sự biến đổi trong hệ miễn dịch và các cơ quan khác trong cơ thể.
Thí nghiệm "organ on a chip" (OOC - tạm dịch: cơ quan vi mạch) có thể được xem là nghiên cứu tiên tiến nhất về sức khỏe con người trong hành trình Artemis II. Trong thí nghiệm này, các tế bào tủy xương lưu thông trong máu của các phi hành gia sẽ được đặt vào hai con chip, một sẽ bay cùng tàu Artemis II, trong khi con chip còn lại sẽ ở lại Trái Đất trong suốt thời gian diễn ra sứ mệnh. Sau khi chuyến bay kết thúc, các nhà nghiên cứu sẽ so sánh hai con chip để xem liệu các tế bào bay vào không gian có bị tổn thương DNA hay có dấu hiệu biến đổi nào khác. Những thông tin này sau đó sẽ được liên kết với từng phi hành gia và tình trạng sức khỏe của họ.
Nếu thí nghiệm thành công, những con chip này có thể giúp bảo vệ các phi hành gia trong các sứ mệnh tương lai, bởi NASA chỉ cần đưa trước các con chip chứa tế bào của một phi hành gia vào không gian để nghiên cứu những tác động có thể xảy ra đối với họ trong suốt hành trình.
Quan sát Mặt Trăng ở những phần nhân loại chưa từng nhìn thấy
Trong hành trình, các phi hành gia sẽ nhìn qua những ô cửa sổ nhỏ của khoang tàu để quan sát và chụp lại những phần bề mặt của Mặt Trăng mà nhân loại chưa từng nhìn thấy.
Cho đến nay, dù bản đồ Mặt Trăng đã được hoàn thiện từ năm 2009 nhờ các bức ảnh do tàu Lunar Reconnaissance Orbiter của NASA chụp, việc quan sát cận cảnh bằng mắt thường vẫn có thể tiết lộ nhiều thông tin quý giá.
Theo TS Kelsey Young, nhà địa chất học hành tinh và là trưởng nhóm quan sát Mặt Trăng của Artemis II, "Hệ thống thị giác của con người rất nhạy bén trong việc nhận diện những khác biệt tinh vi về màu sắc, độ sáng và các thay đổi khác mà có thể mất nhiều năm phân tích hình ảnh từ tàu vũ trụ mới phát hiện ra." Để làm rõ, bà Young dẫn chứng phát hiện của phi hành gia Harrison Schmitt từ tàu Apollo 17, người đã chú ý đến một lớp đất nhuốm màu cam trên bề mặt Mặt Trăng. Lớp đất này sau đó được xác định là những hạt thủy tinh núi lửa từ các vụ phun trào cổ xưa, một phát hiện địa chất cực kỳ quan trọng.
Đã hơn 50 năm trôi qua kể từ câu nói huyền thoại của Neil Armstrong khi con người lần đầu tiên đặt chân lên Mặt Trăng: "Đây là bước đi nhỏ bé của con người, nhưng là bước tiến khổng lồ của nhân loại". Và giờ đây, với sứ mệnh Artemis II, nhân loại đã tiến thêm một bước dài nữa trên hành trình vươn tới những vì sao.
Chứng kiến tàu Orion được phóng lên vũ trụ mang trong mình sứ mệnh Artemis, bất chấp những cạnh tranh giữa các cường quốc và những khó khăn về kinh tế, có lẽ trong lòng mỗi nhà khoa học đều dâng lên khát khao về cách khoa học đã đẩy giới hạn của con người vươn lên tới những chân trời mới trong vũ trụ.
Việt Anh tổng hợp
---
Nguồn:
Artemis II mission is about to fly humans to the Moon — here’s the science they’ll do, Nature.
https://www.nature.com/articles/d41586-026-00964-4
Lift off! Artemis II mission sends humans to the Moon — opening a new era of exploration, Nature.
https://www.nature.com/articles/d41586-026-00978-y
Your guide to NASA’s Artemis 2 Moon mission, Astronomy.
https://www.astronomy.com/space-exploration/your-guide-to-nasas-artemis-2-moon-mission/