Thế hệ tiếp theo của tàu vũ trụ Nga và Mỹ

Tuy nhiên, các thế hệ tàu này đã hoạt động hàng chục năm, bảo trì tốn kém, tiềm ẩn nhiều rủi ro, chưa đáp ứng được yêu cầu trong hoàn cảnh mới. Do đó, cả hai nước đang tích cực nghiên cứu và chế tạo các thế hệ tàu vũ trụ mới, hiện đại và hiệu quả hơn.

Hạm đội tàu con thoi của Mỹ được triển khai từ đầu những năm 80 của thế kỷ trước với năm chiếc gồm Challenger, Columbia, Discovery, Endivour và Atlantic. Lợi thế lớn nhất của tàu con thoi là có thể sử dụng nhiều lần, khoang chở hàng lớn (22,5 tấn) có thể chở những mô-đun của trạm vũ trụ, vệ tinh khổng lồ. Tuy nhiên, do là một cỗ máy phức tạp và còn nhiều khiếm khuyết nên hai thảm họa đã làm tàu Challenger (năm 1986) và Columbia (2003) nổ tung làm thiệt mạng nhiều phi hành gia. Hiện hai chiếc còn lại đang chuẩn bị bay nốt những chuyến cuối khi dự kiến, cuối năm 2010, NASA sẽ cho "về vườn" đội tàu này bởi chi phí vận hành và bảo dưỡng quá tốn kém, tiềm ẩn rủi ro. Thí dụ, chỉ cần một va chạm nhỏ cũng có thể làm những mảnh gốm cách nhiệt dưới thân tàu bung ra và nguy cơ gây ra thảm họa tương tự Columbia. Sau mỗi chuyến bay, hàng nghìn chuyên gia, nhân viên của NASA phải tập trung bảo dưỡng, sửa chữa những hỏng hóc nếu có. Trong ngành hàng không vũ trụ, mỗi sự cố nhỏ đều phải trả giá đắt về tài sản và tính mạng. Việc ba tàu con thoi phải "nằm ụ" khiến gánh nặng vận tải phi hành gia và thiết bị, thực phẩm, hàng hóa lên ISS sẽ dồn lên phía Nga. Nước này sẽ tăng gần như gấp đôi số chuyến tàu vận tải tự động Progress và Soyuz. Kéo theo đó, sau năm 2010, có thể các tỷ phú "rủng rỉnh" tiền dù muốn trả cả trăm triệu USD cũng chẳng thể du lịch lên ISS bởi tàu vũ trụ Nga phải ưu tiên "việc công" trước.
 

Trong lúc này, NASA đang xúc tiến chương trình Constellation (chòm sao) chế tạo các thế hệ tàu vũ trụ mới, trong đó Orion, một dạng giống như tàu Apollo trước đây song được cải tiến về kết cấu và trang thiết bị (vật liệu mới, hệ thống máy tính hiện đại) với hệ số an toàn cao hơn. Orion trước mắt sẽ thay thế các tàu con thoi của Mỹ để đưa nhà du hành lên trạm ISS cũng như thực hiện một số chương trình thám hiểm không gian khác của NASA. Không giống như tàu con thoi, Orion được tên lửa đẩy Ares phóng lên quỹ đạo, khi trở về Trái đất sử dụng hệ thống dù đáp xuống biển. Hiện, NASA đã chế tạo xong phần kết cấu mô-đun chở phi hành gia, tiến hành thử hệ thống thoát hiểm (MLAS). Hệ thống này được thiết kế để khi gặp sự cố trong quá trình phóng, phi hành đoàn có thể kích một hệ thống tên lửa đẩy riêng gắn ở trên chóp mũ tàu để tách mô-đun chở phi hành đoàn khỏi con tàu và hạ cánh an toàn bằng hệ thống dù đặc biệt. Ðiều này có nghĩa trong tương lai, tính mạng của phi hành đoàn sẽ được cải thiện đáng kể, tương tự trang bị dù cho máy bay phản lực. Ðầu tháng 10 vừa qua, tại Y-u-ma, bang A-ri-dôn-na (Mỹ), NASA đã thử nghiệm thả dù mô-đun chở phi hành đoàn của tàu Orion từ một chiếc máy bay vận tải quân sự C-130 mô phỏng quá trình trở về Trái đất của tàu. Dự kiến, quá trình thử nghiệm này sẽ kéo dài trong vài năm nữa. Một trong những cải tiến lớn mang tính cách mạng trong thế tàu vũ trụ mới này là trang bị hệ thống cứu nạn khẩn cấp. Phần chính của tàu Orion (mô-đun chỉ huy) nặng tới 12 tấn, đường kính hơn 5m, có thể chở từ ba đến bốn phi hành gia, kèm theo đó là các mô-đun dịch vụ hậu cần. Hãng giành được hợp đồng chế tạo là Lockheed Martin. Tàu vũ trụ Orion dự kiến được phóng lên ISS vào năm 2015, sau đó, NASA có kế hoạch sử dụng Orion trong việc chinh phục lại Mặt trăng vào khoảng 2020. Khi đó, tàu sẽ phải gắn thêm mô-đun đổ bộ giống như tàu Apollo. Tổng kinh phí nghiên cứu và chế tạo Orion dự kiến khoảng 15 tỷ USD, song thực tế có thể còn tốn kém hơn. Cùng với Orion, Mỹ cũng đang nghiên cứu thế hệ tàu con thoi mới song NASA vẫn đặt ưu tiên chương trình Orion.

Trong khi NASA ráo riết hoàn thiện Orion thì Cơ quan vũ trụ LB Nga (RFSA hay ROSCOSMOS) cũng đang khẩn trương nghiên cứu và chế tạo thế hệ tàu vũ trụ có người lái kiểu mới mang tên Kliper với kết cấu hình "con nhộng" và hai cánh vếch, hơi giống kiểu tàu con thoi, có thể chở năm phi hành gia, mang theo 700 kg hàng hóa, được phóng lên bằng tên lửa đẩy và trở về Trái đất như tàu con thoi của Mỹ tại những sân bay có đường cất hạ cánh dài 3,5 km trở lên. Kliper được phát triển từ đầu những năm 2000, cũng dự kiến hoạt động từ sau 2015. Từ năm 2005, mô hình tàu Kliper đã được trưng bày giới thiệu tại một số cuộc triển lãm hàng không - vũ trụ được tổ chức ở châu Âu và châu Á. Dự án Kliper còn nhận được sự quan tâm và đề nghị hợp tác của Cơ quan vũ trụ châu Âu (ESA), thậm chí cả Cơ quan vũ trụ Nhật Bản (JASA). Hiện tổng kinh phí cho chương trình chưa được công bố chính thức song, ước tính chi phí ban đầu cho việc nghiên cứu phát triển Kliper cũng gần hai tỷ USD. Người ta dự kiến thực hiện chuyến bay thử nghiệm đầu tiên của Kliper vào năm 2011 song với những khó khăn hiện tại về vốn và phải khắc phục trở ngại về kỹ thuật, dự kiến phải đến 2014, thậm chí sau 2015 thì Kliper mới có thể bay vào vũ trụ để dần thay thế loại tàu Soyuz. Với số vốn đầu tư lớn nên có khả năng RFSA phải tìm kiếm thêm nguồn tài trợ của tư nhân.

Thế hệ tàu vũ trụ mới của Mỹ và Nga hứa hẹn sự tiện nghi, hiện đại và an toàn hơn các thế hệ cũ, song trong vài năm tới, cả Orion lẫn Kliper chưa thể vận hành, do đó, hoạt động của ISS hoàn toàn trông chờ vào đội tàu vận tải của Nga và chưa tới chục chuyến bay của ba tàu con thoi của Mỹ. Gần đây, Nga còn đề nghị Mỹ nên kéo dài thời gian hoạt động hạm tàu con thoi sau 2010 bởi việc Nga "đơn thương độc mã" tiếp vận thì không đủ điều kiện duy trì hoạt động ổn định cho trạm ISS.

THANH QUÂN