Hơn hai thập kỷ hoạt động trong không gian
Trong hơn 20 năm qua, ISS đã duy trì sự hiện diện liên tục của con người trong phòng thí nghiệm phi trọng lực trên không gian. Trạm bắt đầu những sứ mệnh lắp ráp đầu tiên từ năm 1998. Tổng cộng 5 cơ quan đối tác gồm NASA, Cơ quan Vũ trụ Canada (CSA), Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), Cơ quan Thám hiểm hàng không vũ trụ Nhật Bản (JAXA) và Tập đoàn Vũ trụ nhà nước Roscosmos của Nga vận hành ISS, với mỗi đối tác chịu trách nhiệm quản lý và kiểm soát bộ phận phần cứng mà họ cung cấp. Ngay từ đầu, trạm đã được thiết kế dựa vào sự đóng góp từ các đối tác để hoạt động.
ISS đã phát triển thành một phòng thí nghiệm và liên tục có người ở lại, bắt đầu từ phi hành đoàn Expedition 1 tới trạm vào ngày 2/11/2000, khi đó ISS chỉ có ba mô-đun. Phòng thí nghiệm trong quỹ đạo hiện nay đã mở rộng đến quy mô của một sân bóng đá với hơn 260 cá nhân từ 21 quốc gia, gồm hơn 60 đoàn thám hiểm. ISS có tác động sâu rộng với tư cách là phòng thí nghiệm lưu trữ công nghệ, trình diễn và nghiên cứu khoa học từ nhiều lĩnh vực. Nặng 430.000 kg và có kích thước tương đương một sân bóng, ISS cho đến nay là cấu trúc nhân tạo lớn nhất từng được xây dựng ngoài không gian.
Các kỹ sư của ISS cho hay, tuổi thọ dự định của trạm trên thực tế đã được kéo dài nhiều lần. Do một số thành phần hiện đã vượt quá hạn dự định ban đầu nên các phi hành gia thường tiến hành bảo dưỡng định kỳ để bảo đảm trạm an toàn và đủ điều kiện tiếp tục vận hành. Phần lớn kết cấu của trạm là các mô-đun và do đó khi các bộ phận và hệ thống bị hao mòn, các bộ phận mới sẽ được tên lửa đưa lên để thay thế hoặc tăng cường cho bản gốc. Trước khi được đưa về Trái đất, ISS sẽ tiếp tục đóng vai trò là phòng thí nghiệm hoạt động và là tiền đồn trên quỹ đạo cho đến ít nhất năm 2030. NASA cam kết sử dụng đầy đủ và vận hành an toàn trạm vũ trụ cho đến khi cơ quan này có thể chuyển đổi sang các nền tảng vận hành khác.
Kế hoạch xử lý
Phát biểu ý kiến tại một hội nghị chuyên đề về hàng không vũ trụ diễn ra vào ngày 2/11/2023, Phó Giám đốc phụ trách hoạt động không gian của NASA, Ken Bowersox cho biết, việc ngừng hoạt động ISS như kế hoạch hiện tại vào cuối năm 2030 có thể tùy thuộc vào tiến độ mà các công ty đang thực hiện trên các trạm thương mại. Ông cho biết: “Chúng tôi không bắt buộc phải ngừng bay ISS vào năm 2030. Nhưng chúng tôi có ý định chuyển sang các nền tảng mới khi chúng khả dụng”.
Kế hoạch xử lý và đưa ISS về “nghỉ hưu” đã được các quan chức Mỹ đẩy nhanh trong những năm gần đây. Vào giai đoạn sau năm 2030, NASA dự định tài trợ cho việc phát triển các trạm vũ trụ tư nhân trên quỹ đạo Trái đất để duy trì sự hiện diện của Mỹ tại đây, với sự tham gia của một số công ty như Airbus, Blue Origin… Ban đầu, các động cơ đẩy của Nga được thiết kế để đưa ISS trở lại bầu khí quyển Trái đất khi trạm này hết thời gian hoạt động. Tuy nhiên, NASA đã phải đẩy nhanh tìm kiếm các phương án thay thế thực hiện nhiệm vụ này. Mặc dù thị trường vũ trụ tư nhân chưa được phát triển, các quan chức Mỹ tin rằng, một trạm vũ trụ thương mại thay thế trên quỹ đạo là cần thiết và cần nằm trong kế hoạch chuẩn bị cho sự “ra đi” của ISS.
Dylan Taylor, Giám đốc điều hành của Hãng hàng không vũ trụ tư nhân Voyager Space cho biết: “Khi tham gia xây dựng thế hệ trạm vũ trụ tiếp theo, chúng tôi yêu cầu xem xét một số cam kết nhất định để bảo đảm thành công của kế hoạch này”. Doanh nhân này kêu gọi sự hỗ trợ từ giới chức Washington để phát triển các trạm thương mại. Ông Taylor đã xác định những lĩnh vực mà công ty đang tìm kiếm sự hỗ trợ từ chính phủ, bao gồm cam kết sử dụng các trạm thương mại khi có thể, ngừng hoạt động ISS vào năm 2030, tài trợ đầy đủ cho chương trình ngoài không gian của khu vực tư nhân…
Trong lúc đó, NASA cũng đang tập trung để có thể tổ chức và vận hành ít nhất một trạm thương mại trước khi ISS nghỉ hưu theo lịch trình. Ông Bowersox khẳng định, NASA sẽ “làm mọi thứ có thể để đưa các điểm đến thương mại lên quỹ đạo thấp trước năm 2030”. “Chúng tôi cam kết đưa ISS ra khỏi quỹ đạo bắt đầu từ năm 2030 và chúng tôi sẽ làm việc với khu vực tư nhân để cố gắng huy động các nguồn lực thực hiện điều đó”, ông cho hay.
 |
| Phi hành gia bên ngoài trạm ISS. Ảnh: NASA |
Đưa ISS về Trái đất
NASA đã xem xét một số phương án để ngừng hoạt động của trạm bao gồm tháo rời và đưa từng mô-đun quay trở lại Trái đất. Tuy nhiên, các mô-đun và cấu trúc của Trạm Vũ trụ quốc tế không dễ dàng tháo rời trong không gian. Trạm vũ trụ bao phủ một khu vực có kích thước bằng một sân bóng đá sẽ cần nhiều chuyến bay của NASA, sử dụng tàu con thoi với khoang chở hàng lớn và nhiều chuyến vận tải từ các đối tác quốc tế trong khoảng thời gian 13 năm.
Ngoài ra, có những bộ phận gần đây mới được bổ sung vào trạm vũ trụ, bao gồm các mảng năng lượng mặt trời và một số mô-đun mới. Do đó quá trình tháo rời để trả lại các bộ phận riêng lẻ một cách an toàn đều phải đối mặt những thách thức đáng kể về hậu cần và tài chính, đòi hỏi khối lượng lớn công việc của các phi hành gia và nhân viên hỗ trợ mặt đất, cũng như tàu vũ trụ có khả năng vận chuyển với những khoang chở hàng lớn.
Các quan chức NASA cho biết, sẽ gỡ bỏ các thành phần của trạm một cách có kiểm soát để tránh rơi vào các khu vực đông dân cư trên Trái đất. Những phương pháp được lựa chọn để ngừng hoạt động ISS một cách an toàn gồm sự kết hợp giữa hạ thấp độ cao của trạm hiện tại, sau đó thực hiện thao tác tách rời những bộ phận và kiểm soát các mảnh vỡ.
Vừa qua, theo thông báo của NASA, cơ quan này đã chọn công ty khai phá không gian SpaceX làm đối tác trong dự án chế tạo thiết bị đưa ISS về bầu khí quyển Trái đất và hạ cánh ở Thái Bình Dương, sau khi ISS hoàn thành nhiệm vụ vào năm 2030. SpaceX sẽ tham gia nghiên cứu và phát triển một tàu vũ trụ được đặt tên là “US Deorbit Vehicle” để phục vụ công tác xử lý ISS an toàn, hạn chế rủi ro đối với các khu vực đông dân cư. NASA sẽ là cơ quan sở hữu và chịu trách nhiệm điều phối hoạt động của thiết bị này trong suốt sứ mệnh trên.
Ông Ken Bowersox nêu rõ: “Việc chọn thiết bị đưa ISS rời quỹ đạo sẽ giúp NASA và các đối tác quốc tế bảo đảm quá trình chuyển đổi an toàn và có trách nhiệm trên quỹ đạo Trái đất thấp khi kết thúc hoạt động của trạm vũ trụ”. Bản hợp đồng trị giá 843 triệu USD sẽ mang lại phương án phù hợp để xử lý cấu trúc lớn nhất từng được xây dựng trong không gian. Ông Bowersox cũng thừa nhận rằng, lịch trình chuyển đổi và gỡ bỏ trạm phụ thuộc vào sự sẵn sàng của các đơn vị thương mại. “Mối lo ngại lớn nhất là nếu chúng tôi đi quá xa so khả năng đáp ứng của thị trường và chuyển đổi quá nhanh, NASA có thể phải chịu toàn bộ chi phí cho các nền tảng trong thời gian dài hơn”, ông nói.
Vị quan chức này tiết lộ: “NASA đang chuyển sang các điểm đến thương mại ở quỹ đạo Trái đất thấp vào cuối thập kỷ này, với việc trạm quốc tế ngừng hoạt động vào năm 2030. Khi phát triển một nền kinh tế không gian được thương mại hóa, chúng tôi chuẩn bị cho nhiều kịch bản khác nhau để bảo đảm tiếp tục những nghiên cứu của mình về vi trọng lực trong khi khám phá Mặt trăng và sao Hỏa”. Ông đồng thời cho biết, NASA có ý định duy trì sự hiện diện liên tục của con người trong không gian bằng cách tham gia như một trong nhiều khách hàng trong một thị trường thương mại đang phát triển mạnh ở quỹ đạo Trái đất thấp.
Theo SpaceNews, các ý kiến về việc trạm ISS nghỉ hưu đã được đưa ra trong bối cảnh ngành công nghiệp hàng không vũ trụ Mỹ lo ngại về ngân sách của NASA. Áp lực ngân sách chung đối với cơ quan này có thể làm giảm nguồn tài trợ cho những chương trình khác nếu buộc phải gia hạn ISS đến sau năm 2030.
