Mỹ: Kết thúc kỷ nguyên tàu con thoi

Richard Nixon và kỷ nguyên tàu con thoi

Một câu hỏi được đặt ra là: "Tại sao Mỹ chọn tàu con thoi để thực hiện chương trình nghiên cứu không gian?" Theo một số tài liệu, tàu con thoi đã được NASA nghiên cứu từ trước khi tàu Apollo 11 thực hiện chuyến bay lịch sử đưa con người lần đầu tiên đổ bộ lên mặt trăng vào ngày 20/7/1969.

Thoạt đầu, tàu con thoi không phải là ý tưởng chủ đạo trong nghiên cứu của NASA cũng như định hướng phát triển ngành nghiên cứu vũ trụ của Tổng thống Richard Nixon. NASA khi đó chỉ chủ yếu tìm kiếm một mô hình tàu vận tải trong không gian quỹ đạo thấp, có thể tái sử dụng nhiều lần.

Tàu con thoi Endeavour.

Vài tháng sau khi nhậm chức, Tổng thống Richard Nixon đã cho thành lập Nhóm đặc trách nghiên cứu vũ trụ (STG) do Phó tổng thống Spiro T. Agnew làm chủ tịch. Nhóm đặc trách đã đưa ra một kế hoạch đầy tham vọng là thiết lập một trạm không gian gần trái đất, nghiên cứu thêm về bề mặt mặt trăng và cho con người đổ bộ lên sao Hỏa trước năm 1986. Bên cạnh đó, nhóm đặc trách cũng đánh giá mức độ nghiên cứu tàu con thoi đến thời điểm đó và đưa ra đề xuất xây dựng tàu con thoi nằm trong chiến lược nghiên cứu không gian của quốc gia.

Phương án xây dựng tàu con thoi được NASA trình bày trước Quốc hội là nhằm mục tiêu tạo ra một phương tiện bay vào vũ trụ rẻ tiền và được sử dụng chung bởi NASA, Bộ Quốc phòng và giới khoa học, kể cả phục vụ mục đích thương mại.

Trong giai đoạn đầu nghiên cứu mô hình thiết kế tàu con thoi, các chuyên gia đã tranh cãi nhau quyết liệt xung quanh việc chọn lựa mô hình nào là tối ưu nhất, vừa bảo đảm năng lực vận tải, vừa bảo đảm chi phí xây dựng và vận hành tàu vừa phải, không quá cao.

Các kỹ sư thiết kế đã phân vân giữa mô hình cất cánh chạy đà như máy bay phản lực và tư thế cất cánh thẳng đứng. Rốt cuộc mô hình cất cánh chạy đà không bao giờ thực hiện được - và cho tới nay vẫn còn là một "ước mơ" không thể thực hiện của giới kỹ sư không gian - do đó đành phải chọn mô hình cất cánh theo tư thế đứng như hiện tại.

Tổng thống Mỹ Richard Nixon (phải) xuất hiện bên cạnh Giám đốc NASA vào ngày 5/1/1972 và ký lệnh phát động chương trình tàu con thoi không gian.

Ngày 5/1/1972, Tổng thống Nixon ký sắc lệnh triển khai chương trình tàu con thoi không gian, chính thức khai sinh kỷ nguyên tàu con thoi của Mỹ.

Ngày 12/4/1981 - đúng dịp kỷ niệm 10 năm nhà du hành vũ trụ Liên Xô Yuri Gagarin bay vào vũ trụ -- chương trình tàu con thoi mới thật sự khởi động với chuyến bay chính thức đầu tiên của tàu Columbia. Sau tàu Columbia, các tàu Challenger, Discovery và Atlantis cũng lần lượt được phóng vào vũ trụ vào tháng 7/1982, tháng 11/1983 và tháng 4/1985. Sau khi tàu Challenger bị phá hủy sau vụ tai nạn vũ trụ đầu tiên vào ngày 28/1/1986, tàu Endeavour được xây dựng để thay thế và phóng chuyến đầu tiên vào tháng 5/1991.

Tính đến thời điểm phóng tàu con thoi Atlantis vào ngày 8/7/2011 vừa qua, chương trình tàu con thoi không gian của Mỹ đã kéo dài đúng 30 năm, bay được 135 chuyến, đưa tổng cộng 777 lượt người vào không gian. Tổng chiều dài đoạn đường tàu bay được là nửa tỉ dặm, tương đương 800 triệu kilômét, dài hơn quỹ đạo sao Mộc (Jupiter). Tàu Discovery đạt kỷ lục bay nhiều nhất, với 38 chuyến trong 28 năm. Tàu Challenger thực hiện chỉ 10 chuyến bay trước khi nổ tung trên không trung năm 1986. Năm 1985 được xem là năm có nhiều chuyến tàu con thoi được phóng lên quỹ đạo nhất, với 9 chuyến.

Các tàu con thoi của Mỹ đã góp công xây dựng Trạm Không gian quốc tế (ISS) trên quỹ đạo thay thế cho trạm không gian Hòa bình của Liên Xô cũ và Nga sau này. Các tàu con thoi cũng giúp đưa các tàu thăm dò vũ trụ Magellan, Ulysses và Galileo lên không gian để sau đó các tàu thăm dò này thực hiện sứ mệnh của mình tại sao Kim (Venus), mặt trời và sao Mộc (Jupiter). Đặc biệt quan trọng là việc đưa vào không gian kính thiên văn Hubble - con mắt điện tử khổng lồ giúp nhân loại nhìn xuyên thấu vũ trụ bao la, tối tăm, tìm kiếm và phát hiện hàng triệu triệu ngôi sao, thiên hà, tinh vân xa xôi.

Tàu con thoi cũng giúp nhiều nhà khoa học từ trái đất lên quỹ đạo không gian thực hiện nhiều thí nghiệm, nghiên cứu khoa học bổ ích nhằm tìm kiếm khả năng sinh tồn, chữa trị bệnh tật cho con người trên quỹ đạo gần trái đất.

Bên cạnh những thành tựu, những đóng góp hữu ích cho chương trình nghiên cứu không gian của nước Mỹ và nhân loại, tàu con thoi cũng bị chỉ trích vì những trục trặc, sự cố và nhất là chi phí tốn kém để thực hiện các đợt phóng tàu. Trước hết, chi phí cho mỗi lần phóng tàu con thoi quá cao, lên đến 500 triệu USD (bao gồm chi phí cho hàng tháng bảo trì và chuẩn bị các thứ giữa 2 lần bay, các hệ thống thủy lực và điện tử dùng trong bệ phóng,…). Tổng cộng, trong 30 năm hoạt động, các tàu con thoi đã ngốn đến 196 tỉ USD từ ngân sách liên bang Mỹ.

Các mô hình tàu con thoi ban đầu.

Ngoài vấn đề chi phí, tàu con thoi không gian cũng sử dụng đến 654 cơ sở nhà xưởng, sử dụng hơn 1,2 triệu trang thiết bị phụ tùng và hơn 5.000 nhân viên làm việc liên tục. Tổng trị giá các trang thiết bị phục vụ tàu con thoi lên đến 12 tỉ USD, chưa kể tiền lương nhân viên. Khoảng 1.200 nhà cung cấp trang thiết bị phục vụ chương trình tàu con thoi không gian phân bổ khắp nước Mỹ.

Vấn đề nghiêm trọng nhất là an toàn kỹ thuật cho tàu con thoi. Trong lịch sử tàu con thoi Mỹ, đã từng xảy ra 2 vụ tai nạn vũ trụ làm chết 14 phi hành gia. Đầu tiên là vụ nổ tàu con thoi Challenger chỉ hơn 1 phút sau khi phóng lên vào ngày 28/1/1986 khiến toàn bộ phi hành đoàn 7 người đều tử nạn; còn vụ thứ hai là vụ tai nạn tàu Columbia xảy ra vào ngày 1/2/2003, chỉ 16 phút trước khi tàu đáp xuống sau một chuyến làm nhiệm vụ, thêm 7 phi hành gia tử nạn.

Ngoài 2 vụ tai nạn này, các tàu con thoi cũng thường xuyên gặp các sự cố nhỏ chưa đến mức gây tai nạn. Tất cả đều do lỗi kỹ thuật thiết kế thân tàu và kỹ thuật vận hành khiến cho vấn đề an toàn của tàu con thoi trở thành vấn đề bàn cãi nhiều nhất trong chính quyền và giới chức ngành hàng không vũ trụ Mỹ.

Kể từ sau vụ tai nạn tàu Challenger, vấn đề an toàn kỹ thuật cho tàu con thoi đã được đặt ra nhưng cải tiến thiết kế như thế nào để bảo đảm độ an toàn tuyệt đối thì cho đến khi tàu Columbia bị tai nạn, người ta mới "té ngửa", hóa ra từ trước tới giờ, vấn đề an toàn kỹ thuật cho tàu con thoi vẫn chưa được cải thiện bao nhiêu.

Ngành nghiên cứu vũ trụ Mỹ sẽ đi về đâu?

Phóng tàu con thoi Atlantis trong sứ mệnh cuối cùng ngày 8/7/2011.

Chính từ những tranh cãi xung quanh vấn đề an toàn kỹ thuật cho tàu con thoi cộng với chi phí quá cao cho mỗi lần phóng tàu mà chính quyền Mỹ dần dần tính đến chuyện dẹp bỏ chương trình tàu con thoi, chuyển sang nghiên cứu một loại phương tiện du hành không gian hiện đại hơn, an toàn hơn và hiệu quả hơn.

Ngày 14/1/2004, Tổng thống G.W.Bush đã ký sắc lệnh chấm dứt sứ mệnh tàu con thoi, trong đó chuyến bay ngày 8/7/2011 của tàu Atlantis được xác định là chuyến cuối cùng. Song song đó, các loại phương tiện mới thay thế tàu con thoi cũng được xác định là Ares I và Ares V trong Dự án Constellation và tàu vũ trụ Orion. Dự kiến, dự án tàu Ares I/Orion sớm nhất thì đến năm 2014 mới có thể được phóng lên vũ trụ.

Sau khi tàu Atlantis trở về trái đất sau 12 ngày làm việc trên trạm ISS, Mỹ sẽ không tiếp tục gia hạn chương trình tàu con thoi không gian. Một viễn cảnh trước mắt là các chuyến đưa người lên trạm không gian quốc tế ISS của Mỹ sẽ phải "đi nhờ" tàu Soyuz của Nga. So với tàu con thoi của Mỹ thì nhỏ nhắn hơn, và do đó khoảng không gian dành cho mỗi phi hành gia cũng hạn hẹp hơn. Đó là chưa kể, để đưa mỗi phi hành gia lên trạm quỹ đạo ISS, Mỹ sẽ phải trả cho Nga 56 triệu USD. Nhưng như thế thì vẫn còn rẻ hơn rất nhiều lần chi phí vận hành tàu con thoi. Vả lại, tàu Soyuz dù sao vẫn rất an toàn.

Vụ tai nạn tàu con thoi Challenger năm 1986.

Vấn đề quan trọng bây giờ không còn là chuyện chi phí đưa phi hành gia lên trạm vũ trụ ISS nữa mà là tương lai ngành nghiên cứu vũ trụ Mỹ sẽ bị ảnh hưởng như thế nào một khi NASA không còn tự mình đưa người lên không gian. Việc NASA không tiếp tục các chuyến bay tàu con thoi và tạm dừng chương trình cho đến ít nhất năm 2014 khiến cho giới phi hành gia Mỹ lo ngại cho tương lai sự nghiệp của mình. Điều đó khiến cho ngày càng nhiều phi hành gia và các chuyên gia ngành nghiên cứu vũ trụ Mỹ rời bỏ NASA để chuyển sang khu vực tư nhân.

Vào thời điểm năm 2001, tức khi Tổng thống Bush lên nhậm chức, NASA sở hữu một đội ngũ phi hành gia đến 150 người. Đến tháng 10/2009, sau khi hầu hết tàu con thoi đã được cho nghỉ bay, chỉ còn lại duy nhất tàu Atlantis, con số phi hành gia chỉ còn lại 92 người, và đến thời điểm hiện nay là 61 người.

Garret Reisman, một phi hành gia kỳ cựu, từng thực hiện 11 chuyến bay trên tàu con thoi và sống hơn 3 tháng trên trạm ISS năm 2008, cho rằng trong thời điểm chuyển tiếp hiện nay, việc tiếp tục lưu lại NASA là một sức ép cực lớn. Hầu hết các phi hành gia và những người từng làm việc tại NASA sau khi rời khỏi cơ quan này đều chuyển sang làm việc tại các công ty nghiên cứu vũ trụ tư nhân như SpaceX (bang California), Boeing, Blue Origin (bang Washington), và Sierra Nevada Corp (bang Nevada).

Đầu năm 2010, Tổng thống Barack Obama đã đưa ra một số thay đổi trong dự án chế tạo tàu vũ trụ thế hệ mới, theo đó thu hẹp quy mô dự án và chuyển sang tư nhân hóa ngành du hành vũ trụ. Bước đầu, Công ty SpaceX đang thực hiện dự án chế tạo tàu vũ trụ thương mại mang tên Dragon. Cơ quan Quản lý hàng không Mỹ (FAA) đang làm việc chặt chẽ với Công ty SpaceX để đưa ra các quy định nghiêm ngặt về an toàn cho ngành hàng không vũ trụ tư nhân còn mới mẻ này.

Trong năm 2011 này, theo chỉ thị của Tổng thống Obama, NASA dự tính chi 1,2 tỉ USD cho dự án Orion, nay đổi thành dự án Phương tiện chở phi hành đoàn đa dụng. NASA cũng đã quyết định chi 269 triệu USD chia đều cho 4 công ty tư nhân kể trên để triển khai các dự án xây dựng tàu vũ trụ có chở người. Cơ quan này dự tính đến năm 2016, một trong những con tàu do các công ty trên chế tạo sẽ bắt đầu đưa phi hành gia lên quỹ đạo.

Trong năm tài khóa 2012, NASA dự tính chỉ xin Quốc hội Mỹ duyệt kinh phí 84 triệu USD để chi cho các hoạt động đưa người lên quỹ đạo - một sự tụt giảm so với năm 2010, vốn đã tụt giảm mạnh so với trước. Mức kinh phí này chỉ đủ cho một chỗ thuê trên tàu Soyuz của Nga để đưa người lên trạm không gian ISS