Tiết lộ chương trình chinh phục sao Hỏa của Liên Xô

Kể từ đó cho đến khi Chiến tranh thế giới lần thứ hai bùng nổ, khắp Liên Xô đều vang vọng khẩu hiệu "Tiến lên sao Hỏa". Và ước vọng này của người dân Liên Xô bắt đầu trở thành hiện thực vào những năm cuối thập niên 50 thế kỷ XX khi ngành công nghiệp hàng không vũ trụ của Liên Xô do được quan tâm đúng mức đã tăng tốc phát triển với những dự án chinh phục sao Hỏa hết sức táo bạo.

Theo những tài liệu quan trọng lưu trữ tại Tổ hợp Công nghiệp không gian RKK Energia của Nga, chính Tổng công trình sư (TCTS) Sergei Korolev, người đứng đầu Cơ quan Phát triển tên lửa đạn đạo siêu mật của Liên Xô có tên gọi OKB-1 (tiền thân của Tổ hợp RKK Energia hiện nay), là người đã đề xuất chương trình đưa người lên thám hiểm sao Hỏa có tên gọi TMK.

Đầu năm 1959, sau khi được Chính phủ Liên Xô chấp thuận việc triển khai chương trình TMK, Korolev liền giao nhiệm vụ cho Cục III của OKB-1 nghiên cứu việc chế tạo một tàu không gian siêu nặng có thể đưa người bay đến sao Hỏa. Tàu không gian này có mã hiệu TMK-1 và được đẩy bởi một tên lửa N-1 dài 123m, có đường kính 19,6m và nặng đến 75 tấn. Tàu không gian TMK-1 có thể thực hiện một chuyến du hành đến sao Hỏa rồi sau đó quay về lại trái đất trong vòng 3 năm với phi hành đoàn gồm 3 người.

Theo dự kiến, chuyến thám hiểm sao Hỏa đầu tiên của nhân loại được thực hiện bằng tàu không gian TMK-1 sẽ tiến hành vào tháng 7/1964. Nhưng do liên tiếp xảy ra các sự cố trong việc thử nghiệm tên lửa N-1 nên cuối cùng chương trình TMK bị đình hoãn vô thời hạn.

Mô hình Tàu không gian tàu hỏa sao Hỏa.

Đến năm 1965, do nhận thấy không còn khả năng chạy đua với Mỹ trong cuộc đua đưa người lên mặt trăng, Liên Xô quyết định tăng tốc chương trình chinh phục sao Hỏa, nhất là khi tên lửa đẩy N-1 đã được TCTS Korolev cải tiến đáng kể và đã thành công trong nhiều lần thử nghiệm ở mặt đất. Vì vậy, Korolev quyết định giao nhiệm vụ  nghiên cứu và triển khai chương trình chinh phục sao Hỏa có tên gọi TMK-2 cho Cục III. Đây là một công trình nghiên cứu và thử nghiệm quy mô để có thể tiến hành chuyến bay chinh phục sao Hỏa đầu tiên bắt đầu vào tháng 8/1971, đích xác là vào ngày 8/6/1971.

Chương trình TMK-2 được triển khai theo hai phương án: phương án thứ nhất là phóng lên quỹ đạo ngoài trái đất một không trạm có chức năng làm điểm phóng trung chuyển cho các chuyến bay từ mặt đất lên không trạm và từ không trạm bay đến sao Hỏa, phương án thứ hai là phóng thẳng tàu không gian từ mặt đất lên sao Hỏa.

Sau nhiều lần thảo luận, cân nhắc kỹ càng bởi một hội đồng khoa học gồm 7 nhà khoa học không gian nổi tiếng của Liên Xô và được hai nhà khoa học không gian Korolev và Grigerovicht Maksimov phụ trách, phương án thứ hai được nhất trí lựa chọn để thực hiện chuyến thám hiểm sao Hỏa đầu tiên của nhân loại.

Theo đó, một tàu không gian có tên gọi Tàu hỏa sao Hỏa được thiết kế động cơ đẩy sử dụng năng lượng hạt nhân sẽ được một tên lửa N-2 đẩy lên sao Hỏa. Chuyến bay lịch sử này sẽ được điều khiển bởi một phi hành đoàn gồm 3 người do nhà du hành vũ trụ Andrei Kamanin phụ trách.

Sau hơn 10 tháng bay xuyên không gian, tên lửa N-2 sẽ đưa tàu không gian Tàu hỏa sao Hỏa đến sao Hỏa và thả ra một tàu đổ bộ có người điều khiển đáp xuống bề mặt sao Hỏa để thực hiện một chuyến thám hiểm. Sau khi  thu lượm nhiều mẫu vật, tàu đổ bộ sẽ cất cánh bay về tàu không gian mẹ. Do không còn được đẩy bởi tên lửa nên tàu không gian Tàu hỏa sao Hỏa sẽ khai hỏa hệ thống động cơ đẩy sử dụng năng lượng hạt nhân nương theo các cơn bão vũ trụ để quay về lại trái đất. Sau một chuyến du hành kéo dài 3 năm, 1 tháng và 2 ngày, tàu không gian sẽ đáp xuống mặt đất vào ngày 10/7/1974.

Tên lửa N-2.

Nhằm giúp cho phi hành đoàn thực hiện chuyến bay dài ngày mang tính lịch sử này có đủ sức khỏe để hoàn thành nhiệm vụ, tàu không gian Tàu hỏa sao Hỏa được thiết kế đến 5 khoang gồm: khoang sinh hoạt, nghỉ ngơi của phi hành đoàn, có tổng khối lượng 25m³; khoang làm việc có tổng khối lượng 25m³; khoang sinh học có tên gọi SOZh có tổng khối lượng 75m³; khoang kỹ thuật để chứa tàu đổ bộ, hệ thống máy đẩy, thiết bị tái tạo ánh nắng mặt trời thành năng lượng và hệ thống anten; khoang trung chuyển để tiếp nhận tàu đổ bộ từ sao Hỏa quay về lại tàu mẹ.

Trong 5 khoang này thì khoang SOZh mang tính sinh tử nhất vì nó là nơi tái tạo một phần cuộc sống bình thường cho phi hành đoàn. Tại đây, tảo sẽ được sử dụng để tái tạo khí carbon thải ra từ cơ thể các thành viên phi hành đoàn thành ôxy. Còn nước thải ra từ sinh hoạt của phi hành đoàn sẽ được tái tạo thành nước sạch.

Khoang SOZh còn được thiết kế một nhà kính để trồng các loại thực phẩm đủ đáp ứng đến 50% nhu cầu thức ăn của phi hành đoàn trong suốt thời gian 3 năm thực hiện chuyến bay. Vì đây là khoang quan trọng nhất, nên việc thiết kế và thử nghiệm đều do nhà khoa học không gian Maksimov phụ trách (Maksimov được giao phụ trách chương trình TMK-2 sau khi TCTS Korolev qua đời vào năm 1966).

Từ tháng 5/967, khi việc chế tạo khoang SOZh hoàn thành, các nhà du hành vũ trụ Viktor Dylnev, Alexei Kubasov và Vladimir Algypov đã được đưa vào khoang SOZh để thực hiện hàng loạt thử nghiệm giống như điều kiện của phi hành đoàn bay lên sao Hỏa và quay về trái đất suốt 3 năm. Trong khi việc thiết kế và chế tạo tàu không gian Tàu hỏa sao Hỏa tiến triển một cách thuận lợi thì việc thử nghiệm tên lửa đẩy N-2 lại liên tiếp gặp thất bại. Đây là lý do khiến Liên Xô quyết định đình hoãn chương trình thám hiểm sao Hỏa TMK-2.

Tuy nhiên, khát vọng chinh phục sao Hỏa vẫn không ngừng thôi thúc các nhà khoa học Liên Xô. Và khát vọng này một lần nữa bùng lên vào giữa thập niên 80 khi Tổ hợp không gian Energia chế tạo thành công tên lửa đẩy N-1M mà theo đánh giá của các nhà khoa học không gian phương Tây là có thể giúp con người đặt chân lên sao Hỏa.

Đến năm 1987, Chính phủ Liên Xô đã bật đèn xanh cho việc triển khai chương trình đưa người lên sao Hỏa với mục tiêu là bắt đầu chuyến thám hiểm vào tháng 4/1989. Tuy nhiên đã quá trễ để các nhà khoa học không gian Liên Xô thực hiện khát vọng này do tình hình chính trị bắt đầu diễn biến phức tạp dẫn đến việc Liên Xô sụp đổ vào năm 1990.

Tuy nhiên, những cống hiến của các nhà khoa học không gian Liên Xô về việc chinh phục sao Hỏa không phải là vô ích. Hiện các chương trình hợp tác nghiên cứu liên quan đến việc đưa con người lên sao Hỏa giữa Nga, Mỹ và Liên minh châu Âu đang được triển khai trên nền tảng các công trình nghiên cứu và thử nghiệm từ các chương trình chinh phục sao Hỏa của Liên Xô như TMK, TMK-1 vào các thập niên 50 - 60 - 70 thế kỷ trước