Trạm không gian là một cấu trúc nhân tạo được thiết kế cho con người sống trong không gian bên ngoài vũ trụ. Với tính chất phức tạp của nó, trạm không gian vũ trụ gần như hội tụ đầy đủ những gì ưu việt nhất của khoa học, cùng với đó là một chi phí khổng lồ, chính vì vậy số lượng trạm vũ trụ được con người phóng vào không gian cũng rất ít, thường là những nước phát triển có trình độ khoa học – công nghệ cao mới có khả năng thực hiện. Dưới đây, báo Đại Kỷ Nguyên xin gửi đến quý độc giả thông tin những trạm không gian đã được con người phóng thành công lên quỹ đạo
Salyut series
Salyut là một series trạm không gian trong chương trình không gian của Liên Xô, bao gồm một: bốn trạm không gian nghiên cứu khoa học và hai trạm không gian do thám quân sự có phi hành đoàn trong khoảng thời gian 15 năm, từ 1971 đến 1986.
Đầu thập niên 1960, lo ngại trước viễn cảnh tàu vũ trụ Mỹ tiếp cận, do thám và thậm chí phá hủy các vệ tinh quân sự của mình, Liên Xô đã xây dựng dự án trạm vũ trụ đầu tiên mang mật danh Almaz (Kim cương) nhằm mục đích phòng thủ. Tuy nhiên dự án bị chậm tiến độ so với kế hoạch.
Việc trạm không gian Skylab của Mỹ dự kiến phóng lên vũ trụ năm 1973 khiến Liên Xô đứng trước nguy cơ thất thế trong cuộc đua đưa trạm không gian đầu tiên vào quỹ đạo. Chính phủ Liên Xô quyết định chế tạo một tiền đồn dân sự cỡ nhỏ từ các thành phần sẵn có của phi thuyền Soyuz và dự án Almaz. Trạm không gian mới có tên Salyut được phóng thành công lên quỹ đạo vào năm 1971.
Salyut đã phá vỡ nhiều kỷ lục chuyến bay vũ trụ, trong đó có một số kỷ lục về thời gian, lần đầu tiên các phi hành đoàn bàn giao một trạm không gian trên quỹ đạo và một số kỷ lục ra ngoài khoảng không.
Chương trình Salyut có vai trò quan trọng đối với sự phát triển công nghệ các trạm không gian từ cơ bản, giai đoạn phát triển kỹ thuật, từ trạm lắp rắp một cổng đến phức tạp – đa cổng, thành tiền đồn dài hạn trên quỹ đạo với năng lực khoa học ấn tượng, mà công nghệ tiếp tục được kế thừa cho đến nay.
Cuối cùng, kinh nghiệm thu được từ các trạm Salyut tiếp tục mở đường cho các trạm không gian nhiều mô-đun như Mir và Trạm vũ trụ quốc tế, mà mỗi trạm đều sở hữu mô-đun tâm điểm có nguồn gốc từ Salyut.
Trạm Salyut cuối cùng (Salyut 7) kết thúc hoạt động ngày 7 tháng 2 năm 1991, đây cũng là trạm có tuổi thọ cao nhất trong các thế hệ trạm không gian kiểu Salyut.
Trạm vũ trụ Skylab
Skylab là trạm vũ trụ đầu tiên của Hoa Kỳ, được phát triển bởi cơ quan hàng không NASA. Vào ngày 14 tháng 5 năm 1973, NASA đã phóng thành công Skylab lên quỹ đạo của Trái đất và mở ra một bước ngoặt trong lĩnh vực khám phá vũ trụ và đưa con người vào không gian.
Trạm vũ trụ Skylab được phóng lên quỹ đạo Trái đất bằng tên lửa Saturn V, đây là tên lửa từng được sử dụng trong thời phát triển các tàu vũ trụ Apollo. Mặc dù quá trình phóng lên vũ trụ thành công nhưng sau đó Skylab gần như gặp vấn đề về kỹ thuật do một cơn mưa sao băng xảy ra đúng thời điểm nó gần vào quỹ đạo, làm hỏng một trong hai tấm năng lượng mặt trời chính của trạm vũ trụ.
Trạm vũ trụ Skylab được thiết kế để các tấm năng lượng mặt trời hướng tối đa về phía Mặt trời nhằm cung cấp càng nhiều năng lượng càng tốt. Nhưng vì thiếu một tấm chắn, nhiệt độ trong khoang đã tăng lên tới 52 độ C.
Ngày 25-5-1973, nhiệm vụ có người lái đầu tiên, với các phi hành gia Charles Conrad Junior, Paul J. Weitz và Joseph P. Kerwin, được phóng lên quỹ đạo, bao gồm việc lắp thêm một tấm chắn giúp giảm nhiệt độ bên trong khoang lái xuống còn 23,9 độ C. Trạm vũ trụ đi vào hoạt động đầy đủ từ ngày 4 tháng 6 và kết thúc sứ mệnh của mình vào tháng 11, năm 1979 tại một vùng biển gần Perth, Australia
Trạm vũ trụ Hòa Bình
Trạm vũ trụ Hòa Bình, hay trạm vũ trụ Mir, (tiếng Nga: Мир – Mir – có nghĩa là “hòa bình”), là một trạm nghiên cứu được phóng lên vũ trụ vào ngày 19 tháng 2 năm 1986, chuyên chú vào các thí nghiệm khoa học phục vụ mục đích hòa bình và sự phát triển của con người. Mir chấm dứt hoạt động ngày 23 tháng 3 năm 2001 và bị phá vỡ khi tiếp xúc khí quyển.
Trạm vũ trụ Hòa Bình đã bay vòng quanh trái đất 80.000 lần, là nơi tiến hành 23.000 thí nghiệm khoa học. Trạm đã đón tiếp 104 người, bao gồm 42 nhà du hành vũ trụ, các nhà nghiên cứu thiên văn của Mỹ, Anh, Pháp, Đức và nhiều quốc gia khác. Ngoài ra một nhà báo Nhật và một công nhân công ty bánh kẹo của Anh, người đã chiến thắng trong một cuộc thi với phần thưởng là chuyến du lịch vào vũ trụ.
Trong thời gian hoạt động, 5 môđun đã được lắp ghép vào Trạm vũ trụ Hòa Bình, khiến nó trở thành trạm vũ trụ có những bộ phận bên ngoài lớn nhất so với các trạm trước đó, với trọng lượng tổng cộng 143 tấn.
Trạm vũ trụ Hòa Bình đã tồn tại trên quỹ đạo đúng 15 năm, vượt thời gian tính toán của các kỹ sư thiết kế hơn 10 năm. Liên Xô trước đây và Nga hiện nay đã chi 4,2 tỷ USD để chế tạo và duy trì sự tồn tại của trạm. Người Nga từng cho thuê trạm phục vụ hợp tác nghiên cứu vũ trụ cũng như có ý định biến Trạm vũ trụ Hòa Bình thành khách sạn vũ trụ để tìm kiếm thêm ngân sách cho việc duy trì nó. Tuy nhiên, chi phí duy trì quá lớn, đồng thời do 2 sự cố xảy ra vào năm 1997, Nga quyết định đưa trạm về trái đất.
Trạm không gian Thiên Cung 1, Thiên Cung 2
Thiên Cung 1 là trạm không gian đầu tiên của Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa, được mong đợi là sẽ làm cơ sở cho việc thử nghiệm phát triển các trạm không gian có kích cỡ lớn hơn.
Thiên Cung 1 được phóng bởi một tên lửa đẩy Trường Chinh 2FT1, vào ngày 29 tháng 9 năm 2011. Đây là một phần trong chương trình trạm không gian Thiên Cung, còn được biết đến với tên gọi Dự án 921-2, nhằm mục đích xây dựng một trạm không gian lớn và có người ở bán thường xuyên trên quỹ đạo vào năm 2020.
Mục tiêu của Thiên Cung 1 là cung cấp mô-đun mục tiêu cho việc thí nghiệm ghép nối trên vũ trụ; bước đầu xây dựng lên mặt bằng thí nghiệm vũ trụ vận hành trên quỹ đạo không có người trong thời gian dài và có người trong thời gian ngắn, nhằm tích lũy kinh nghiệm cho việc nghiên cứu chế tạo trạm vũ trụ; tiến hành thí nghiệm khoa học vũ trụ, thực nghiệm y học vũ trụ và thí nghiệm công nghệ vũ trụ.
Năm 2016, Trung Quốc phóng tiếp tàu vũ trụ Thiên Cung 2 lên quỹ đạo. Tuy nhiên, họ lại mất quyền kiểm soát trạm Thiên Cung 1 và ngày 2/4/2018 đã rơi xuống Trái Đất trên khu vực Nam Thái Bình Dương.
Trạm vũ trụ Quốc tế ISS
Trạm vũ trụ Quốc tế ISS là một tổ hợp công trình được phóng lên vũ trụ vào năm 1998 nhằm nghiên cứu vũ trụ. Đây được coi là ngôi nhà chung trên vũ trụ của các nhà du hành và nghiên cứu không gian đến từ các nước trên thế giới, đứng đầu là Mỹ, Nga, Nhật Bản, Canada v.v…Theo ước tính, trạm ISS đang trị giá160 tỷ USD – đắt giá nhất so với các phương tiện vũ trụ khác do con người đã từng chế tạo ra.
Do quỹ đạo của Trạm vũ trụ Quốc tế thuộc dạng quỹ đạo gần mặt đất, độ cao cách Mặt Đất chỉ trong khoảng từ 319,6 km đến 346,9 km, trạm có các tấm pin mặt trời rộng, phản chiếu tốt ánh sáng Mặt Trời nên có thể quan sát ISS từ Mặt Đất. ISS di chuyển trong không gian với vận tốc trung bình là 27.743,8 km/giờ, ứng với 15,79 lần bay quanh Trái Đất mỗi ngày.
Từ năm 2007, ISS đã trở thành vệ tinh nhân tạo lớn nhất trong quỹ đạo Trái Đất, lớn hơn bất kỳ trạm vũ trụ nào khác. Khi được lắp đặt đầy đủ các mô-đun, ISS có thể tích được điều áp khoảng chừng 1.000 m³, với trọng lượng khoảng 400.000 kg (400 tấn), có thể tạo ra xấp xỉ 100 kilowatt năng lượng, chiều dài toàn bộ giàn đỡ là 108,4 m, chiều dài các mô-đun là 74 m, và chứa được 6 phi hành gia.
Một trong những mục đích chính của ISS là cung cấp một địa điểm để giám sát thực hiện các thí nghiệm và đòi hỏi một hoặc nhiều điều kiện đặc biệt hiện nay trên trạm cho công việc này. Những lĩnh vực nghiên cứu chính bao gồm sinh học (gồm nghiên cứu y sinh và công nghệ sinh học), vật lý (gồm vật lý chất lỏng, khoa học vật liệu, và cơ học lượng tử), thiên văn học (bao gồm vũ trụ học), và khí tượng học…
Nhờ những chuyến du hành đưa người lên bảo dưỡng mà ISS còn hoạt động thêm được đến năm 2028. Vì thế, trạm ISS vẫn sẽ là cơ sở nghiên cứu khoa học quan trọng, giữ vai trò phát triển mục tiêu tiếp theo cho những chuyến bay du hành của người Mỹ lên vũ trụ.
Nam Minh (TH)