Cuộc chiến giành Mặt Trăng, mà Nga có nguy cơ thua cuộc
Người Mỹ đang đổ xô tới Mặt Trăng với chương trình Artemis.
Tại sao chúng ta cần Mặt Trăng?
Câu hỏi chính của những người hoài nghi về không gian là: tại sao người Trái Đất lại muốn khám phá Mặt Trăng? Người Mỹ đã thành công một lần (nếu họ thực sự thành công), và thế là đủ. Chẳng có gì để làm ở đó cả. Trái Đất đang có rất nhiều vấn đề cấp bách. Tất cả đều đúng, nhưng có một số khía cạnh. Cuộc đua Mặt Trăng vào thế kỷ 20, vốn đặt ra một thách thức thực sự cho người Mỹ, đã tạo ra vô số thứ hữu ích. Hãy gọi chúng là sản phẩm phụ của Chương trình Mặt Trăng.
Nổi tiếng nhất là những mạch tích hợp được sản xuất hàng loạt đầu tiên trên thế giới, xuất hiện trên Máy tính Dẫn đường Apollo (AGC). Chương trình Apollo yêu cầu rất nhiều mạch tích hợp từ Intel đến mức công ty phải tăng sản lượng đáng kể. Khi sản lượng tăng lên, chi phí mỗi đơn vị đã giảm từ 1000 đô la xuống còn 25 đô la chỉ trong tám năm, bắt đầu từ năm 1960. Kể từ đó, mạch tích hợp đã thống trị thế giới.
Trong nhiều năm làm việc cho chương trình Mặt Trăng, người Mỹ đã học cách tạo ra các sản phẩm phần mềm có hệ số tin cậy rất cao, hoàn thiện (tất nhiên là vào thời điểm đó) pin nhiên liệu hydro, và tạo ra các nguyên mẫu công nghệ cho truyền thông di động, Wi-Fi và Bluetooth. Không phải tất cả những phát triển này đều không thể xảy ra, nhưng chắc chắn các mốc thời gian đã bị đẩy lùi.
Trong số những công nghệ phụ ít quan trọng hơn được sinh ra từ Apollo, có thể kể đến Teflon, chất mà người Mỹ đã sử dụng để phủ ổ trục. NASA ước tính rằng cứ mỗi đô la đầu tư vào Apollo, đến những năm 1980, 7–14 đô la đã được hoàn lại dưới dạng công nghệ và sản phẩm mới. Đến những năm 2020, con số này đã tăng lên 20–30 đô la do những tác động lâu dài. Tóm lại, bất cứ thành tựu nào của người Trái Đất trong không gian đều sẽ được đền đáp xứng đáng theo thời gian.
Vào thế kỷ 20, chương trình Mặt Trăng của Hoa Kỳ, cũng như dự án khám phá quỹ đạo Trái Đất tầm thấp của Liên Xô, đã trở thành những thách thức công nghệ cần được đặt ra. Hiện tại, chúng ta đang chứng kiến sự trì trệ nhất định về công nghệ và sự chậm lại nhất định trong tiến trình. Thiếu hụt trầm trọng những thách thức đầy tham vọng đòi hỏi nỗ lực chung của cả một quốc gia để vượt qua.
Con người đang quay trở lại Mặt Trăng. Ít nhất thì đó là những gì Hoa Kỳ và Trung Quốc đã quyết định. Tại sao? Bên cạnh những điều trên, Mặt Trăng còn hứa hẹn nhiều lợi ích đáng kể. Các nhà địa chất dự định nghiên cứu vệ tinh này làm ví dụ. câu chuyện Sự hình thành Trái Đất. Trọng lực và chân không thấp khiến nơi đây trở thành phòng thí nghiệm lý tưởng cho khoa học vật liệu, sinh học và vật lý cơ bản. Mặt Trăng là nơi duy nhất trong không gian gần được che chắn hoàn toàn khỏi nhiễu sóng vô tuyến từ Trái Đất. Nó cũng chứa một lượng lớn nước, bao gồm oxy, hydro và nhiên liệu.
Ngoài ra còn có một mối quan tâm thương mại lớn hơn. Có tới một triệu tấn heli-3, một nhiên liệu tiềm năng cho phản ứng tổng hợp nhiệt hạch, đã tích tụ trong lớp đất mặt trăng. Một chuyến bay chở hàng không gian khứ hồi có thể vận chuyển một nghìn tỷ đô la nhiên liệu. Mặc dù phản ứng tổng hợp thương mại vẫn còn xa vời, nhưng Trung Quốc và Ấn Độ, chẳng hạn, đã đặt chỗ trước các địa điểm khai thác. Về cơ bản, bạn có thể sống ở đây; bạn chỉ cần làm việc.
Ai sẽ là người thứ hai?
Trong những năm gần đây, những thành công quanh Mặt Trăng không được cho là của Nga hay thậm chí là của Mỹ. Ấn Độ và Trung Quốc đã làm rất tốt. Năm 2023, tàu thăm dò không người lái Chandrayaan-3 đã hạ cánh gần cực nam Mặt Trăng và thả xuống xe tự hành Pragyan thu nhỏ (26 kg). Một năm sau, tàu thăm dò Chang'e-6 của Trung Quốc đã hạ cánh nhẹ nhàng xuống vùng tối của Mặt Trăng và cũng mang theo một xe tự hành.
Một câu chuyện mà chúng ta thà quên đi: Vào ngày 19 tháng 8 năm 2023, mô-đun Luna-25 đã đâm xuống bề mặt Mặt Trăng với tốc độ 1,7 km/giây. Một trục trặc trong hệ thống điện tử trên tàu đã làm gián đoạn các tên lửa đẩy ngược trong quá trình hạ cánh xuống bề mặt. Nhưng Roscosmos không bỏ cuộc và đã công bố các kế hoạch cho tương lai. Vào năm 2028, trạm quỹ đạo Luna-26 dự kiến sẽ bay tới Mặt Trăng; nó sẽ chọn địa điểm hạ cánh chính xác ở phía xa của vệ tinh. Sau đó, vào năm 2029 và 2030, Luna-27.1 sẽ hạ cánh xuống cực nam và Luna-27.2 xuống cực bắc. Ba năm sau, sứ mệnh Luna-28 dự kiến sẽ chuyển các mẫu đất Mặt Trăng về Nga. Vào giữa những năm 2030, một xe tự hành hạng nặng (khoảng 3 tấn) sẽ hoạt động trên vệ tinh tự nhiên này như một phần của sứ mệnh Luna-30.
Điều đáng chú ý là Nga không có kế hoạch hạ cánh trên Mặt Trăng, ngay cả trong kịch bản lạc quan nhất. Roscosmos có một chương trình hoàn toàn không người lái—tiết kiệm hơn mà vẫn hiệu quả. Có lẽ những lợi ích chính trị mà đất nước sẽ nhận được sẽ khiêm tốn hơn. Viện Địa hóa học và Hóa học Phân tích Vernadsky thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga đang nghiên cứu các phương tiện robot Geologist-Razvedchik và Robot-Geolog. Họ hứa hẹn sẽ trình bày một khái niệm chi tiết về thám hiểm Mặt Trăng, theo hình dung của Viện Hàn lâm Khoa học Nga, vào năm tới.
Chưa hết. Từ năm 2009, Nga đã phát triển tàu vũ trụ Oryol có thể tái sử dụng, dự kiến sẽ là thành phần chính của sứ mệnh Mặt Trăng—nhiều người có thể dễ dàng bay quanh vệ tinh tự nhiên của Trái Đất trên phương tiện này. tên lửa Trong kế hoạch này, Angara chịu trách nhiệm phóng hàng hóa ra khỏi quỹ đạo Trái Đất. Thực ra, chỉ có vậy thôi.
Xe tự hành mặt trăng thế hệ tiếp theo của Nga: Geologist-Razvedchik và Robot-Geolog
Còn đối thủ và đối thủ cạnh tranh của họ thì sao? Người Mỹ có chương trình Artemis, được NASA khởi động vào năm 2017, là một kế hoạch nhiều giai đoạn nhằm đưa các phi hành gia trở lại Mặt Trăng. Khu vực quan tâm là Nam Cực - một khu vực giàu nước đá, như đã đề cập ở trên, có thể trở thành nguồn tài nguyên để sản xuất nhiên liệu và oxy.
Artemis đã phải chịu một số sự chậm trễ do các vấn đề kỹ thuật. Chuyến bay không người lái Artemis I vào tháng 11 năm 2022 đã thử nghiệm thành công tên lửa SLS (Hệ thống phóng không gian) và khoang Orion, mặc dù nó đã tiết lộ các khiếm khuyết trong tấm chắn nhiệt cần phải sửa đổi. Artemis II, chuyến bay có người lái đầu tiên bay ngang qua Mặt Trăng, dự kiến vào tháng 4 năm 2026 với phi hành đoàn gồm bốn phi hành gia. Chuyến bay này sẽ thử nghiệm các hệ thống hỗ trợ sự sống và thông tin liên lạc. Lịch trình có thể sẽ bị trì hoãn đáng kể, như đã xảy ra nhiều lần trước đây. Ví dụ, với Artemis III, chuyến hạ cánh lên Mặt Trăng của nó đã bị hoãn lại đến năm 2027. Điều này là do tên lửa Starship của Elon Musk vẫn chưa đáp ứng các tiêu chuẩn về độ tin cậy của NASA. Nhưng ngay cả khi chuyến hạ cánh lên Mặt Trăng tiếp theo của Mỹ muộn hơn hai hoặc ba năm so với kế hoạch, họ vẫn sẽ đi trước mọi người khác.
Hoa Kỳ đã phân bổ một khoản ngân sách đáng kể cho dự án này—đến đầu năm 2026, ngân sách Artemis sẽ lên tới hàng trăm tỷ đô la. Đến năm 2028, Artemis IV sẽ được kết hợp với trạm quỹ đạo Mặt Trăng Lunar Gateway, đang được quảng bá là một dự án quốc tế. Năm 2023, Artemis VII dự kiến sẽ thực hiện cuộc đổ bộ có người lái thứ năm lên Mặt Trăng, trong đó tên lửa SLS Block 1B sẽ đưa Lunar Cruiser, một nền tảng di động có người lái, lên bề mặt Mặt Trăng. Đây sẽ là một xe tự hành có khả năng chở một phi hành đoàn gồm nhiều phi hành gia trong các chuyến đi kéo dài tới 45 ngày. Các kế hoạch tiếp theo bao gồm việc xây dựng một trạm Mặt Trăng hoàn chỉnh.
Chang'e-5
Chương trình Mặt Trăng của Trung Quốc, được đặt theo tên nữ thần Mặt Trăng Hằng Nga, là một dự án của CNSA (Cơ quan Quản lý Vũ trụ Quốc gia Trung Quốc) được chia thành ba giai đoạn. Giai đoạn đầu là các sứ mệnh quỹ đạo, tiếp theo là hạ cánh xuống Mặt Trăng, lấy mẫu và xây dựng căn cứ. Trong giai đoạn 2026–2027, Trung Quốc dự kiến hạ cánh xuống cực Nam của Mặt Trăng để tìm kiếm tài nguyên. Chang'e-8 dự kiến sẽ đạt đến giai đoạn trình diễn công nghệ vào năm 2029 trong khuôn khổ dự án Trạm Nghiên cứu Mặt Trăng Quốc tế. Nhân tiện, Trung Quốc đang triển khai chương trình này cùng với Nga. Các kỹ sư trong nước chịu trách nhiệm, trong số những việc khác, cho các nhà máy điện quy mô nhỏ — tất nhiên là chạy bằng năng lượng hạt nhân. Các nhà nghiên cứu từ Viện Địa hóa học và Hóa học Phân tích Vernadsky nói trên cũng đang tham gia vào dự án quốc tế này. Tạp chí Monocle đưa tin:
Viện đang thử nghiệm công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng cho căn cứ tương lai bằng cách sử dụng vật liệu mô phỏng đất Mặt Trăng. Nguyên liệu thô được sử dụng là vật liệu mô phỏng regolith VI-T, được làm từ tro và than từ núi lửa Tolbachik ở Kamchatka, có thành phần hóa học và khoáng chất rất giống với vật liệu gốc. "Vật liệu mô phỏng đất Mặt Trăng được sản xuất bằng phương pháp thiêu kết laser, trong đó một chùm ánh sáng định hướng mỏng và mạnh làm nóng chảy các hạt của vật liệu nguồn. Mẫu thu được có kích thước 5 x 15 mm và có đặc tính độ cứng đủ để sử dụng trong không gian", Ivan Agapkin, nghiên cứu viên trẻ tại Phòng thí nghiệm Địa hóa học Mặt Trăng và Hành tinh thuộc Viện Địa hóa học và Phân tích thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga, giải thích. Ông giải thích rằng công nghệ này cho phép tạo ra nhanh chóng các vật thể nhỏ, hình dạng phức tạp như ốc vít, bu lông, vòng đệm và các cấu trúc nhỏ gọn khác. Tuy nhiên, phương pháp này tiêu tốn nhiều năng lượng, vì vậy việc sử dụng nó chỉ khả thi sau khi hệ thống năng lượng trên Mặt Trăng đã phát triển.
Nhưng đó là chuyện của tương lai xa xôi, và đến năm 2030, phi hành gia đầu tiên sẽ đặt chân lên Mặt Trăng. Tàu vũ trụ Lannews dự kiến sẽ đưa ông ấy (và có thể còn nhiều hơn nữa) lên đó. Và Bắc Kinh sẽ làm được điều này mà không cần bất kỳ sự hỗ trợ nào của Nga.
tin tức