Trạm vũ trụ lừng danh ISS sắp "hết đát" và cơ hội lịch sử cho các công ty vũ trụ tư nhân

Trạm Vũ trụ Quốc tế ISS bắt đầu hoạt động từ năm 1998. Và kể từ năm 2020, các phi hành đoàn đến từ 19 quốc gia đã luân phiên đến trạm vũ trụ. Ở độ cao hơn 400 km, ISS hoạt động trong khoảng không được gọi là Quỹ đạo địa cầu Tầm thấp (LEO).

Trạm có phòng thử nghiệm để nghiên cứu vi trọng lực trong thời gian dài. Nghiên cứu này là phương tiện của một số phát triển khoa học bao gồm tạo ra hệ thống lọc nước hiệu quả hơn và khám phá các phương pháp mới để điều trị các bệnh như Alzheimer và ung thư.

Nhưng ISS đã bắt đầu "có tuổi". một đôi năm trước, các phi hành gia trên ISS đã phải nuốm độ duyên cớ của một vụ rò rỉ không khí trên trạm. Theo bà Laura Forczyk, người sáng lập Công ty tham vấn các dự án không gian Astralytical, vụ rò rỉ tuy không phải vấn đề quá nghiêm trọng, nhưng nó cho thấy Trạm Vũ trụ Quốc tế đã dần đi tới tuổi dừng hoạt động.

Bà Angela Hart, quản lý Văn phòng về Chương trình Thương mại Quỹ đạo Trái đất Tầm thấp tại NASA, cho biết: "ISS đã đươc phê chuẩn để hoạt động ít ra đến tháng 12 năm 2024 qua các thỏa thuận của chúng tôi với các đối tác quốc tế". Và bà chỉ ra rằng, ISS sẽ phải chấm dứt vòng đời của nó vào một thời khắc nhất mực.

Tuy nhiên, NASA có khả năng sẽ không xây dựng trạm vũ trụ tiếp theo. Thay vào đó, cơ quan này sẽ phụ thuộc vào công nghệ của các công ty bên ngoài. Một số công ty như Sierra Space ở Colorado và Axiom Space có trụ sở tại Houston đang tiến hành xây dựng trạm vũ trụ Thương mại của riêng họ.

mai sau của ISS

Trong vài năm qua, NASA đang ngày một phụ thuộc vào các công ty bên ngoài để hoàn thành các nhiệm vụ vốn dành cho cơ quan của chính phủ.

Theo Chương trình Dịch vụ Tiếp tế thương nghiệp (CRS), NASA đã ký hợp đồng với SpaceX và Northrop Grumman để thực hành sứ mạng tiếp tế hàng hóa lên ISS. Vào năm 2020, SpaceX đã ghi một dấu mốc lịch sử khi trở nên công ty tư nhân trước tiên đưa các phi hành gia lên ISS theo Chương trình Phi hành đoàn Thương mại (CCP) của NASA. Boeing cũng tham gia ký kết vào chương trình của NASA. Tuy nhiên Boeing đã phải hoãn phóng Starliner vì một số vấn đề kỹ thuật.

Các chương trình CRS và CCP phần lớn được coi là một thành công cho NASA. Vào năm 2020, cơ quan này đã ước tính, nhờ hai chương trình trên, chính phủ đã tằn tiện được khoảng 20-30 tỷ USD.

Từ khi SpaceX và Boeing thiết kế những trạm vũ trụ riêng, NASA đã thêm một khoản hỗ trợ trong trường hợp có vấn đề xảy ra với các con tàu. Điều này minh chứng vì sao Boeing luôn cố kỉnh để được chứng nhận có thể đưa con người vào không gian.

NASA hy vong nhân rộng sự thành công của hai chương trình CRS và CCP với dự án Điểm đến Thương mại LEO (CLD). Như một phần của dự án, NASA có kế hoạch trao tới 400 triệu USD để mời gọi 4 công ty phát triển trạm vũ trụ riêng. Điều này sẽ giúp NASA tùng tiệm được khoản tiền lớn. Trạm vũ trụ Quốc tế ISS tốn 150 tỷ USD để xây dựng và 4 tỷ USD hàng năm để vận hành.

Việc phát triển thị trường và công nghệ mới rất tốn kém, và đây là ưu tiên hàng đầu của chính phủ để thực hiện những dự án mới này. NASA hy vọng có thể tùng tiệm được uổng và chuyển sang mô hình tư nhân hóa này.

Thiết kế trạm vũ trụ của công ty Sierra Nevada. Ảnh: Sierra Nevada.

Các công ty tư nhân gấp rút xây dựng trạm vũ trụ riêng

Một trong số những công ty đi tiền phong là công ty Axiom Space, có hội sở tại Houston, Mỹ. Axiom Space có kế hoạch xây dựng trạm vũ trụ với 4 module bao gồm khu dành cho phi hành đoàn, khu vực nghiên cứu sản xuất và một module là các tấm năng lượng quạ.

Với thiết kế như vậy, trạm vũ trụ của Axiom Space có thể tách ra và hoạt động độc lập khi ISS dừng hoạt động. Axiom tự tín rằng họ có thể xây dựng trạm vũ trụ với số tiền ít hơn 150 tỷ USD mà NASA chi ra để xây dựng ISS.

Một trong những cách Axiom có thể thực hành là nhờ công nghệ tối ưu hóa từ ngành khác. Công nghệ đơn giản rưa rứa như công nghệ pin của xe điện. Chip điện tử trong điện thoại iPhone rất giống với chip mà Axiom sử dụng. Axiom dự kiến đưa module trước hết lên ISS vào năm 2024, và module thứ tư vào cuối năm 2027.

Sierra Space là một công ty khác cũng đang xây dựng trạm vũ trụ riêng. Từ năm 2017, Sierra đã thiết kế trạm vũ trụ với các cụm khoang bơm phồng có tên LIFE Habitat thể đáp ứng được môi trường bề mặt sao Hỏa hoặc Mặt trăng, cũng như bay tự do trong quỹ đạo.

Mô hình trạm vũ trụ của công ty Sierra Nevada được đặt tại Trung tâm Không gian Kennedy tại Floria. Các khoang bơm phồng có kích thước tương đương tòa nhà 3 tầng với buồng ngủ, phòng thể nghiệm, buồng vệ sinh.

Sierra cũng chế tác tàu con thoi Dream Chaser để giảm phí đi lạị. Dream Chaser có nhiệm vụ chở vật tư và thiết bị khoa học. Tàu con thoi đặc biệt này sẽ phóng thẳng trên lưng tên lửa và khi chấm dứt sẽ hạ cánh trên đường băng. Dream Chaser sẽ giúp tiết kiệm phí chuyển vận và điều hành. Sierra dự định sẽ phóng trạm vũ trụ thương nghiệp vào năm 2026 hoặc 2027.

Hình ảnh tàu con thoi Dream Chaser. Ảnh: Sierra Nevada

Axiom Space và Sierra Space đều tự tin rằng họ có thể hoàn tất trạm vũ trụ trong thời gian dự định. Một công ty không gian khác là Nanoracks dự kiến sẽ có trạm vũ trụ riêng vào năm 2024. Nhưng thay vì xây dựng cả một cấu trúc mới, Nanoracks dự kiến tái chế rocket thành trạm nghiên cứu.

Các quốc gia khác cũng có những công ty thương nghiệp đầy hứa hẹn. Theo chuyên gia phân tách Namrata Goswami, Trung Quốc dường như đang là người chiến thắng trong cuộc đua này. Trong tháng 6/2021, Trung Quốc đã thành công trong việc đưa 3 phi hành gia lên trạm vũ trụ Thiên Cung. Nga cũng lên kế hoạch xây dựng trạm vũ riêng vào năm 2025.

Phục vụ các khách hàng của chính phủ như NASA có thể là bàn đạp để phát động cho các công ty Thương mại. Một thị trường tư nhân lớn hơn có thể sẽ duy trì sự thành công lâu dài và tiềm năng để thu được lơi nhuận. NASA rất có thể sẽ trở nên người dùng dịch vụ, thay vì là chủ sở hữu.