NASA điều tra hiệu quả tấm chắn nhiệt ngay khi tàu Artemis II hạ cánh

Tàu Orion chở phi hành đoàn Artemis II tái nhập khí quyển, bung dù giảm tốc và đáp thành công xuống vùng biển ngoài khơi San Diego tối 10/4 (sáng 11/4 giờ Hà Nội), kết thúc chuyến bay vòng qua phía sau Mặt Trăng mang tính lịch sử. "Đó là một chuyến tái nhập khí quyển chuẩn chỉ và một cú hạ cánh chuẩn chỉ", người dẫn chương trình trong buổi phát sóng trực tiếp của NASA nói.

Sau khi đáp xuống biển, phi hành đoàn Artemis II được đưa ra khỏi Orion, vận chuyển đến tàu USS John P. Murtha bằng trực thăng của Hải quân Mỹ, sau đó trở về bờ để lên máy bay đến Trung tâm Vũ trụ Johnson của NASA ở Houston.

Thợ lặn của hải quân cũng gắn dây cáp vào Orion để kéo lên giá đỡ được thiết kế đặc biệt trong khoang chứa của USS John P. Murtha. Orion sau đó được đưa đến Căn cứ Hải quân Mỹ San Diego, rồi tới Trung tâm Vũ trụ Kennedy của NASA ở Florida. Tại đây, kỹ thuật viên sẽ kiểm tra kỹ con tàu, thu thập dữ liệu, tháo dỡ thiết bị và tiến hành các kiểm tra bổ sung sau chuyến bay.

Tuy nhiên, vài giờ sau khi tàu Orion đáp xuống biển, nhiều người phát hiện một mảng trắng lớn trên tấm chắn nhiệt vốn tối màu và cháy xém trong những bức ảnh về cuộc hạ cánh. Mảng trắng này thu hút sự chú ý vì trông giống dấu hiệu hư hại.

Nhiệm vụ Artemis II đánh dấu lần đầu tiên NASA đưa con người bay đến Mặt Trăng sau 54 năm, đồng thời là lần đầu tiên tên lửa Hệ thống Phóng Không gian (SLS) và tàu Orion của cơ quan này chở người. Phi hành đoàn đã lập kỷ lục bay xa Trái Đất nhất lịch sử, đồng thời trở thành những người đầu tiên quan sát một số khu vực ở phía xa Mặt Trăng (phía luôn khuất khi nhìn từ Trái Đất) bằng mắt thường.

Do những lần đầu tiên này, toàn bộ nhiệm vụ được theo dõi sát sao, đặc biệt là khoảng 15 phút cuối do tấm chắn nhiệt trên tàu Orion từng bị hư hại trong giai đoạn tái nhập khí quyển của nhiệm vụ Artemis I.

Tấm chắn nhiệt là lớp bảo vệ ở đáy tàu Orion, được thiết kế nhằm ngăn tàu cháy rụi trong quá trình tái nhập khí quyển Trái Đất. Time cho biết, cũng giống như tàu Apollo, tấm chắn nhiệt của Orion chủ yếu làm từ vật liệu Avcoat, một hỗn hợp gồm nhựa epoxy và sợi silica, giúp hấp thụ sức nóng khủng khiếp khi lao xuống khí quyển và từ từ cháy hết, mang nhiệt lượng đi khỏi con tàu. Nó cần chịu được mức nhiệt lên tới 2.760 độ C, bằng một nửa nhiệt độ bề mặt Mặt Trời và cao hơn đáng kể so với mức 1.650 độ C mà tàu vũ trụ trở về từ quỹ đạo Trái Đất phải chịu.

Tuy nhiên, tấm chắn nhiệt của Orion gặp vấn đề lớn trong nhiệm vụ không người lái Artemis I diễn ra tháng 11/2022. Khi trục vớt khoang tàu từ đại dương, các kỹ thuật viên phát hiện tấm chắn nhiệt có hơn 100 vết nứt và vết lõm lớn nơi Avcoat bong tróc. Điều này dẫn đến nguy cơ sức nóng từ quá trình tái nhập khí quyển đi xuyên qua thành hợp kim nhôm của tàu, lấy mạng phi hành gia bên trong.

Việc tấm chắn nhiệt hư hại ngoài dự kiến khiến NASA tiến hành cuộc điều tra cặn kẽ kéo dài nhiều tháng. Cơ quan này phát hiện, khi tàu lao xuyên qua khí quyển, khí bị mắc kẹt trong một số phần của tấm chắn nhiệt, khiến áp suất tích tụ dần và gây ra những vết nứt vỡ ở lớp vật liệu bên ngoài.

Để giải quyết, NASA đứng trước hai lựa chọn: thiết kế lại hoàn toàn tấm chắn nhiệt khiến Artemis II bị lùi lại ít nhất hai năm, hoặc chỉnh sửa tấm chắn và thay đổi lộ trình tái nhập khí quyển để giảm tải nhiệt. Họ đã chọn phương án thứ hai. Trong nhiệm vụ Artemis II, NASA sử dụng phiên bản Avcoat mới có độ xốp cao hơn, cho phép khí thoát ra ngoài. Thêm vào đó, họ điều chỉnh hành trình quay về Trái Đất của Artemis II theo hướng "nhẹ nhàng" hơn.

Cuối cùng, phương án này tỏ ra hiệu quả khi cả 4 phi hành gia Reid Wiseman, Christina Koch, Victor Glover, Jeremy Hansen của nhiệm vụ Artemis II đều trở về an toàn và khỏe mạnh. Nicky Fox, phó quản lý Ban chỉ đạo Nhiệm vụ Khoa học của NASA, đánh giá quá trình tàu Orion tái nhập khí quyển diễn ra "hoàn hảo". "Cảnh tượng những chiếc dù bung ra, bầu trời xanh tuyệt đẹp và đại dương bao la bên dưới thực sự trông như thể bạn vừa nhẹ nhàng đặt một tách trà lên bàn vậy", Fox nói với CNN.

Thực tế, NASA đã bắt đầu điều tra hiệu quả của tấm chắn nhiệt ngay sau khi Orion đáp xuống Thái Bình Dương. Lori Glaze, quyền phó giám đốc Ban Phát triển Hệ thống Thám hiểm của NASA, cho biết máy bay được bố trí gần địa điểm hạ cánh để chụp ảnh và thu thập dữ liệu ban đầu về tấm chắn nhiệt. "Chúng tôi cũng có các thợ lặn dưới mặt nước chụp ảnh tấm chắn nhiệt trước khi nó được đưa lên tàu USS John P. Murtha để tìm hiểu tình trạng chính xác sau chuyến hạ cánh", Glaze cho biết.

NASA không phản hồi yêu cầu bình luận của NBC News về tình trạng hay thời điểm công bố bản phân tích đầy đủ về hiệu quả của tấm chắn nhiệt. Tuy nhiên, trả lời bài đăng trên X của Eric Berger, biên tập viên Ars Technica, Giám đốc NASA Jared Isaacman cho biết mảng trắng này nằm trong dự tính.

"Tôi ngại cung cấp thông tin khi chưa có đánh giá dữ liệu đầy đủ, nhưng hiểu sự tò mò của cộng đồng người quan tâm đến vũ trụ, nhất là khi hình ảnh tạo cảm giác có vấn đề xảy ra. Như các bạn dự đoán, các kỹ sư rất muốn kiểm tra tấm chắn nhiệt, bắt đầu từ hình ảnh do thợ lặn chụp ngay sau cú hạ cánh xuống biển và tiếp tục với việc kiểm tra nó trên tàu thủy", Isaacman viết.

"Không có vấn đề bất thường nào được ghi nhận, sự đổi màu đó không phải vật liệu bị bong ra", ông cho biết và giải thích, mảng trắng tương ứng với "vùng đệm nén" của tấm chắn nhiệt, phù hợp với những gì các kỹ sư NASA quan sát được trong quá trình thử nghiệm trước khi phóng. Ông cũng khẳng định NASA "sẽ hoàn tất việc đánh giá dữ liệu đầy đủ trên mọi hệ thống, bao gồm cả hệ thống bảo vệ nhiệt, và thông báo kết quả công khai".

Tàu Orion đưa phi hành đoàn Artemis II rời bệ phóng tối 1/4 (5h35 ngày 2/4 giờ Hà Nội) thực hiện nhiệm vụ có người lái đầu tiên của NASA vượt ra ngoài quỹ đạo Trái Đất tầm thấp sau 54 năm. Phi hành đoàn được ví "đại diện cho thế giới", khi lần đầu có phụ nữ, người da màu và thành viên không phải người Mỹ bay tới Mặt Trăng. Họ ước tính đã di chuyển quãng đường 1.117.659 km trong toàn bộ hành trình vòng quanh Trái Đất và Mặt Trăng. Tổng thời gian bay ước tính là 9 ngày 1 giờ và 31 phút.

Nhiệm vụ Artemis II được thiết kế như một bước đệm cho chương trình Artemis của NASA, hướng tới thiết lập sự hiện diện lâu dài của con người trên Mặt Trăng. Nhiệm vụ không người lái Artemis I diễn ra hồi tháng 11/2022, sau nhiều đợt hoãn và hủy phóng. Tiếp theo, NASA sẽ thử nghiệm tàu Orion và các trạm đổ bộ Mặt Trăng trên quỹ đạo Trái Đất trong nhiệm vụ Artemis III năm 2027. Cơ quan này đặt mục tiêu thực hiện chuyến đổ bộ Mặt Trăng đầu tiên vào năm 2028 với nhiệm vụ Artemis IV. Đến thập niên 2030, NASA kỳ vọng bắt đầu phát triển các khu định cư, robot tự hành và trạm đổ bộ chở hàng, hướng đến thiết lập sự hiện diện bền vững trên bề mặt Mặt Trăng.

Nguồn: vnexpress.net