Trực tiếp: Phi hành đoàn Artemis II trở về Trái Đất

Mô-đun phi hành đoàn của tàu Orion, nơi các phi hành gia sinh sống suốt 10 ngày qua, đã tách khỏi mô-đun dịch vụ vào lúc 19h33 giờ ET (6h33 sáng 11/4, giờ Việt Nam).

Mô-đun dịch vụ, bộ phận chứa 33 động cơ giúp đẩy và điều hướng tàu trong hành trình tới Mặt Trăng và quay về, không còn cần thiết ở giai đoạn cuối. Bộ phận này do Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) chế tạo.

Việc tách mô-đun dịch vụ đồng nghĩa tấm chắn nhiệt của Orion lần đầu tiên lộ ra trong không gian, chuẩn bị cho quá trình tái nhập khí quyển.

Khoảng 20 phút sau, tàu sẽ tiến vào tầng khí quyển phía trên Trái Đất, khu vực đông nam Hawaii. Trước đó, Orion sẽ kích hoạt động cơ đẩy để tách xa khỏi mô-đun dịch vụ, vốn dự kiến sẽ cháy rụi khi lao vào khí quyển.

Phi hành đoàn Artemis II có thể phải chịu gia tốc lên tới 3,9G, tương đương 3,9 lần trọng lượng cơ thể, trong quá trình tàu Orion tái nhập khí quyển Trái Đất.

Phi hành gia Victor Glover cho biết mức gia tốc này tương tự như khi phóng: “Cảm giác sẽ khá ‘nặng’, nhưng khi hạ cánh, tấm chắn nhiệt và hệ thống dù sẽ giúp tàu giảm tốc an toàn”.

Sau khi hạ cánh xuống biển, phi hành đoàn Artemis II sẽ hoàn thành hành trình dài khoảng 1,12 triệu km, theo NASA.

Để so sánh, chu vi Trái Đất khoảng 40.075 km, chuyến bay này tương đương gần 28 vòng quanh Trái Đất.

Trong hành trình, các phi hành gia cũng lập kỷ lục mới khi bay xa Trái Đất nhất trong lịch sử. Tàu Orion đạt khoảng cách tối đa khoảng 406.773 km, vượt 6.600 km so với cột mốc của Apollo 13 thiết lập năm 1970.

Trong hành trình kéo dài 10 ngày, phi hành đoàn đã thực hiện hàng loạt quan sát khoa học, chụp ảnh bề mặt Mặt Trăng và thu thập dữ liệu phục vụ các sứ mệnh Artemis tiếp theo.

NASA cho biết tàu Orion, dự kiến đạt vận tốc cực đại khoảng 39.700 km/h khi tái nhập khí quyển, thấp hơn khoảng 200 km/h so với kỷ lục của sứ mệnh Apollo 10 thiết lập năm 1969.

Tàu sẽ đạt vận tốc này vào khoảng 6h54 ngày 11/4 (giờ Việt Nam). Trong thời gian này, tàu mất liên lạc tạm thời giữa tàu và Trung tâm Điều khiển của NASA.

Theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ (USGS), khi phi hành đoàn Artemis II tái nhập khí quyển Trái Đất, người dân khu vực Nam California có thể nghe hoặc cảm nhận tiếng nổ siêu thanh.

Trước khi bước vào giai đoạn quan trọng, toàn bộ phi hành đoàn Artemis II đã mặc bộ đồ bay màu cam và hoàn tất kiểm tra độ kín. Đây là trang phục được sử dụng trong lúc phóng và hạ cánh, có thể hoạt động như một “tàu vũ trụ cá nhân” trong trường hợp khoang tàu mất áp suất.

Bộ đồ được trang bị nguồn oxy khẩn cấp và hệ thống lọc CO₂, có thể duy trì không khí để thở cho phi hành gia trong tối đa 6 ngày nếu cần.

Theo FOX Weather, điều kiện thời tiết tại khu vực hạ cánh của tàu Orion ngoài khơi San Diego được đánh giá rất thuận lợi, sóng và gió được dự báo không gây trở ngại cho quá trình tiếp nước.

NASA cho biết quỹ đạo trở về của tàu Orion đang đạt độ chính xác gần như tuyệt đối, phi hành đoàn Artemis II chuẩn bị hạ cánh xuống Thái Bình Dương gần San Diego, Mỹ.

Theo bình luận viên của NASA, cú đốt động cơ điều chỉnh quỹ đạo được thực hiện vài giờ trước đã “chuẩn xác đến mức tàu đang đi đúng trung tâm hành lang bay”, đảm bảo tiếp cận điểm hạ cánh theo kế hoạch.

Động tác này được mô tả là bước “tinh chỉnh cuối cùng” nhằm đưa tàu Orion vào vị trí tối ưu trước khi tái nhập khí quyển trên Thái Bình Dương.

Tàu Orion còn một lần điều chỉnh nhỏ dự kiến diễn ra lúc 6h37 ngày 11/4 (giờ Việt Nam), nhằm nâng nhẹ phần đuôi tàu, cải thiện góc tấn khi lao vào khí quyển và giảm tác động nhiệt lên tấm chắn nhiệt.

Theo kế hoạch, tàu Orion sẽ hạ cánh xuống biển vào khoảng 8h07 tối ET (7h07 sáng 11/4, giờ Việt Nam).

Artemis trải qua nhiều trở ngại và bị chậm tiến độ. Nhiệm vụ không người lái Artemis I diễn ra hồi tháng 11/2022, sau hàng loạt đợt hoãn và hủy phóng. Tháng 2 năm nay, NASA cũng phải lùi lịch phóng Artemis II sau khi gặp vấn đề trong cuộc tổng duyệt nạp nhiên liệu.

Nếu không có vấn đề lớn nào khác phát sinh trong Artemis II, NASA sẽ thử nghiệm các công nghệ thương mại phức tạp trên quỹ đạo Trái Đất tầm thấp trong nhiệm vụ Artemis III năm 2027, bao gồm kết nối tàu Orion với tàu đổ bộ SpaceX hoặc Blue Origin.

Sứ mệnh này tập trung kiểm tra hệ thống sự sống, động cơ và bộ đồ du hành mới (Axiom EMU) trước khi thực hiện các chuyến đổ bộ Mặt Trăng có người lái. NASA 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.

Tàu Orion chở theo bốn phi hành gia sứ mệnh Artemis II được phóng lên không gian bằng hệ thống tên lửa SLS lúc 5h35 ngày 2/4 (giờ Hà Nội). Sau khi vào quỹ đạo Trái Đất, tàu thực hiện cú đốt động cơ quan trọng để thoát ly và hướng tới Mặt Trăng.

Khoảng hai ngày sau khi phóng, Orion đạt cột mốc “nửa đường”, ở khoảng cách hơn 219.000 km so với Trái Đất. Đến ngày thứ năm, tàu tiến vào vùng ảnh hưởng lực hấp dẫn của Mặt Trăng, chính thức bước vào không gian quanh vệ tinh này.

Ngày thứ sáu của sứ mệnh, phi hành đoàn thực hiện chuyến bay vòng qua vùng tối của Mặt Trăng kéo dài khoảng 7 giờ, nhiệm vụ quan trọng nhất. Trong hành trình này, tàu Orion tạm mất liên lạc với Trái Đất khoảng 40 phút vì Mặt Trăng chặn tín hiệu.

Cũng trong khoảng thời gian đó, Artemis II thiết lập kỷ lục mới khi trở thành chuyến bay có người lái xa Trái Đất nhất lịch sử, đạt khoảng cách tối đa khoảng 406.773 km, vượt cột mốc của Apollo 13 năm 1970 (khoảng 400.171 km). Tàu đồng thời tiếp cận Mặt Trăng ở khoảng cách gần nhất khoảng 6.500 km.

Video hiện tượng nhật thực khi tàu Orion bay phía sau Mặt Trăng. (Nguồn: NASA)

Trong chuyến bay ngang kéo dài 7 giờ, phi hành đoàn thực hiện nhiều quan sát khoa học, chụp ảnh bề mặt, nghiên cứu các cấu trúc địa chất và chứng kiến hiện tượng nhật thực từ không gian.

Sau khi hoàn tất chuyến bay vòng, tàu Orion tận dụng lực hấp dẫn của Mặt Trăng để quay trở lại Trái Đất theo quỹ đạo “tự do quay về”.

Trong ngày thứ 9 của nhiệm vụ, cũng là ngày trọn vẹn cuối cùng của phi hành đoàn ở ngoài không gian. NASA cho biết các phi hành gia Artemis II đã cán mốc 'nửa đường' giữa Mặt trăng và Trái Đất.

Tàu Orion sẽ đáp xuống Thái Bình Dương vào khoảng 20h07 ngày 10/4 (7h07 ngày 11/4 giờ Hà Nội) ngoài khơi San Diego, Mỹ.

Dù phải đối mặt nhiều rủi ro trong hành trình lên Mặt Trăng, các chuyên gia nhận định giai đoạn nguy hiểm nhất của Artemis II nằm ở chặng cuối: tái nhập khí quyển Trái Đất.

Khi trở về, tàu Orion lao vào khí quyển với vận tốc lên tới khoảng 40.000 km/h, tức hơn 30 lần tốc độ âm thanh, tạo ra nhiệt độ bên ngoài có thể vượt 2.700 độ C. Điều này đặt áp lực cực lớn lên tấm chắn nhiệt - bộ phận bảo vệ sống còn của tàu.

Vấn đề trở nên đáng chú ý sau Artemis I năm 2022, khi tấm chắn nhiệt xuất hiện các vết rỗ và nứt bất thường. Dù tàu vẫn hạ cánh an toàn, những dấu hiệu này làm dấy lên lo ngại về độ bền của vật liệu Avcoat trong điều kiện khắc nghiệt.

Trong Artemis II, NASA vẫn sử dụng thiết kế tấm chắn nhiệt tương tự, nhưng đã điều chỉnh quỹ đạo tái nhập. Thay vì bay theo kiểu “nhảy vọt” như Artemis I, tàu sẽ đi theo quỹ đạo cao hơn nhằm giảm tải nhiệt và hạn chế nguy cơ hư hại.

NASA cho biết đã dành hơn một năm để phân tích và thử nghiệm, khẳng định hệ thống đủ an toàn để đưa phi hành đoàn trở về. Tuy nhiên, một số chuyên gia vẫn thận trọng, cho rằng rủi ro chưa thể loại bỏ hoàn toàn.

Theo kế hoạch, tàu Orion sẽ hạ cánh xuống biển ngoài khơi San Diego. Đây không chỉ là điểm kết thúc hành trình, mà còn là phép thử quan trọng quyết định thành công của toàn bộ sứ mệnh.

Sứ mệnh Artemis II của NASA đã mang lại những hình ảnh cận cảnh đầu tiên về Mặt Trăng do con người trực tiếp chụp từ quỹ đạo gần, cũng như góc nhìn độc đáo về Trái Đất.

Tàu Orion - "Trái tim" của sứ mệnh Artemis II

Orion được thiết kế để đưa phi hành gia bay xa Trái Đất hơn bất kỳ tàu vũ trụ nào trước đây và là phương tiện trung tâm của chương trình Artemis.

Tàu có khả năng thích ứng với môi trường khắc nghiệt của không gian sâu, bảo vệ phi hành gia khỏi bức xạ ngoài từ trường Trái Đất, duy trì sự sống trong nhiều tuần và chịu được nhiệt độ cực cao khi tái nhập khí quyển.

Khoang tàu Orion được thiết kế để chở 4 phi hành gia. Theo NASA, tàu có thể hỗ trợ phi hành đoàn 4 người trong tối đa 21 ngày mà không cần ghép nối với tàu khác. Đây là năng lực quan trọng đối với các sứ mệnh kéo dài xung quanh Mặt Trăng.

Tàu Orion được đặt trên đỉnh Hệ thống Phóng Không gian (SLS) cao 98 m, là tên lửa vũ trụ mạnh nhất từng được chế tạo bởi NASA. Trong vụ phóng Artemis I ngày 16/11/2022, SLS tạo ra lực đẩy kỷ lục khoảng 4.000 tấn.

Về thiết kế, tàu Orion có hình dạng hình nón cụt, cao 3,3 m, đường kính 5 m và thể tích 8,95 m3. NASA cho biết thiết kế hình nón cụt giúp giữ cho tàu ổn định khi nó di chuyển với tốc độ siêu thanh trong bầu khí quyển.