From Beijing with Love
Cháu đã lớn thế này rồi à. Lại đây chú ôm cái coi.
Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) là một kỳ công kỹ thuật và biểu tượng của sự hợp tác quốc tế, một trạm vũ trụ được lắp ráp trên quỹ đạo Trái Đất tầm thấp, chủ yếu bởi Hoa Kỳ và Nga, với sự hỗ trợ và các thành phần từ một liên minh đa quốc gia. Trong suốt 25 năm qua kể từ năm 2000, luôn có ít nhất một vài con người sinh sống trên ISS, đồng nghĩa với việc toàn bộ dân số loài người chưa bao giờ cùng hiện diện trên Trái Đất cùng một lúc trong suốt thời gian đó.
Dự án này ban đầu là một nỗ lực của Mỹ, được Tổng thống Ronald Reagan khởi xướng vào những năm 1980 với tên gọi "Freedom" và giao cho NASA nhiệm vụ xây dựng trong vòng 10 năm. Tuy nhiên, dự án đã bị trì hoãn kéo dài do các vấn đề về kinh phí và kỹ thuật. Vào những năm 1990, nó được thiết kế lại để giảm chi phí và mở rộng sự tham gia của quốc tế, đồng thời được đổi tên thành Trạm Vũ trụ Quốc tế. Một bước ngoặt quan trọng diễn ra vào năm 1993 khi Hoa Kỳ và Nga đồng ý hợp nhất các kế hoạch trạm vũ trụ riêng biệt của họ thành một cơ sở duy nhất, tích hợp các mô-đun tương ứng và kết hợp sự đóng góp từ Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA), Nhật Bản và Canada.
Ngày nay, ISS không thuộc sở hữu của bất kỳ quốc gia nào mà được coi là một thực thể được vận hành và duy trì hợp tác bởi các đối tác quốc tế này.
Việc lắp ráp ISS bắt đầu với việc phóng mô-đun điều khiển Zarya của Nga vào ngày 20 tháng 11 năm 1998, tiếp theo là nút kết nối Unity do Mỹ chế tạo vào tháng sau đó. Hai mô-đun này được các phi hành gia tàu con thoi của Mỹ kết nối trên quỹ đạo. Vào giữa năm 2000, mô-đun Zvezda do Nga chế tạo, đóng vai trò là nơi ở và trung tâm điều khiển, đã được bổ sung. Ngày 2 tháng 11 năm 2000, ISS chào đón phi hành đoàn thường trú đầu tiên, bao gồm các nhà du hành vũ trụ Nga Sergey Krikalev và Yuri Gidzenko cùng phi hành gia người Mỹ William Shepherd, những người đã bay lên bằng tàu vũ trụ Soyuz. Kể từ đó, ISS đã liên tục có người sinh sống.
Xây dựng ISS giống như lắp ráp một bộ Lego khổng lồ trên quỹ đạo, cách Trái Đất gần 400km. Các bộ phận được chế tạo ở nhiều quốc gia khác nhau trên thế giới và được vận chuyển lên không gian bằng nhiều phương tiện. Các mô-đun của Nga được phóng bằng tên lửa đẩy của Nga, sau đó tự động tiếp cận và kết nối với ISS. Các thành phần khác được tàu con thoi của Mỹ vận chuyển lên và lắp ráp trên quỹ đạo thông qua các chuyến đi bộ ngoài không gian (spacewalks) đầy nguy hiểm của phi hành gia, với sự hỗ trợ của các cánh tay robot phức tạp như Canadarm2 (được gửi lên năm 2001). Tổng cộng, cần 42 chuyến bay vũ trụ (37 chuyến tàu con thoi Mỹ và 5 chuyến tên lửa Nga) để vận chuyển tất cả các thành phần chính.
Quá trình lắp ráp kéo dài nhiều năm, bổ sung thêm phòng thí nghiệm vi trọng lực Destiny của NASA, các giàn khung dài hỗ trợ bốn bộ tấm pin mặt trời khổng lồ và bộ tản nhiệt, nút Harmony do châu Âu chế tạo, phòng thí nghiệm Columbus (châu Âu) và Kibo (Nhật Bản), cùng các cổng kết nối và khóa khí như Poisk và Tranquility. Việc xây dựng phức tạp hơn bởi thực tế là ISS quay quanh Trái Đất mỗi 90 phút với tốc độ khoảng 28.000 km/h và liên tục bị lực hấp dẫn kéo xuống, đòi hỏi phải thường xuyên kích hoạt tên lửa đẩy để duy trì quỹ đạo.
ISS là một phòng thí nghiệm quỹ đạo được xây dựng để tạo điều kiện thuận lợi cho việc học hỏi và thực hiện các thí nghiệm trong không gian, cũng như khám phá các công nghệ mới. Phần lớn công việc nghiên cứu ban đầu tập trung vào khoa học đời sống dài hạn và khoa học vật liệu trong môi trường không trọng lực.
Sau thảm họa tàu con thoi Columbia vào tháng 2 năm 2003, đội tàu con thoi bị ngừng hoạt động, làm tạm dừng việc mở rộng trạm. Phi hành đoàn bị giảm từ ba xuống hai người, vai trò chủ yếu là bảo trì, hạn chế khối lượng khoa học có thể thực hiện. Tàu Soyuz trở thành phương tiện vận chuyển phi hành đoàn duy nhất, và hàng hóa được tiếp tế bởi tàu Progress tự động của Nga. Khi tàu con thoi hoạt động trở lại vào năm 2006, phi hành đoàn ISS được tăng lên ba người và việc xây dựng được tiếp tục. Đến tháng 5 năm 2009, ISS hoạt động đầy đủ với phi hành đoàn sáu người (thường gồm ba người Nga, hai người Mỹ và một người từ Nhật Bản, Canada hoặc ESA), đòi hỏi luôn có hai tàu Soyuz neo đậu làm "xuồng cứu sinh".
Sau khi tàu con thoi ngừng hoạt động vào năm 2011, việc tiếp tế cho ISS được đảm nhiệm bởi tàu Progress của Nga, ATV của châu Âu, H-II Transfer Vehicle của Nhật Bản và hai tàu chở hàng thương mại là Dragon của SpaceX và Cygnus của Orbital Sciences Corporation (nay là Northrop Grumman). Năm 2020, tàu vũ trụ chở người mới của Mỹ, Crew Dragon của SpaceX, thực hiện chuyến bay đầu tiên đến ISS, cho phép trạm chứa phi hành đoàn bảy người. Tàu CST-100 Starliner của Boeing dự kiến có chuyến bay thử nghiệm có người lái đầu tiên vào năm 2024. Mô-đun khoa học Nauka của Nga được bổ sung vào năm 2021.
Hơn 250 phi hành gia từ ít nhất 20 quốc gia khác nhau đã đến thăm hoặc sinh sống trên ISS. Các phi hành gia thường ở lại khoảng sáu tháng. Tuy nhiên, một số người đã ở lại lâu hơn đáng kể. Trong nhiệm vụ đặc biệt "Một năm trong không gian", Mikhail Korniyenko (Nga) và Scott Kelly (Mỹ) đã ở 340 ngày (2015-2016). Peggy Whitson (Mỹ) đã có nhiều chuyến bay và tổng cộng hơn 675 ngày ở trên ISS, một kỷ lục cho người Mỹ và phụ nữ. Christina Koch (Mỹ) đã ở 328 ngày (2019-2020) và cùng Jessica Meir thực hiện chuyến đi bộ ngoài không gian toàn nữ đầu tiên. Pyotr Dubrov (Nga) và Mark Vande Hei (Mỹ) đã ở 355 ngày (2021-2022), Vande Hei phá kỷ lục chuyến bay dài nhất của người Mỹ.
Cuộc sống trên ISS có những đặc thù riêng. Mặc dù có 7 khu ngủ cố định, 2 phòng tắm, phòng gym và cửa sổ panorama nhìn ra Trái Đất, không gian sống vẫn hạn chế (khoảng 388 mét khối). Kỷ lục số người ở cùng lúc là 13. Oxy bổ sung được tạo ra từ nước qua điện phân, nhưng phần lớn không khí và nước (bao gồm cả mồ hôi, nước tiểu) được tái chế liên tục. ISS là vật thể nhân tạo lớn nhất từng bay quanh Trái Đất, khối lượng trung bình khoảng 420 tấn, trải dài 109 mét và rộng 73 mét (gần bằng một sân bóng đá). Phần lớn diện tích là các tấm pin mặt trời khổng lồ (tổng diện tích hơn 4.000 mét vuông) tạo ra khoảng 735.000 kWh điện mỗi năm. Hơn 13 km dây điện chạy khắp trạm. Cánh tay robot lớn nhất dài 17 mét. Trạm có thể kết nối đồng thời với 8 tàu vũ trụ.
Tuy nhiên, ISS sẽ không tồn tại mãi mãi. Chi phí vận hành hàng năm khoảng 3 tỷ USD (chiếm 1/3 ngân sách bay có người lái của NASA). Hoa Kỳ, ESA, Nhật Bản và Canada đã cam kết hỗ trợ đến năm 2030. Nga tuyên bố sẽ hỗ trợ đến năm 2028 và sau đó bắt đầu xây dựng trạm vũ trụ riêng. Việc Nga rút lui đặt ra thách thức vì họ hiện đảm nhiệm phần lớn việc điều chỉnh quỹ đạo cho ISS. NASA đang xem xét các trạm vũ trụ tiên tiến hơn để thay thế ISS như Lunar Gateway có khả năng hợp tác với các công ty tư nhân. Một số công ty như Vast cũng có kế hoạch xây dựng trạm tư nhân.
Cuối cùng, ISS có thể bị tháo dỡ để tái sử dụng hoặc được điều khiển rơi có kiểm soát trở lại Trái Đất. Tuy nhiên, với việc tuổi thọ đã được gia hạn nhiều lần, ISS hoàn toàn có thể tiếp tục hoạt động thêm một thời gian nữa. Nếu có thêm mô-đun mới, có thể nói việc xây dựng ISS chưa bao giờ thực sự kết thúc.
Dự án này ban đầu là một nỗ lực của Mỹ, được Tổng thống Ronald Reagan khởi xướng vào những năm 1980 với tên gọi "Freedom" và giao cho NASA nhiệm vụ xây dựng trong vòng 10 năm. Tuy nhiên, dự án đã bị trì hoãn kéo dài do các vấn đề về kinh phí và kỹ thuật. Vào những năm 1990, nó được thiết kế lại để giảm chi phí và mở rộng sự tham gia của quốc tế, đồng thời được đổi tên thành Trạm Vũ trụ Quốc tế. Một bước ngoặt quan trọng diễn ra vào năm 1993 khi Hoa Kỳ và Nga đồng ý hợp nhất các kế hoạch trạm vũ trụ riêng biệt của họ thành một cơ sở duy nhất, tích hợp các mô-đun tương ứng và kết hợp sự đóng góp từ Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA), Nhật Bản và Canada.
Ngày nay, ISS không thuộc sở hữu của bất kỳ quốc gia nào mà được coi là một thực thể được vận hành và duy trì hợp tác bởi các đối tác quốc tế này.
Việc lắp ráp ISS bắt đầu với việc phóng mô-đun điều khiển Zarya của Nga vào ngày 20 tháng 11 năm 1998, tiếp theo là nút kết nối Unity do Mỹ chế tạo vào tháng sau đó. Hai mô-đun này được các phi hành gia tàu con thoi của Mỹ kết nối trên quỹ đạo. Vào giữa năm 2000, mô-đun Zvezda do Nga chế tạo, đóng vai trò là nơi ở và trung tâm điều khiển, đã được bổ sung. Ngày 2 tháng 11 năm 2000, ISS chào đón phi hành đoàn thường trú đầu tiên, bao gồm các nhà du hành vũ trụ Nga Sergey Krikalev và Yuri Gidzenko cùng phi hành gia người Mỹ William Shepherd, những người đã bay lên bằng tàu vũ trụ Soyuz. Kể từ đó, ISS đã liên tục có người sinh sống.
Xây dựng ISS giống như lắp ráp một bộ Lego khổng lồ trên quỹ đạo, cách Trái Đất gần 400km. Các bộ phận được chế tạo ở nhiều quốc gia khác nhau trên thế giới và được vận chuyển lên không gian bằng nhiều phương tiện. Các mô-đun của Nga được phóng bằng tên lửa đẩy của Nga, sau đó tự động tiếp cận và kết nối với ISS. Các thành phần khác được tàu con thoi của Mỹ vận chuyển lên và lắp ráp trên quỹ đạo thông qua các chuyến đi bộ ngoài không gian (spacewalks) đầy nguy hiểm của phi hành gia, với sự hỗ trợ của các cánh tay robot phức tạp như Canadarm2 (được gửi lên năm 2001). Tổng cộng, cần 42 chuyến bay vũ trụ (37 chuyến tàu con thoi Mỹ và 5 chuyến tên lửa Nga) để vận chuyển tất cả các thành phần chính.
Quá trình lắp ráp kéo dài nhiều năm, bổ sung thêm phòng thí nghiệm vi trọng lực Destiny của NASA, các giàn khung dài hỗ trợ bốn bộ tấm pin mặt trời khổng lồ và bộ tản nhiệt, nút Harmony do châu Âu chế tạo, phòng thí nghiệm Columbus (châu Âu) và Kibo (Nhật Bản), cùng các cổng kết nối và khóa khí như Poisk và Tranquility. Việc xây dựng phức tạp hơn bởi thực tế là ISS quay quanh Trái Đất mỗi 90 phút với tốc độ khoảng 28.000 km/h và liên tục bị lực hấp dẫn kéo xuống, đòi hỏi phải thường xuyên kích hoạt tên lửa đẩy để duy trì quỹ đạo.
ISS là một phòng thí nghiệm quỹ đạo được xây dựng để tạo điều kiện thuận lợi cho việc học hỏi và thực hiện các thí nghiệm trong không gian, cũng như khám phá các công nghệ mới. Phần lớn công việc nghiên cứu ban đầu tập trung vào khoa học đời sống dài hạn và khoa học vật liệu trong môi trường không trọng lực.
Sau thảm họa tàu con thoi Columbia vào tháng 2 năm 2003, đội tàu con thoi bị ngừng hoạt động, làm tạm dừng việc mở rộng trạm. Phi hành đoàn bị giảm từ ba xuống hai người, vai trò chủ yếu là bảo trì, hạn chế khối lượng khoa học có thể thực hiện. Tàu Soyuz trở thành phương tiện vận chuyển phi hành đoàn duy nhất, và hàng hóa được tiếp tế bởi tàu Progress tự động của Nga. Khi tàu con thoi hoạt động trở lại vào năm 2006, phi hành đoàn ISS được tăng lên ba người và việc xây dựng được tiếp tục. Đến tháng 5 năm 2009, ISS hoạt động đầy đủ với phi hành đoàn sáu người (thường gồm ba người Nga, hai người Mỹ và một người từ Nhật Bản, Canada hoặc ESA), đòi hỏi luôn có hai tàu Soyuz neo đậu làm "xuồng cứu sinh".
Sau khi tàu con thoi ngừng hoạt động vào năm 2011, việc tiếp tế cho ISS được đảm nhiệm bởi tàu Progress của Nga, ATV của châu Âu, H-II Transfer Vehicle của Nhật Bản và hai tàu chở hàng thương mại là Dragon của SpaceX và Cygnus của Orbital Sciences Corporation (nay là Northrop Grumman). Năm 2020, tàu vũ trụ chở người mới của Mỹ, Crew Dragon của SpaceX, thực hiện chuyến bay đầu tiên đến ISS, cho phép trạm chứa phi hành đoàn bảy người. Tàu CST-100 Starliner của Boeing dự kiến có chuyến bay thử nghiệm có người lái đầu tiên vào năm 2024. Mô-đun khoa học Nauka của Nga được bổ sung vào năm 2021.
Hơn 250 phi hành gia từ ít nhất 20 quốc gia khác nhau đã đến thăm hoặc sinh sống trên ISS. Các phi hành gia thường ở lại khoảng sáu tháng. Tuy nhiên, một số người đã ở lại lâu hơn đáng kể. Trong nhiệm vụ đặc biệt "Một năm trong không gian", Mikhail Korniyenko (Nga) và Scott Kelly (Mỹ) đã ở 340 ngày (2015-2016). Peggy Whitson (Mỹ) đã có nhiều chuyến bay và tổng cộng hơn 675 ngày ở trên ISS, một kỷ lục cho người Mỹ và phụ nữ. Christina Koch (Mỹ) đã ở 328 ngày (2019-2020) và cùng Jessica Meir thực hiện chuyến đi bộ ngoài không gian toàn nữ đầu tiên. Pyotr Dubrov (Nga) và Mark Vande Hei (Mỹ) đã ở 355 ngày (2021-2022), Vande Hei phá kỷ lục chuyến bay dài nhất của người Mỹ.
Cuộc sống trên ISS có những đặc thù riêng. Mặc dù có 7 khu ngủ cố định, 2 phòng tắm, phòng gym và cửa sổ panorama nhìn ra Trái Đất, không gian sống vẫn hạn chế (khoảng 388 mét khối). Kỷ lục số người ở cùng lúc là 13. Oxy bổ sung được tạo ra từ nước qua điện phân, nhưng phần lớn không khí và nước (bao gồm cả mồ hôi, nước tiểu) được tái chế liên tục. ISS là vật thể nhân tạo lớn nhất từng bay quanh Trái Đất, khối lượng trung bình khoảng 420 tấn, trải dài 109 mét và rộng 73 mét (gần bằng một sân bóng đá). Phần lớn diện tích là các tấm pin mặt trời khổng lồ (tổng diện tích hơn 4.000 mét vuông) tạo ra khoảng 735.000 kWh điện mỗi năm. Hơn 13 km dây điện chạy khắp trạm. Cánh tay robot lớn nhất dài 17 mét. Trạm có thể kết nối đồng thời với 8 tàu vũ trụ.
Tuy nhiên, ISS sẽ không tồn tại mãi mãi. Chi phí vận hành hàng năm khoảng 3 tỷ USD (chiếm 1/3 ngân sách bay có người lái của NASA). Hoa Kỳ, ESA, Nhật Bản và Canada đã cam kết hỗ trợ đến năm 2030. Nga tuyên bố sẽ hỗ trợ đến năm 2028 và sau đó bắt đầu xây dựng trạm vũ trụ riêng. Việc Nga rút lui đặt ra thách thức vì họ hiện đảm nhiệm phần lớn việc điều chỉnh quỹ đạo cho ISS. NASA đang xem xét các trạm vũ trụ tiên tiến hơn để thay thế ISS như Lunar Gateway có khả năng hợp tác với các công ty tư nhân. Một số công ty như Vast cũng có kế hoạch xây dựng trạm tư nhân.
Cuối cùng, ISS có thể bị tháo dỡ để tái sử dụng hoặc được điều khiển rơi có kiểm soát trở lại Trái Đất. Tuy nhiên, với việc tuổi thọ đã được gia hạn nhiều lần, ISS hoàn toàn có thể tiếp tục hoạt động thêm một thời gian nữa. Nếu có thêm mô-đun mới, có thể nói việc xây dựng ISS chưa bao giờ thực sự kết thúc.
