Các trạm không gian (space station)

Trong giai đoạn đầu, các trạm không gian thường có dạng ?onguyên khối?. Chúng được lắp ghép sẵn ở dưới mặt đất, sau đó phóng lên không gian. Các trang bị và nhu yếu phẩm cũng rất hạn chế và do đó, 1 nhóm phi hành đoàn chỉ có thể làm việc trên trạm không gian trong 1 thời gian ngắn. Một hạn chế khác là các tàu Soyuz không thể ngoài không gian trong 1 thời gian dài, như vậy sẽ rất nguy hiểm khi phi hành đoàn quay trở về Trái Đất. Hơn nữa, chúng cũng chỉ có duy nhất 1 cổng kết nối (docking port), điều đó có nghĩa là vào 1 thời điểm, chỉ có 1 nhóm các nhà du hành làm việc trên trạm không gian. Trạm Skylab của Hoa Kỳ có 2 cổng kết nối, nhưng trong quá trình vận hành thực tế, chưa bao giờ cả hai cổng này được sử dụng đồng thời.

Salyut-1 ghép nối với tàu Soyuz-10​

Salyut-6 là trạm không gian đầu tiên đưa vào sử dụng 2 cổng kết nối. Các nhiệm vụ sẽ gồm hai loại : ngắn hạn và dài hạn. Song song với các nhiệm vụ dài hạn, sẽ có những nhóm các nhà du hành khác lên làm việc ngắn hạn tại trạm không gian. Khi về, 2 nhóm phi hành đoàn sẽ trao đổi phi thuyền nhằm để lại phi thuyền mới hơn trên trạm không gian. Đồng thời, mặt đất cũng có thể phóng các tàu không người lái Progress mang nhu yếu phẩm, thiết bị khoa học lên tiếp tế cho phi hành đoàn.

Salyut-6 với 2 tàu vũ trụ kết nối đồng thời​

Salyut-7 được coi là quá trình chuyển tiếp từ các trạm không gian kiểu ?onguyên khối? sang dạng module. Trạm không gian có 2 cổng kết nối, trong đó 1 cổng cho phép kết nối với 1 module khác (không phải là các tàu Soyuz hoặc Progress).

Salyut-7 ghép nối với module Kosmos 1267​

Hai trạm không gian gần đây nhất là Mir và ISS đều có dạng module. Các module được lần lượt phóng hoặc chở lên vũ trụ, sau đó lắp ghép vào trạm không gian. Điều này cho phép việc xây dựng và sử dụng trạm không gian được linh hoạt hơn rất nhiều.

ISS (tháng 5 năm 2008)​

Được Hero_Zeratul sửa chữa / chuyển vào 01:28 ngày 27/08/2008

Salyut-1
Trạm không gian đầu tiên của nhân loại
Một trang buồn trong lịch sử chinh phục không gian

Salyut-1 trên quỹ đạo (ảnh minh họa)​

Ngày 14/04/1971, tên lửa đẩy Proton đã phóng thành công trạm Salyut-1 (Chào Mừng 1) lên quỹ đạo. Salyut-1 dài 15.8 m, đường kính chỗ lớn nhất 4.15 m, khối lượng tổng cộng 18.9 tấn, thể tích không gian làm việc của phi hành đoàn 90 m³. Salyut-1 chuyển động trên quỹ đạo mà điểm thấp nhất cách mặt đất 200 km, điểm cao nhất cách mặt đất 222 km. Trạm không gian bay 1 vòng quanh Trái Đất hết 88.5 phút.
Ngày 25/04/1971, tàu Soyuz-10 chở phi hành đoàn đầu tiên (Vladimir Shatalov, Aleksei Yeliseyev và Nikolai Rukavishnikov) lên làm việc tại Salyut-1. Tàu vũ trụ đã kết nối được với trạm không gian, tuy nhiên do khớp kết nối không đủ an toàn nên phi hành đoàn không thể di chuyển vào bên trong. Kế hoạch ban đầu phải huỷ bỏ, ngày 25/04, phi hành đoàn Soyuz-10 đã trở về Trái Đất.
Ngày 06/06/1971, tàu Soyuz-11 chở 3 nhà du hành Georgi Dobrovolski, Vladislav Volkov và Viktor Patsayev lên Salyut-1. Ngày 07/06, quá trình kết nối được thực hiện thành công, phi hành đoàn trở thành những người đầu tiên làm việc trên một trạm không gian. Sau 22 ngày làm việc, ngày 30/06, họ rời Salyut-1 trở về Trái Đất. Tuy nhiên, chỉ ít phút sau khi tách khỏi trạm không gian, một chiếc van điều áp đã bị hỏng khiến cho không khí trong tàu Soyuz-11 thoát hết ra ngoài, cả 3 nhà du hành đã hi sinh (1).
Sau tai nạn trên, Liên Xô không cử thêm nhóm phi hành đoàn nào lên làm việc tại Salyut-1 nữa. Ngày 11/10/1971, trạm không gian đã bị tiêu huỷ khi ma sát với bầu khí quyển, các mảnh vụn rơi xuống Thái Bình Dương. Tổng cộng Salyut đã ở trên quỹ đạo 175 ngày (trong đó 22 ngày có phi hành đoàn), bay được 2929 vòng xung quanh Trái Đất.

Phi hành đoàn Soyuz-11, từ trái qua phải : Dobrovolski, Patsayev và Volkov​

Tài liệu tham khảo:
[1]Wikipedia, 06/2008. Salyut 1, http://en.wikipedia.org/wiki/Salyut_1
[2]Wikipedia, 06/2008. Soyuz-11, http://en.wikipedia.org/wiki/Soyuz_11
====
Ghi chú:
(1) Xem thêm bài viết ngày 30/06 tại topic ?oNgày này ?" Năm xưa?:
http://www10.ttvnol.com/forum/thienvanhoc/874812/trang-42.ttvn
Được Hero_Zeratul sửa chữa / chuyển vào 18:42 ngày 28/08/2008

Salyut-2
Phóng thành công nhưng không thể sử dụng
Ngày 04/04/1973, Liên Xô tiếp tục phóng trạm không gian Salyut-2 lên không gian. Đây là 1 trong 3 trạm không gian Salyut sử dụng cho mục đích quân sự . Mặc dù được phóng thành công lên quỹ đạo, tuy nhiên, chỉ 2 ngày sau, những trục trặc nghiêm trọng đã liên tiếp xảy ra : không khí bên trong bị thoát dần ra ngoài, hệ thống điều khiển bay bị hỏng. Có lẽ Salyut-2 đã bị 1 số mảnh ở tầng trên cùng của tên lửa đẩy văng vào. Ngày 11/04/1973, 2 tấm pin mặt trời trên trạm cũng đột ngột ngừng hoạt động không rõ nguyên nhân. Salyut-2 rơi trở lại Trái Đất vào ngày 28/05/1973.

Salyut-2 trên quỹ đạo (ảnh minh hoạ)​

====
Ghi chú :
Song song với các trạm không gian sử dụng cho mục đích khoa học, Liên Xô cũng đồng thời triển khai các trạm không gian phục vụ cho mục đích quân sự trong chương trình có tên là Almaz (Kim Cương). Tuy nhiên, các trạm này vẫn được đặt tên là Salyut với mục đích bảo mật. Các trạm Salyut thuộc chương trình Almaz là : Salyut-2, Salyut-3 và Salyut-5.

Skylab

Cấu tạo Skylab​

Ngày 14/05/1973, Hoa Kỳ phóng thành công trạm Skylab lên quỹ đạo. Đây là trạm không gian đầu tiên và duy nhất tính đến thời điểm này do Hoa Kỳ độc lập chế tạo và sử dụng. Skylab có kích thước lớn hơn hẳn so với Salyut-1 : dài 36.12 m, đường kính chỗ lớn nhất 6.58 m, thể tích không gian làm việc của phi hành đoàn : 361 m³, tổng trọng lượng khi phóng là 76.295 tấn. Skylab chuyển động trên quỹ đạo mà điểm cao nhất cách mặt đất 439 km, điểm thấp nhất cách mặt đất 427 km. Trạm không gian bay 1 vòng quanh Trái Đất hết 93.4 phút.
Để đưa phi hành đoàn lên làm việc tại Skylab, Hoa Kỳ sử dụng command/service module (CSM) của các tàu Apollo. Tổng cộng đã có 3 chuyến bay đưa các nhà du hành lên làm việc tại Skylab. Thành viên của mỗi chuyến bay bao gồm 3 người.
(Ký hiệu nhiệm vụ; phi hành đoàn; ngày phóng - ngày hạ cánh; thời gian làm việc trên trạm)
+ SL2, Pete Conrad, Paul Weitz và Joseph Kerwin; 25/05/1973 - 22/06/1973; 28.3 ngày
+ SL3, Alan Bean, Jack Lousma và Owen Garriott; 28/07/1973 ?" 25/09/1973; 59.46 ngày
+ SL4, Gerald Carr, William Pogue và Edward Gibson; 16/11/1973 ?" 08/02/1974; 84.04 ngày
Sau khi phi hành đoàn SL4 rời khỏi Skylab, trạm không gian vẫn tiếp tục ở trên quỹ đạo cho đến khi rơi trở lại vào bầu khí quyển ngày 11/07/1979. Tổng cộng Skylab đã ở trên quỹ đạo 2249 ngày (trong đó 171 ngày có phi hành đoàn), bay được 34981 vòng xung quanh Trái Đất.

Skylab trên không gian (ảnh do phi hành đoàn SL4 chụp sau khi rời trạm)​

Tài liệu tham khảo:
[1]Wikipedia, 07/2008. Skylab, http://en.wikipedia.org/wiki/Skylab

Salyut-3

Trạm Almaz và tàu Soyuz (hình minh hoạ)​

Sau Salyut-2, ngày 11/05/1973 (3 ngày trước khi Hoa Kỳ phóng Skylab), Liên Xô lại 1 lần nữa gặp thất bại. Tên lửa đẩy đã phóng một trạm không gian khác trong chương trình Almaz lên không gian, nhưng vì lỗi của hệ thống điều khiển bay, tên lửa hiệu chỉnh quỹ đạo đã không thể hoạt động. Do quá trình phóng lên đã bị theo dõi bởi các radar phương Tây nên Liên Xô đã đặt tên cho trạm không gian là Cosmos-557 với mục đích bảo mật. Một tuần sau, Cosmos-557 rơi trở lại Trái Đất.
Hơn 1 năm sau, ngày 25/06/1974, Liên Xô phóng thành công trạm Salyut-3 lên quỹ đạo. Đây thực chất là một trạm không gian với mục đích quân sự trong chương trình Almaz. Salyut-3 có cấu tạo gần giống như Salyut-1, chuyển động trên quỹ đạo mà điểm cao nhất cách mặt đất 272 km, điểm thấp nhất cách mặt đất 268 km. Trạm không gian bay 1 vòng quanh Trái Đất hết 89.1 phút.
Đã có 2 nhiệm vụ đưa phi hành đoàn lên làm việc tại Salyut-3 : Soyuz-14 và Soyuz-15. Tàu Soyuz-14 được phóng lên vào ngày 03/07/1974, hai phi công vũ trụ Yuri Artyukhin, Pavel Popovich đã kết nối thành công và di chuyển vào trạm không gian. Họ đã làm việc trên Salyut-3 tổng cộng 15 ngày, thực hiện các nhiệm vụ trinh sát và một số thí nghiệm sinh học. Ngày 26/08/1974, Liên Xô tiếp tục phóng tàu Soyuz-15, tuy nhiên, quá trình kết nối đã không thực hiện thành công, phi hành đoàn trở về Trái Đất an toàn.
Ngày 24/01/1975, Salyut-3 rơi trở lại Trái Đất sau 213 ngày trên quỹ đạo, trong đó 15 ngày có phi hành đoàn, bay được 3442 vòng xung quanh Trái Đất.
Tài liệu tham khảo:
[1]Wikipedia, 03/2008. Salyut 3, http://en.wikipedia.org/wiki/Salyut_3
Được Hero_Zeratul sửa chữa / chuyển vào 19:20 ngày 04/09/2008

Salyut-4

Mô hình Salyut-4 trưng bày tại bảo tàng​

Ngày 26/12/1974, Liên Xô phóng thành công trạm Salyut-4. Đây vốn là bản sao của Cosmos-557 nhưng không phục vụ cho mục đích quân sự (không thuộc chương trình Almaz). Các thiết bị quan sát trên trạm tập trung vào việc quan sát Mặt Trời và quan sát vũ trụ tại dải sóng tia X. Salyut-4 chuyển động trên quỹ đạo mà điểm xa nhất cách mặt đất 343 km, điểm gần nhất cách mặt đất 355 km (xa hơn các trạm Salyut trước nhưng vẫn gần hơn so với Skylab). Thời gian để bay 1 vòng quanh Trái Đất của Salyut-4 là 89.1 phút.
Đã có 3 chuyến bay chở phi hành đoàn lên làm việc tại Salyut-4 : Soyuz-17, Soyuz-18a và Soyuz-18. Tuy nhiên, chỉ có hai chuyến bay thành công, tổng cộng đã có 4 nhà du hành làm việc trên Salyut-4 (chia làm 2 lượt) : Georgi Grechko, Aleksei Gubarev (Soyuz-17, 29.56 ngày) và Pyotr Klimuk, Vitali Sevastyanov (Soyuz-18, 62.97 ngày). Trước Soyuz-18, tên lửa đẩy của tàu Soyuz-18a gặp trục trặc tại độ cao khoảng 145 km, phi hành đoàn không thể tiếp tục bay đến trạm không gian và đã hạ cánh an toàn.
Sau Soyuz-18, không còn phi hành đoàn làm việc trên Salyut-4, tuy nhiên, Liên Xô tiếp tục phóng 1 tàu Soyuz không người lái lên kết nối với trạm (Soyuz-20). Soyuz-20 kết nối với Salyut-4 trong 90 ngày trước khi quay trở lại Trái Đất với mục đích tiến hành những thử nghiệm chuẩn bị cho các nhiệm vụ làm việc trên trạm không gian dài hơn 3 tháng trong tương lai.
Ngày 03/02/1977, Salyut-4 rơi trở lại Trái Đất sau 770 ngày trên quỹ đạo (trong đó 92 ngày có phi hành đoàn), bay được 12444 vòng quanh Trái Đất.
Tài liệu tham khảo:
[1]Wikipedia, 06/2008. Salyut 4, http://en.wikipedia.org/wiki/Salyut_4
Được Hero_Zeratul sửa chữa / chuyển vào 19:25 ngày 04/09/2008

Salyut-5

Cấu tạo bên ngoài Salyut-5 (sơ đồ)​

Sayut-5 là trạm không gian cuối cùng trong chương trình Almaz, phục vụ cho mục đích quân sự. Salyut-5 có cấu tạo tương tự như Salyut-3, tuy nhiên nó được trang bị thêm module chứa mẫu vật thí nghiệm. Trạm không gian được phóng thành công bằng tên lửa đẩy Proton 8K82K ngày 22/06/1976. Salyut-5 chuyển động trên quỹ đạo mà điểm xa nhất cách mặt đất 269 km, điểm gần nhất cách mặt đất 223 km (gần hơn Salyut-4, có lẽ là để có thể thực hiện các quan sát quân sự tốt hơn). Trạm không gian bay 1 vòng quanh Trái Đất hết 89 phút.
Ngày 06/07/1976, phi hành đoàn Soyuz-21 gồm 2 phi công Boris Volynov và Vital Zhoilobov được phóng lên Salyut-5. Mục đích chính của nhiệm vụ là thử nghiệm khả năng giám sát các hoạt động quân sự từ trạm. Trong lúc phi hành đoàn làm việc trên Salyut-5, quân đội Liên Xô cũng tiến hành tập trận tại Siberi. Volynov và Zhoilobov tiến hành quan sát quá trình tập trận từ ngoài không gian. Bên cạnh nhiệm vụ chính, hai nhà du hành cũng đã thực hiện nhiều thí nghiệm khoa học khác như quan sát Mặt Trời, theo dõi sự hoạt động của cá trong môi trường không trọng lượng, nói chuyện qua cầu truyền hình với học sinh, ...Do các thiết bị của trạm gặp trục trặc nên điều kiện sống của các nhà du hành trở nên khó khăn và họ gặp các vấn đề về sức khoẻ, tâm lý. Ngày 24/08/1976, họ đã quay trở về Trái Đất sau hơn 49 ngày làm việc.
Ngày 14/10/1976, tàu Soyuz-23 tiếp tục được phóng lên không gian, tuy nhiên 2 nhà du hành Vyacheslav Zudov và Valeri Rozhdestvenski đã không thể kết nối với trạm không gian. Sau khi xuyên qua bầu khí quyển Trái Đất, module đổ bộ của Soyuz-23 rơi vào một cơn bão tuyết và họ bị chìm xuống phía dưới lớp băng trên mặt hồ Tengiz, Kazakhstan. Sau rất nhiều nỗ lực cứu hộ, các thợ lặn đã buộc được dây cáp vào module đổ bộ và dùng trực thăng cẩu lên khỏi hồ nước. Hai nhà du hành được giải cứu an toàn.
Ngày 07/02/1977, Liên Xô phóng thành công tàu vũ trụ Soyuz-24. Hai nhà du hành Viktor Gorbatko và Yuri Glazkov đã kết nối thành công với trạm không gian. Nhiệm vụ chính của họ là làm nốt các công việc mà phi hành đoàn Soyuz-21 phải bỏ dở, chuẩn bị sẵn sàng module mẫu vật và tiến hành quá trình lọc không khí trên trạm không gian với nguồn không khí ?omới? mang theo trên tàu Soyuz. Mặc dù tổng thời gian phi hành làm việc trên trạm chỉ khoảng 18 ngày, nhưng Soyuz-24 được đánh giá là một nhiệm vụ rất thành công.
Một ngày sau khi tàu Soyuz-24 rời khỏi Salyut-5, moduel mẫu vật cũng đã tách khỏi trạm không gian và được thu hồi thành công. Ngày 08/08/1977, Salyut-5 rơi trở lại mặt đất sau 412 ngày trên quỹ đạo (trong đó 67 ngày có phi hành đoàn), bay được 6666 vòng quanh Trái Đất.
Tài liệu tham khảo:
[1]Wikipedia, 06/2008. Salyut 4, http://en.wikipedia.org/wiki/Salyut_5
Được Hero_Zeratul sửa chữa / chuyển vào 19:48 ngày 07/09/2008

Salyut-6

Phù hiệu Salyut-6​

Ngày 29/09/1977, Liên Xô tiếp tục phóng thành công trạm Salyut-6. Đây được coi là đại diện đầu tiên của các trạm không gian thế hệ thứ hai. Mặc dù về cơ bản, Salyut-6 vẫn có cấu tạo giống như các trạm trước, tuy nhiên, nó đã có những cải tiến đáng kể. Quan trọng nhất là việc thêm 1 cổng kết nối, cho phép thực hiện việc tiếp vận bằng các tàu Progress không người lái cũng như tiến hành đồng thời các nhiệm vụ ngắn hạn và dài hạn. Cải tiến này cũng cho phép các nhóm phi hành gia trao đổi tàu vũ trụ khi bay về nhằm bảo đảm thời gian hoạt động an toàn của các tàu Soyuz trong không gian. Bên cạnh đó, hệ thống điều khiển các động cơ phản lực và thiết bị khoa học chính của trạm cũng đã được nâng cấp hoặc bổ sung.
Trong 5 năm trên quỹ đạo, đã có tổng cộng 16 lượt phi hành đoàn lên làm việc tại Salyut-6 (11 ngắn hạn song song với 5 dài hạn). Đây cũng là điểm đến của các phi công vũ trụ thuộc các nước đồng minh của Liên Xô trong chương trình Intercosmos.

(Còn tiếp)​

Được Hero_Zeratul sửa chữa / chuyển vào 04:49 ngày 17/09/2008

Phiên bản Salyut-6 trưng bày tại viện bảo tàng​

Đã có 8 phi công vũ trụ thuộc các nước đồng minh của Liên Xô lên làm việc trại Salyut-6 : Tiệp Khắc, Ba Lan, Đông Đức, Hungary, Việt Nam, Cuba, Mông Cổ, Rumani. Trong đó, phi công vũ trụ Phạm Tuân của Việt Nam đã trở thành người Châu Á đầu tiên bay vào không gian.
Salyut-6 cũng là trạm đầu tiên tiến hành việc kết nối với một module không gian khác (1), đánh dấu bước tiến quan trọng trong quá trình chuyển tiếp từ các trạm không gian dạng nguyên khối sang dạng module. Ngày 19/06/1981, trạm không gian đã kết nối thành công với module Kosmos-1267 (phiên bản chuyển đổi mục đích sử dụng của các tàu vũ trụ TKS).
Các tàu vũ trụ TKS vốn được thiết kế để phục vụ chương trình Almaz, có kích thước và khối lượng gần bằng với các trạm không gian Salyut. Tàu TKS có thể chở theo phi hành đoàn 3 người với tổng khối lượng tối đa mang lên vũ trụ là 12.6 tấn. Tuy nhiên, các tàu TKS ghép nối với Salyut-6 và Salyut-7 đều là các tàu không người lái (module Kosmos).
Ngày 22/05/1981, phi hành đoàn cuối cùng đã rời khỏi Salyut-6 (Soyuz-40). Ngày 29/07/1982, Salyut-6 rơi trở lại mặt đất sau 1764 ngày trên quỹ đạo (trong đó 683 ngày có phi hành đoàn), bay được 28024 vòng xung quanh Trái Đất.

Salyut-6 tiến hành đồng thời 2 kết nối (ảnh minh hoạ)​

Tài liệu tham khảo:
[1]Wikipedia, 09/2008. Salyut 6, http://en.wikipedia.org/wiki/Salyut_5
[2]Wikipedia, 09/2008. TKS spacecraft, http://en.wikipedia.org/wiki/TKS_spacecraft
====
Ghi chú :
(1) Trong bài viết thứ 11 trong topic này:
http://www10.ttvnol.com/forum/thienvanhoc/988995/trang-2.ttvn#13504502
Tôi đã có nhầm lẫn khi viết rằng:
?oSalyut-7 được coi là quá trình chuyển tiếp từ các trạm không gian kiểu ?onguyên khối? sang dạng module?
Sau khi tìm hiểu thêm thì thấy rằng việc thử nghiệm kết nối giữa trạm không gian với một module không gian khác đã được tiến hành lần đầu tiên bởi Salyut-6.
Đồng thời tôi cũng đã chú thích bức ảnh
http://www.astronautix.com/graphics/t/tkssal7.jpg
là : ?oSalyut-7 ghép nối với module Kosmos 1267?. Chú thích này dựa trên thông tin tham khảo tại bài viết về Salyut-7 tại website astronautix.com
http://www.astronautix.com/craft/salyut7.htm
Tuy nhiên, có thể thấy rằng tác giả của bài viết trên cũng đã chú thích nhầm vì Salyut-6 mới là trạm không gian kết nối với Kosmos-1267, còn Salyut-7 đã lần lượt kết nối với 2 module Kosmos-1443 và Kosmos-1686. Nhìn vào tên bức ảnh (tkssal7) thì có vẻ đây là trạm Salyut-7, nhưng tôi chưa xác định được chính xác trong bức ảnh trên, Salyut-7 đang kết nối với module nào.