Các trạm không gian (space station)

Salyut-7
Trạm không gian cuối cùng trong chương trình Salyut

Salyut-7 trên quỹ đạo (ảnh do phi hành đoàn Soyuz-T13 chụp ngày 25/09/1985)​

Ngày 19/02/1984, Liên Xô phóng thành công trạm Salyut-7. Đây là bản sao dự phòng, với cấu tạo, trang thiết bị và tính năng giống hệt như Salyut-6. Trong giai đoạn này, Liên Xô đang tập trung vào chương trình Buran (tàu con thoi) nên trạm Mir (Hoà Bình) không thể được đưa lên không gian theo đúng như kế hoạch ban đầu. Salyut-7 được đưa vào sử dụng để tiếp tục duy trì sự hiện diện của các trạm không gian Liên Xô trên quỹ đạo, đồng thời cũng là nơi tiếp tục thử nghiệm các kỹ thuật mới chuẩn bị cho việc chuyển hẳn từ các trạm không gian kiểu nguyên khối sang dạng module.
Được đưa lên không gian bằng tên lửa proton, Salyut-7 chuyển động trên quỹ đạo mà điểm xa nhất cách mặt đất 278 km, điểm gần nhất cách mặt đất 219 km. Trạm không gian bay 1 vòng quanh Trái Đất hết 89 phút. Trong lịch sử hàng không vũ trụ, đây là trạm thứ 10 được phóng lên không gian (nếu tính cả 3 lần được phóng lên nhưng không thể vận hành theo như kế hoạch đề ra của Salyut-2, DOS-2 và Cosmos-557 )

(Còn tiếp)​

Đã có tổng cộng 10 chuyến bay đưa 22 nhà du hành lên làm việc tại Salyut-7, trong đó có 6 nhiệm vụ dài hạn và 4 nhiệm vụ ngắn hạn. Cũng tương tự như Salyut-6, Salyut-7 cũng là điểm đến của các phi công nước ngoài trong chương trình Intercosmos: Jean-Loup Chrétien (phi công vũ trụ Pháp, người Tây Âu đầu tiên bay lên không gian) và Rakesh Sharma (người Ấn Độ đầu tiên bay lên không gian).
Đã có 11 tàu Soyuz kiểu T và 15 tàu Progress thực hiện việc đưa phi hành đoàn lên trạm Salyut-7. Mặt khác, Salyut-7 cũng đã hai lần kết nối thành công với các module không gian (Kosmos-1443 và Kosmos-1686). Trong quá trình vận hành của Salyut-7, đã có 2 chuyến bay từ Trái Đất thất bại, nhưng rất may là không có thiệt hại về người. Tháng 4 năm 1982, tàu Soyuz-T8 đã không kết nối được với trạm không gian, phi hành đoàn buộc phải quay trở lại mặt đất sau 32 vòng trên quỹ đạo. Tháng 9 năm 1983, tên lửa đẩy của tàu Soyuz-T-10-1 đã bùng cháy ngay khi đang thực hiện quá trình đếm ngược. Rất may mắn là hệ thống thoát hiểm đã kịp thời phóng 2 nhà du hành ra khỏi tàu chỉ 2 giây trước khi tên lửa phát nổ.
Ngày 21/11/1985, phi hành đoàn Soyuz-T-14 rời khỏi Salyut-7. Trong hơn nửa năm sau, trên trạm không có người làm việc. Ngày 19/02/1986, module đầu tiên của trạm không gian Mir đã được phóng lên quỹ đạo. Ngày 15/03/1986, phi hành đoàn đầu tiên (Soyuz-T-15) của Liên Xô đã kết nối thành công với trạm Mir. Hai nhà du hành Leonid Kizim và Vladimir Solovyov đã làm việc trên trạm Mir cho đến đầu tháng 5. Ngày 05/05/1986, khi Salyut-7 và Mir cách nhau khoảng 2500 km, Kizim và Solovyov đã dùng tàu Soyuz thực hiện chuyến di chuyển đầu tiên giữa 2 trạm không gian. Sau 29 giờ bay, Soyuz-T-15 đã kết nối thành công với Salyut-7. Phi hành đoàn tiếp tục làm việc 50 ngày trên Salyut-7 trước khi quay trở lại trạm Mir. Đây cũng là nhiệm vụ cuối cùng được thực hiện trên Salyut-7.
Ngày 07/02/1991, Salyut-7 rơi trở lại mặt đất sau 3216 ngày trên quỹ đạo (trong đó 816 ngày có phi hành đoàn), bay được 51917 vòng xung quanh Trái Đất. Trạm không gian đã khép lại chương trình Salyut (và Almaz), là đại diện cuối cùng của các trạm thế hệ thứ 2. Kể từ sau Salyut-7, các trạm không gian hoàn toàn chuyển sang dạng module với Mir là đại diện đầu tiên của thế hệ thứ 3.

Salyut-7 kết nối với module Kosmos-1443 (ảnh minh hoạ)​

Tài liệu tham khảo:
[1]Wikipedia, 09/2008. Salyut 7, http://en.wikipedia.org/wiki/Salyut_7
[2]Mark Wade, 1997-2008. Encyclopedia Astronautica, Salyut 7, http://astronautix.com/craft/salyut7.htm
Được Hero_Zeratul sửa chữa / chuyển vào 21:55 ngày 13/10/2008

Mir
Ước mơ Hòa Bình
Ngày 19/02/1986, DOS-7, module đầu tiên của trạm Mir đã được phóng lên không gian. DOS-7 có chiều dài 13.13 m, đường kính chỗ lớn nhất 4.15 m, thể tích dành cho phi hành đoàn 90 m3, khối lượng 20.4 tấn.
DOS-7 có tới 6 cổng kết nối, trong đó 2 cổng thiết kế riêng cho các tàu Soyuz và Progress, 4 cổng thiết kế để kết nối với các module mở rộng. Bên trong DOS-7 đủ chỗ cho 2 nhà du hành làm việc.
Mir được coi là đại diện đầu tiên của các trạm không gian thế hệ thứ 3, cũng đồng thời là trạm đầu tiên chuyển hẳn từ kiểu nguyên khối sang kiểu module. Sau DOS-7, đã có thêm 6 module khác được ghép nối thêm vào. Cho đến nay, Mir đang giữ kỷ lục là trạm không gian có thời gian phục vụ lâu nhất. Đây là điểm đến của các nhà du hành từ nhiều nước, đồng thời cũng là nơi đầu tiên tiến hành việc kết nối giữa 1 trạm không gian và 1 tàu con thoi.

DOS-7 (Mir core module)​

(Còn tiếp)​

Được Hero_Zeratul sửa chữa / chuyển vào 23:18 ngày 17/10/2008

Phi hành đoàn đầu tiên lên làm việc tại Mir là Leonid Kizim và Vladimir Solovyov với tàu Soyuz-T-15. Đây là một nhiệm vụ liên hợp, các nhà du hành đã làm việc trên cả trạm Mir và trạm Salyut-7 (xem bài viết về Salyut-7 phía trên). Trong thời gian Kizim và Solovyov làm việc ở Salyut-7, Liên Xô đã phóng tàu không người lái Soyuz-TM-1 lên kết nối tự động với Mir với mục đích kiểm tra các tàu Soyuz thế hệ TM. Ngày 16/07/1986, hai nhà du hành trở về Trái Đất an toàn, trạm Mir tạm thời không có người vận hành trong 1 khoảng nửa năm. Đầu tháng 2 năm 1987, hai nhà du hành Yuri Romanenko và Aleksandr Laveykin tiếp tục lên làm việc tại Mir với tàu Soyuz-TM-2. Trong thời gian này, Liên Xô đã thực hiện việc kết nối thêm module không gian đầu tiên vào trạm : Kvant-1.
Kvant-1 có chiều dài 5.3 m, đường kính chỗ lớn nhất 4.35 m, khối lượng khoảng 11 tấn, không gian làm việc khoảng 40 mét khối. Trên Kvant-1 được triển khai thiết bị nghiên cứu vật lý thiên văn và sinh học. Kvant-1 không có động cơ phản lực. Động cơ được thiết kế riêng đóng giúp Kvant-1 kết nối với Mir là Functional Service Module (FSM). Tổng khối lượng của Kvant-1 và FSM vào khoảng 20.6 tấn. Do Kvant-1 sẽ gắn vào phía sau của Mir Core Module (DOS-7) nên phần đuôi của nó cũng có thêm một cổng kết nối giành cho các tàu Progress và Soyuz.
Ngày 31/03/1987, tên lửa Proton-K đã phóng Kvant-1 cùng FSM của nó lên không gian. Sau một thời gian ngắn hiệu chỉnh quỹ đạo, ngày 09/04, Kvant-1 đã kết nối được vào cổng phía đuôi của DOS-7. Tuy nhiên, khớp kết nối rất lỏng và có nguy cơ gây nguy hiểm. Romanenko và Laveykin đã tiến hành đi bộ ngoài không gian để khắc phục sự cố. Họ phát hiện ra một mảnh rác gây cản trở cho khớp kết nối và đã loại bỏ nó, giúp cho 2 module sau đó gắn chặt vào nhau. Ngày 12/04, FSM đã rời khỏi Kvant-1, giải phóng cổng kết nối phía sau của module này.
Cho đến tận tháng 4 năm 1989, trạm Mir bao gồm 2 module : DOS-7 và Kvant-1. Sau Soyuz-TM-2, đã có thêm 5 phi hành đoàn lên làm việc tại trạm không gian. Ngày 27/04/1989, tàu Soyuz-TM-7 đã trở 3 nhà du hành Liên Xô hạ cánh an toàn, trong khoảng 4 tháng sau đó, trên trạm Mir tạm thời không có người làm việc.

Kvant-1​

Trạm Mir với 2 module DOS-7 và Kvant-1. Tàu vũ trụ gắn vào phía sau Kvant-1 là Soyuz-TM-3​

(Còn tiếp)​

Giai đoạn mở rộng thứ nhất
Ngày 05/09/1989, Liên Xô tiếp tục đưa phi hành đoàn lên trạm Mir với tàu Soyuz-TM-8. Hai phi công vũ trụ Alexander Viktorenko và Aleksandr Serebrov làm việc trên trạm không gian cho đến ngày 19/02/1990. Trong thời gian đó, họ đã tiến hành việc kết nối DOS-7 với module Kvant-2.
Kvant-2 được phát triển dựa trên các tàu vũ trụ kiểu TKS (chương trình Almaz, xem thêm bài viết về Salyut-6). Kvant-2 dài 12.2 m, đường kính chỗ lớn nhất 4.35 m, nặng 19.64 tấn, không gian làm việc 61.9 mét khối. Ngoài các thiết bị khoa học, Kvant-2 còn có hệ thống tái sử dụng nước và hệ thống sinh oxi nhờ đó quá trình sống và làm việc trên Mir của các nhà du hành bớt phụ thuộc vào sự tiếp tế từ các tàu Progress. Kvant-2 được phóng lên không gian ngày 26/11 bằng tên lửa Proton-8K82K và kết nối thành công vào DOS-7 ngày 06/12/1989.

Kvant-2​

Trạm Mir với 3 module Kvant-1, DOS-7 và Kvant-2. Tàu vũ trụ gắn vào phía sau Kvant-1 là Soyuz-TM-9​

(Còn tiếp)​

Ngày 11/02/1990, hai nhà du hành Anatoly Solovyev và Aleksandr Balandin đã bay lên kết nối thành công với trạm Mir bằng phi thuyền Soyuz-TM-9. Theo dõi Soyuz-TM-9 từ bên trong trạm Mir, Viktorenko và Serebrov phát hiện 3 tấm chắn cách nhiệt của tàu vũ trụ bị tung ra. Sau này, Solovyev và Balandin đã tiến hành đi bộ ngoài không gian để gắn lại 2 trong số 3 tấm chắn này. Quá trình sửa chữa thành công và khi họ quay về mặt đất ngày 09/08/1990, không có sự cố gì xảy ra.
Phi hành đoàn Soyuz-TM-9 cũng là những người ở trên Mir tiến hành kết nối trạm không gian với module thứ 4 : Kristall (Tinh thể). Kristall có cấu trúc tương tự như Kvant-2. Bên trong Kristall có 4 lò luyện để nghiên cứu sự tạo thành tinh thể trong môi trường chân không. Trong module này cũng có các thiết bị để tiến hành những thí nghiệm sinh học, thiên văn học và một nhà kính nhỏ để thử nghiệm gieo trồng thực vật. Cũng trong chuyến bay này, Kristall mang theo 2 moduel APAS-89 (Androgynous Peripheral Attach System) để chuẩn bị cho quá trình kết nối giữa Mir và các tàu con thoi Buran. Tuy nhiên, do thất bại của dự án Buran, quá trình kết nối này đã không bao giờ diễn ra.
Kristall được phóng lên không gian bằng tên lửa đẩy Proton-8K82K ngày 31/05/1990. Sau một lần thất bại vào ngày 06/06, ngày 10/06, Kristall đã kết nối thành công vào phía trước của DOS-7, đối diện với Kvant-2.
Sau Soyuz-TM-9, Liên Xô còn phóng thêm 4 phi hành đoàn lên làm việc tại Mir, trong đó có phi công vũ trụ của các nước Nhật, Anh, Áo. Tuy nhiên, sự sụp đổ của Liên bang Xô Viết ngày 25/12/1991 đã khiến cho quá trình duy trì và vận hành Mir bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Việc tiếp tục xây dựng trạm với 2 module Spektr và Priroda phải tạm hoãn lại, giai đoạn mở rộng thứ nhất của Mir chấm dứt.

Kristall​

Trạm Mir năm 1994 với 4 module Kristall, Kvant-2, DOS-7 và Kvant-1​

(Còn tiếp)​

Giai đoạn hợp tác quốc tế
(Shuttle?"Mir Program)

​

Tháng 9 năm 1993, phó tổng thống Hoa Kỳ Al Gore và thủ tướng Nga Viktor Chernomyrdin công bố kế hoạch xây dựng một trạm không gian mới : International Space Station (ISS). Theo kế hoạch này, trong giai đoạn chuẩn bị cho việc xây dựng ISS, Hoa Kỳ sẽ tham gia vào dự án Mir. Quá trình chuẩn bị này được gọi là pha 1 (ISS là pha 2). Các tàu con thoi của Hoa Kỳ sẽ tham gia vào việc vận chuyển thiết bị, phi hành đoàn lên Mir. Phi công vũ trụ Hoa Kỳ cũng sẽ sống và làm việc trên Mir, chia sẻ và học hỏi những kinh nghiệm của Nga về quá trình làm việc lâu dài trên vũ trụ. Sự tham gia của Hoa Kỳ cũng đã giúp cho việc mở rộng trạm Mir với 2 module Spektr và Priroda có thể tiếp tục tiến hành.

(Còn tiếp)​

Được Hero_Zeratul sửa chữa / chuyển vào 23:48 ngày 06/11/2008

Năm 1995 chứng kiến những mốc quan trọng trong quá trình hợp tác chinh phục không gian của Nga và Mỹ:
+ Ngày 03/02/1995, tàu con thoi Discovery được phóng lên không gian (nhiệm vụ STS-63). Trong thành phần phi hành đoàn có Vladimir G. Titov, phi công vũ trụ Nga thứ hai bay trên tàu con thoi Hoa Kỳ (sau chuyến bay của Sergei Krikalev trên tàu Discovery năm 1994, nhiệm vụ STS-60). Một trong những nhiệm vụ chính của STS-63 là thử nghiệm những bước đầu tiên chuẩn bị cho quá trình kết nối vơi trạm Mir của các tàu con thoi. Discovery đã tiếp cận và bay quanh Mir với khoảng cách gần nhất khoảng 11 m.
+ Hơn 1 tháng sau, ngày 14/03/1995, Nga phóng thành công tàu Soyuz-TM-21 lên trạm Mir. Đây cũng là lần đầu tiên 1 phi công vũ trụ Hoa Kỳ (Norman Thagard) bay lên không gian bằng 1 tàu Soyuz-TM. Trong 115 ngày ở trên không gian, phi hành đoàn Soyuz-TM-21 đã tiến hành quá trình kết nối module Spektr với DOS-7.
Spektr có chiều dài 9.1 m, đường kính khoảng 4.35 m, nặng khoảng 20 tấn (trong đó có 7 tấn trang thiết bị). Ban đầu, Spektr được thiết kế giành cho mục đích quân sự với các thiết bị cảnh báo, quan sát để thử nghiệm hệ thống phòng thủ tên lửa từ ngoài không gian (giai đoạn chiến tranh lạnh). Tuy nhiên, do các biến động chính trị xã hội dẫn đến sự tan rã của Liên Xô, quá trình chế tạo Spektr bị dừng lại vô thời hạn. Sự hợp tác với Hoa Kỳ đã cho phép Nga có kinh phí tiếp tục chế tạo module này với mục đích sử dụng thay đổi. Một số trang bị trên Spektr đã được thay thế bằng các thiết bị khoa học của Hoa Kỳ hoặc giành chỗ cho việc lắp thêm các tấm pin mặt trời.
Ngày 20/05/1995, Spektr được phóng lên không gian bằng tên lửa đẩy Proton-K. Để chuẩn bị cho quá trình kết nối giữa Mir và Spektr, ngày 26/05, module Kristall cũng đã được chuyển vị trí đến một cổng khác, tạo thành góc 90 độ so với Kvant-2 (do sau đó Kristall sẽ tiếp tục được di chuyển đến vị trí phù hợp, bảo đảm an toàn cho quá trình kết nối giữa Mir và tàu con thoi). Ngày 01/06/1995, Spektr kết nối thành công vào vị trí cũ của Kristall, đối diện với Kvant-2.

Module Spektr

Trạm Mir với các module Spektr, Kristall, Kvant-2, DOS-7, Kvant-1
​

(Còn tiếp)​

Được Hero_Zeratul sửa chữa / chuyển vào 23:27 ngày 22/11/2008

Ngày 27/06/1995, tàu con thoi Atlantis đã được phóng lên không gian (nhiệm vụ STS-71). Phi hành đoàn STS-71 bao gồm 5 phi công vũ trụ Hoa Kỳ và 2 phi công vũ trụ Nga. Để chuẩn bị cho quá trình kết nối, module Kristall đã một lần nữa dịch chuyển đến vị trí mới tạo thành một góc 180 độ với DOS-7, tạo khoảng cách an toàn giữa tàu con thoi và các tấm pin mặt trời của Mir.
13:00:16 ngày 29/06/1995, Atlantis đã kết nối thành công với Mir. Đây là lần đầu tiên một tàu con thoi của Hoa Kỳ kết nối vào một trạm không gian.
Trước khi Atlantis kết nối thành công với Mir, trên trạm không gian đã có 3 nhà du hành (2 Nga, 1 Hoa Kỳ). Quá trình làm việc chung trên quỹ đạo của 10 nhà du hành kéo dài tổng cộng 5 ngày (cho đến 04/07/1995). Trong thời gian đó, họ đã tiến hành nhiều thí nghiệm trong module SpaceLab gắn trên tàu Atlantis. Các thí nghiệm này chủ yếu nhằm kiểm tra các tác động của quá trình làm việc lâu dài ngoài không gian đối với cơ thể người. Tàu Atlantis cũng đã chở thêm nước và một số thiết bị dùng cho việc sửa chữa trạm Mir. Các nhà du hành đã có cuộc giao lưu với các sinh viên dưới mặt đất thông qua các radio chế tạo một cách nghiệp dư.

Tàu con thoi Atlantis kết nối với trạm Mir (ảnh chụp ngày 04/07/1995)​

Được Hero_Zeratul sửa chữa / chuyển vào 22:59 ngày 23/11/2008

Sau lần kết nối với Atlantis tháng 6 năm 1995, module Kristall lại được chuyển về vị trí cũ (làm thành góc 90 độ với DOS-7). Ngày 12/11/1995, Atlantis tiếp tục được phóng lên không gian (nhiệm vụ STS-74). Trên tàu con thoi mang theo module kết nối (docking module, (docking module, dài 5 m, đường kính 2.9 m) (1). Docking module được sử dụng với mục đích chính là tạo khoảng cách an toàn giữa tàu con thoi và các tấm pin mặt trời của Mir. Ngày 15/11, tàu Atlantis kết nối thành công vào Kristall thông qua Docking module. Docking module sau đó được lưu lại trên không gian như một phần nối dài của Kristall, nhờ nó mà các tàu con thoi trong những nhiệm vụ sau có thể kết nối vào Mir, không cần phải dịch chuyển Kristall như trong nhiệm vụ STS-71.

Tàu Atlantis triển khai docking module, chuẩn bị quá trình kết nối​

Ngày 23/04/1996, module cuối cùng của Mir, Priroda, được tên lửa đẩy Proton 8K82K đưa lên quỹ đạo. Sự cố đã xảy ra đối với hệ thống pin của Priroda trước khi module này kết nối với Mir. Do Priroda không được trang bị các tấm pin mặt trời nên nó chỉ còn đủ điện năng để tiến hành duy nhất một lần kết nối. Rất may là quá trình kết nối duy nhất đó đã thành công, Priroda được gắn vào DOS-7 đối diện với Kristall vào ngày 26/04/1996.
====
Ghi chú
(1). Trong bài viết phía trên, do có sự nhầm lẫn trong quá trình tổng hợp thông tin, tôi đã viết là tàu Atlantis trong nhiệm vụ STS-71 (06/1995) đã mang theo Docking module. Nay xin được đính chính lại, trong STS-71, Atlantis kết nối trực tiếp với Kristall khi module này đang ở vị trí tạo thành góc 180 độ với DOS-7. Docking module được gắn vào module kể từ nhiệm vụ STS-74 (11/1995).

Module Priroda​

Cấu hình hoàn chỉnh của Mir,
Spektr đối diện với Kvant-2 (từ dưới lên trên),
Docking Module & Kristall đối diện với Priroda (từ trong ra ngoài),
DOS-7 và Kvant-1 (từ trái sang phải)​

(Còn tiếp)​

Được Hero_Zeratul sửa chữa / chuyển vào 19:59 ngày 03/12/2008