Chinh phục Mặt Trăng giá rẻ kiểu Ấn Độ

Từ những năm 1960 khi con người khám phá không gian, các sứ mệnh lên Mặt Trăng đã thu hút được sự chú ý đáng kể trên toàn cầu.

Việc tàu vũ trụ Chandrayaan-3 của Ấn Độ lần đầu tiên hạ cánh xuống cực Nam của Mặt Trăng ngày 23/8 vừa mang tính lịch sử, vừa thân thiện với ngân sách và thêm một lần nữa khẳng định vị trí của New Delhi trong bản đồ nghiên cứu vũ trụ.

Cường quốc không gian có chi phí rẻ

Ấn Độ đã trở thành nước thứ tư trên thế giới chinh phục Mặt Trăng (sau Liên Xô (cũ), Trung Quốc, Mỹ) và là quốc gia đầu tiên đặt chân tới cực Nam của Mặt Trăng. Theo đánh giá của các chuyên gia, ngoài lợi ích về mặt khoa học, Ấn Độ còn nhận được sự chú ý đáng kể khi đồng hành cùng các sứ mệnh không gian nổi tiếng với chi phí thấp hơn nhiều so với các quốc gia khác. Các con số thống kê cho thấy, sứ mệnh lên Mặt Trăng của Ấn Độ chỉ tiêu tốn khoảng 74 triệu USD, tức chưa bằng so với chi phí của tàu đổ bộ Luna 25 của Nga thất bại khi tiếp cận cực Nam Mặt Trăng (khoảng 200 triệu USD) và bằng 1/6 ngân sách ước tính cho tàu thám hiểu VIPER của NASA chinh phục cực Nam Mặt Trăng (434 triệu USD). Chưa hết, tàu vũ trụ Chandrayaan-3 cũng được cho là rẻ hơn so với các bộ phim bom tấn không gian của Hollywood như “Gravity” (100 triệu USD), “The Martian” (108 triệu USD) và “Liên vì sao” (165 triệu USD).

Ấn Độ đã trở thành quốc gia đầu tiên trên thế giới đổ bộ tới cực Nam của Mặt Trăng.

Tờ New York Times đưa tin, khi được hỏi làm thế nào mà giữ chi phí ở mức thấp như vậy, S. Somanath, Giám đốc Tổ chức nghiên cứu vũ trụ Ấn Độ (ISRO) cười nói với các phóng viên: “Tôi sẽ không tiết lộ những bí mật như vậy. Chúng tôi không muốn những quốc gia khác lại có lợi thế về mặt chi phí như chúng tôi”. Tuy nhiên, mức giá thấp, có thể được giải thích một phần bởi quy mô và phạm vi nhỏ của sứ mệnh, cũng như thực tế rằng, đó là sự làm lại của một chuyến thám hiểm trước đó.

Với trọng lượng chỉ 1.752 kg, Chandrayaan-3 có thể có chi phí phóng tương đối rẻ. Robert Braun, người đứng đầu bộ phận thám hiểm không gian tại Phòng thí nghiệm Vật lý ứng dụng Johns Hopkins phân tích: “Tàu đổ bộ nhỏ có nghĩa là phương tiện phóng nhỏ hơn, linh kiện nhỏ hơn, ít vật liệu hơn. Nếu phạm vi nhiệm vụ nhỏ thì chi phí có thể sẽ nhỏ. Đó là bài học mà ISRO đã học từ năm 2014 khi Ấn Độ trở thành quốc gia đầu tiên đưa thành công tàu vũ trụ vào quỹ đạo Sao Hỏa trong lần thử đầu tiên”.

Thời điểm đó, hãng Wired đưa tin, bằng cách giữ trọng tải nhẹ, điều chỉnh các công nghệ đã sử dụng trước đây và chi phí nhân công rẻ, ISRO đã cố gắng duy trì chi phí cho sứ mệnh sao Hỏa ở mức 70 triệu USD. Điều này khác biệt rõ rệt so với cách tàu thăm dò không người lái MAVEN của NASA vận hành lên quỹ đạo Sao Hỏa (Sứ mệnh MAVEN tiêu tốn của NASA 582,5 triệu USD).

Nhưng tàu Chandrayaan-3 thực sự nặng hơn tàu Luna 25 của Nga (nặng khoảng 1.237 kg vào thời điểm nó chạm tới quỹ đạo Mặt Trăng). “Đây là nơi mà chiến lược khác của Ấn Độ có thể áp dụng để vượt Nga. Bắt đầu từ việc nhỏ và xây dựng từng bước, lên tới Mặt Trăng và hơn thế nữa”, Business Insider bình luận.

Hé lộ bí mật cực Nam Mặt Trăng

Chiến lược chinh phục Mặt Trăng của Ấn Độ bắt đầu năm 2008 với Chandrayaan-1, đưa một tàu vũ trụ vào quỹ đạo Mặt Trăng và thả một tàu thăm dò tác động mạnh để cố tình đâm vào bề mặt Mặt Trăng. Chandrayaan-1 đã thực hiện hơn 3.400 vòng quỹ đạo quanh Mặt Trăng và xác nhận sự hiện diện của băng nước trên thiên thể này. Sứ mệnh kết thúc vào tháng 8/2009 khi ISRO mất liên lạc với Chandrayaan-1. Đây là một nhiệm vụ dễ dàng hơn và rẻ hơn nhiều để chuẩn bị cho những bước tiếp theo như một cuộc hạ cánh mềm với một chiếc xe tự hành nhỏ.

11 năm sau, ISRO mới khởi động lại sứ mệnh Mặt Trăng với mục tiên tiến vào cực Nam bằng tàu Chandrayaan-2. Sứ mệnh được kỳ vọng rất cao này bao gồm một tàu quỹ đạo, tàu đổ bộ và tàu thăm dò, đã không thành công khi tàu đổ bộ rơi xuống và va chạm với bề mặt Mặt Trăng. Robert Braun nói: “Tôi nghĩ cách tiếp cận gia tăng thực sự là một cách tuyệt vời để theo đuổi hoạt động khám phá không gian. Từng bước một, họ sẽ thành công. NASA cũng đã thực hiện cách tiếp cận tương tự với Sao Hỏa và hoạt động rất tốt”.

Còn lần này, sau hơn 1 tuần thám hiểm ở cực Nam Mặt Trăng, tàu đổ bộ Vikram đã ghi lại toàn bộ quá trình hạ cánh của tàu Chandrayaan-3. Những bức ảnh được gửi về hồi đầu tháng 9 cho thấy tàu đổ bộ mẹ Chandrayaan-3 đứng sừng sững ở vùng cực Nam hoang vắng của Mặt Trăng. Trong video dài 2 phút được ISRO chia sẻ trên mạng xã hội X, bề mặt Mặt Trăng hiện lên gồ ghề với nhiều hố trũng nằm rải rác. ISRO cho biết, tàu đổ bộ Vikram đã bật 3 trong số 4 công cụ khoa học mang theo trong đó có máy dò nhiệt có khả năng đâm sâu vào đất của Mặt Trăng khoảng 10cm và ghi nhận nhiệt độ của đất đá ở Mặt Trăng cùng các đặc điểm khác… Quá trình nghiên cứu, khám phá bề mặt của Mặt Trăng, tàu đổ bộ Vikram đã tìm thấy lưu huỳnh trong đất. Tàu đổ bộ Vikram cũng trang bị một bộ phản xạ ngược, dự kiến vẫn phát huy tác dụng rất lâu sau khi trạm đổ bộ này ngừng hoạt động.

Trong khi đó, robot tự hành 6 bánh Pragyan đã phát hiện các dấu hiệu khác của nhôm, canxi, sắt, crom, titan, mangan, silicon và ôxy. Máy quang phổ phát xạ laser (LIBS) và máy quang phổ tia X hạt Alpha (APXS) để nghiên cứu đất đá Mặt Trăng. Hai thiết bị này đã thực hiện các phép đo kỹ thuật phân tích đất bằng cách làm bay hơi đất bằng các xung laser cường độ cao. Quá trình này tạo ra một plasma nóng, sau đó có thể nghiên cứu ánh sáng của nó. Mỗi thành phần hóa học có bước sóng ánh sáng đặc trưng khi ở trạng thái plasma, cho phép các nhà khoa học xác định vật liệu.

Robot tự hành 6 bánh Pragyan đã tránh được một miệng núi lửa.

Hiện Ấn Độ đang tập trung vào việc tìm kiếm hydro ở cực Nam Mặt Trăng bởi các nghiên cứu trước đây về quỹ đạo đã chỉ ra rằng, băng bị chôn vùi trong các miệng hố bị che khuất vĩnh viễn ở đó. Việc Ấn Độ chọn cực nam Mặt trăng để hạ cánh cũng có ý đồ là muốn khám phá xem có nước đóng trên Mặt Trăng hay không. Bởi lẽ, băng nước trong khu vực có thể cung cấp nhiên liệu, oxy và nước uống cho các sứ mệnh trong tương lai. Việc không phải vận chuyển những mặt hàng chủ lực này từ Trái Đất lên Mặt Trăng có thể mở ra một kỷ nguyên mới trong việc khám phá sâu hơn về không gian.

Những nỗ lực chinh phục mới

Sau khi tiến vào được cực Nam của Mặt Trăng, Ấn Độ dự kiến thực hiện rất nhiều chương trình thám hiểm khác, có quy mô lớn hơn và khó khăn hơn. Cụ thể, nước này đã khởi động sứ mệnh trong chương trình không gian đầy tham vọng bằng chuyến đi đến trung tâm hệ Mặt Trời. Vào 11h50 ngày 1/9 giờ địa phương, tàu thăm dò Aditya-L1 – có nghĩa là “Mặt Trời” trong tiếng Hindi, đã được phóng từ Trung tâm Vũ trụ Satish Dhawan ở Sriharikota và được truyền hình trực tiếp. “Vụ phóng đã thành công, mọi thứ đều bình thường”, một quan chức của ISRO từ trung tâm điều khiển sứ mệnh thông báo khi tàu vũ trụ tiến về phía trên của bầu khí quyển. Tàu Aditya-L1 mang theo các công cụ khoa học để quan sát các lớp bên ngoài của Mặt Trời trong hành trình kéo dài bốn tháng.

Mỹ và Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) đã gửi nhiều tàu thăm dò tới trung tâm hệ Mặt Trời, bắt đầu từ Chương trình Tiên phong của NASA vào những năm 1960, nhưng đây là chương trình đầu tiên của Ấn Độ. Cả Nhật Bản và Trung Quốc trước đây đều đã phóng các sứ mệnh quan sát Mặt Trời của riêng mình vào quỹ đạo Trái Đất, nhưng nếu thành công, Aditya-L1 sẽ là tàu thăm đầu tiên được một quốc gia châu Á đưa vào quỹ đạo quanh Mặt Trời. Tàu thăm dò Aditya-L1 sẽ nghiên cứu sự phóng khối lượng của vành nhật hoa, một hiện tượng định kỳ chứng kiến sự phóng điện plasma và năng lượng từ trường khổng lồ từ bầu khí quyển của Mặt Trời. Con tàu này đang du hành trên tên lửa PSLV XL nặng 320 tấn do ISRO thiết kế, vốn là trụ cột của Chương trình Không gian Ấn Độ, cung cấp năng lượng cho các vụ phóng trước đó lên Mặt Trăng và sao Hỏa.

Ấn Độ đã trở thành quốc gia châu Á đầu tiên đưa tàu vũ trụ vào quỹ đạo quanh Sao Hỏa vào năm 2014 và dự kiến sẽ khởi động một sứ mệnh có phi hành đoàn kéo dài ba ngày vào quỹ đạo Trái Đất vào năm 2024. Đồng thời, ISRO còn có kế hoạch thực hiện một sứ mệnh chung với Nhật Bản để gửi một tàu thăm dò khác lên Mặt Trăng vào năm 2025 và một sứ mệnh bay vào quỹ đạo tới Sao Kim trong vòng hai năm tới.