Những chiếc đồng hồ Mặt Trăng
Trong tất cả những nỗ lực thám hiểm vũ trụ từ trước đến nay, chương trình đổ bộ Mặt trăng Apollo vẫn là thành tựu vĩ đại nhất của con người.
Buzz Aldrin cùng chiếc Speedmaster “Mặt Trăng” đầu tiên. Ảnh: Theo Fratello
Bên cạnh hệ thống máy móc hiện đại, những chiếc đồng hồ đeo tay cũng đã đóng góp không nhỏ vào thành công của nhiều nhiệm vụ. Hãy cùng tìm hiểu câu chuyện xoay quanh hai chiếc đồng hồ đáng chú ý nhất, đã cùng những phi hành đoàn Apollo đổ bộ lên Mặt trăng.
Dụng cụ bấm giờchính thức
Đối với bất kỳ ai tò mò, dù chỉ thoáng qua, về thế giới đồng hồ cơ, thì cụm từ “ Đồng hồ Mặt trăng” (Moonwatch) gần như đồng nghĩa với “Speedmaster Professional”. Chiếc đồng hồ thuộc nhãn hiệu Omega từ lâu được biết đến như biểu tượng cho khát vọng vươn tới các vì sao của con người.
Mặc dù vậy, Speedmaster ban đầu hoàn toàn không được thiết kế với mục đích phục vụ các chuyến bay không gian có người lái. Nhãn hiệu đồng hồ lâu đời của Thụy Sĩ thực chất ra mắt chiếc đồng hồ tới công chúng vào năm 1957, và quảng bá sản phẩm của mình như một phụ kiện thể thao cao cấp dành cho giới chơi mô – tô. Do đó, Speedmaster thậm chí còn không được xem là một chiếc đồng hồ hàng không, loại đồng hồ thường được sử dụng vào thời kì đầu của công cuộc thám hiểm vũ trụ.
Lý do khiến cho dòng đồng hồ này được NASA sử dụng làm công cụ đo thời gian chính thức xuất phát vào năm 1964. Tại thời điểm đó, James Ragan, kỹ sư của NASA, được giao nhiệm vụ tìm kiếm một chiếc đồng hồ đeo tay bấm giờ chuyên dụng phục vụ cho các chuyến bay vào không gian. Ragan soạn thảo yêu cầu của mình và gửi tới 10 hãng đồng hồ khác nhau. Chỉ 4 trong số đó gửi trả NASA sản phẩm của mình: Rolex, Longines – Wittnauer, Hamilton, và Omega. Theo Fratello, Ragan vẫn bật cười khi chia sẻ rằng, thay vì một chiếc đồng hồ đeo tay như được yêu cầu, Hamilton đã gửi cho ông một chiếc đồng hồ bỏ túi!
Speedmaster 105.003 (phải) và Speedmaster Professional. Ảnh theo Fratello
Sau tổng cộng 11 bài kiểm tra (nhiệt độ, áp suất, gia tốc, chống rung,…), chỉ có chiếc Omega Speedmaster số hiệu 105.003 đạt yêu cầu. Năm 2018, Petros Protopapas, trưởng bộ phận di sản thương hiệu của Omega, tiết lộ chi tiết về hai chiếc đồng hồ còn lại được gửi tới NASA. Theo ông Petros, cả hai chiếc đồng hồ là Longines – Wittnauer 235T và Rolex 6238 đều thất bại trong môi trường nhiệt độ cao, sản phẩm từ Rolex dừng hoạt động cả trong bài kiểm tra độ ẩm. Vậy là, từ tháng 9/1965, Speedmaster trở thành dòng đồng hồ bấm giờ chính thức cho các chuyến bay không người lái của NASA.
Chiếc Bulova Chronograph của Dave Scott (phải) và mẫu đồng hồ bấm giờ của Universal Genève.Ảnh theo Worn&Wound
Video đang HOT
Trước khi được công nhận, Speedmaster đã xuất hiện trong một nhiệm vụ khác của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Hoa Kỳ. Năm 1962, phi hành gia Walter Schirra đã sử dụng chiếc đồng hồ Omega phiên bản cũ của mình khi thực hiện nhiệm vụ Mercury – Atlas 8. Tuy vậy, phải đến nhiệm vụ đổ bộ Mặt trăng đầu tiên – Apollo 11, Speedmaster Professional mới được biết đến rộng rãi với biệt danh mới.
Khác với số hiệu 105.003, dòng chữ “Professional” được khắc trên mặt của phiên bản 105.012, chính là chiếc đồng hồ đeo tay đầu tiên được sử dụng trên bề mặt Mặt trăng. Người sở hữu chiếc đồng hồ đặc biệt này là Buzz Aldrin, mặc dù phi hành gia người Mỹ thực hiện công việc đổ bộ sau Lance Armstrong. Lý do là bởi Lance đã quyết định để lại chiếc Speedmaster của mình trong mô – đun nhằm làm phương án dự phòng. Thật không may, chiếc đồng hồ của Buzz Aldrin đã bị thất lạc vào năm 1970, khi nó được gửi tới bảo tàng Smithsonian phục vụ trưng bày.
Phương án dự phòng
Phi hành gia Buzz Aldrin với chiếc Omega Speedmaster trên tay phải khi thực hiện nhiệm vụ trên mặt trăng. Ảnh: wikipedia.org
Bên cạnh Speedmaster Professional, có hai dòng đồng hồ đeo tay khác cũng từng được góp mặt trong các nhiệm vụ đổ bộ Mặt Trăng. Đó chính là Rolex GMT Master, và Bulova Chronograph. Trong khi GMT Master được biết đến như chiếc “Đồng hồ Mặt Trăng” không chính thức, được sử dụng bởi rất nhiều các phi hành gia thuộc chương trình Apollo, thì chiếc đồng hồ bấm giờ duy nhất của Bulova lại mang cho mình một câu chuyện bí ẩn và độc đáo.
Trong số mười công ty được James Ragan tiếp cận vào năm 1964, Bulova là một trong số những cái tên đã thất bại trong việc chế tạo một chiếc đồng hồ chuyên dụng cho vòng thử nghiệm của NASA. Dù vậy, công ty đồng hồ Mỹ lại có tiếng nói lớn trong việc thúc đẩy vòng kiểm tra thứ hai, diễn ra vào năm 1972. Với mục tiêu trở thành nhà tài trợ cho các chuyến bay vào không gian của người Mỹ, Bulova tận dụng triệt để sắc lệnh ủng hộ hàng nội địa của chính phủ.
Do đó, vào năm 1971, Bulova tiếp cận phi hành gia Dave Scott, chỉ huy trưởng của nhiệm vụ Apollo 15 sẽ cất cánh cùng vào tháng 7 năm đó, và đề nghị ông thử nghiệm một mẫu đồng hồ bấm giờ của công ty trong môi trường không trọng lực. Dave đồng ý nhận chiếc đồng hồ như phương án dự phòng (cho chiếc Omega Speedmaster, cung cấp bởi NASA), và nói sẽ cố gắng thu xếp để thực hiện yêu cầu của Bulova.
Apollo 15 đổ bộ lên Mặt trăng và thực hiện các thao tác đúng với dự kiến, cho đến khi Dave quay trở lại cabin mô – đun lần thứ hai. Ông viết trong một lá thư vào năm 1966: “Sau khi trở về tàu, tôi nhận thấy mặt kính của chiếc Omega trên tay đã bật ra ngoài. Do đó, tôi sử dụng chiếc đồng hồ bấm giờ dự phòng của mình. Nó hoạt động tốt, thậm chí cả trong môi trường nhiệt độ cao hơn hẳn ở phần còn lại của nhiệm vụ (trên Mặt Trăng)”.
Mặc dù vậy, Dave cũng viết trong bức thư rằng chiếc đồng hồ còn lại của ông là một chiếc Waltham. Phải đến năm 2014, ông mới thừa nhận nhầm lẫn của mình, và đưa ra những giấy tờ chứng minh cho sự tồn tại của chiếc Bulova Chronograph “Mặt trăng” đã giúp ông hoàn thành nhiệm vụ vào năm 1971.
Một điều thú vị nữa về chiếc đồng hồ Mặt trăng này là nguồn gốc của nó. Tại thời điểm đó, không có tài liệu nào cho thấy Bulova có thể sản xuất được một chiếc đồng hồ bấm giờ đạt tiêu chuẩn bay của NASA. Và vào năm 2016, một bài viết trên trang Worn&Wound chỉ ra rằng, chiếc Bulova Chronograph mà Dave Scott đeo trong khi thực hiện nhiệm vụ, thực chất là một phiên bản có chỉnh sửa của dòng đồng hồ bấm giờ sản xuất bởi hãng đồng Thụy Sĩ danh tiếng Universal Genève.
Phát hiện này tiếp tục dấy lên những câu hỏi về mối quan hệ giữa NASA và công ty đồng hồ lâu đời của Mỹ, cùng với đó là những bí ẩn chưa có lời giải của thế giới đồng hồ cơ. Năm 2015, chiếc đồng hồ dự phòng của Dave Scott được bán với giá 1,3 triệu USD, trở thành chiếc đồng hồ Mặt Trăng đầu tiên, và rất có thể là cuối cùng, được bán đấu giá.
Sau này, rất nhiều phiên bản Omega Speedmaster Professional được sản xuất với rất nhiều kiểu mặt số, vành bezel và mặt kín, các phiên bản đặc biệt kỷ niệm các dấu mốc quan trọng của NASA cũng được sản xuất. Ngay cả bộ máy cũng được thay thế từ Cal. 321 thành Cal. 861 rồi 1861 và 1863 nhưng tất cả đều mang đặc điểm chung là lên giây cót thủ công và đều dựa trên máy của Lemania và hoạt động cực kỳ chính xác và ổn định trong nhiều năm.
Sửng sốt về vật liệu xây dựng căn cứ trên Mặt trăng trong tương lai
Khi các phi hành gia của NASA trở lại Mặt trăng vào năm 2024 trong một cuộc thám hiểm lâu dài, họ sẽ cần một căn cứ, đủ kiên cố để chống chọi với bức xạ, giá lạnh đến đến âm 191 độ C và thiên thạch.
Nước tiểu phi hành gia sẽ là thành phần chính của hỗn hợp bê tông tạo nên công trình.
Sử dụng vật liệu có sẵn, bao gồm nước tiểu phi hành gia là phương án gần như không thể khác, trong điều kiện hiện nay, khi giá thành vận chuyển vật tư lên Mặt trăng cực đắt.
Xây dựng căn cứ trên Mặt trăng là một phần của chương trình Artemis của NASA. Người phụ nữ đầu tiên và người đàn ông tiếp theo sẽ hạ cánh xuống phần khuất Nam Cực của Mặt trăng.
Đây là nơi có nhiệt độ chênh lệch cao giữa ngày và đêm, sẽ yêu cầu các phi hành gia "học cách sống và hoạt động trên bề mặt của một thiên thể khác", theo NASA.
Thật bất lợi, các phi hành gia không thể hạ cánh và lưu lại trên bề mặt Mặt trăng, nơi có môi trường sống khắc nghiệt. Họ sẽ phải xây dựng một môi trường sống an toàn để bảo vệ mình khỏi bức xạ, sự thay đổi nhiệt độ cực đoan - từ âm 9 độ đến âm 300 độ F (âm 22oC đến âm 191oC) và tác động của thiên thạch .
Các căn cứ Mặt trăng trong tương lai có thể được xây dựng bằng máy in 3D trộn các vật liệu như regolith Mặt trăng, nước và nước tiểu của phi hành gia. Ảnh: CNN.
Vấn đề đặt ra như vậy, khiến một trong những mục tiêu trước mắt cũng như dài hạn của chương trình Artemis là việc các phi hành gia phải tìm kiếm và sử dụng nước, cùng với các tài nguyên khác trên Mặt trăng, để cho phép thám hiểm lâu dài.
Quản trị viên của NASA, Jim Bridenstine, cho biết, không giống như chương trình Apollo, Artemis tìm kiếm phương cách bền vững để trở lại Mặt trăng.
Theo Bridenstine, chi phí vận chuyển vật liệu lên Mặt trăng rất tốn kém. Chuyển 1 pound (0,4536 kg) vật chất từ Trái đất lên Mặt trăng có thể tốn 10.000 đô la, theo nghiên cứu trước đây. Đây là lý do tại sao rất nhiều thứ trong tàu vũ trụ được chế tạo từ vật liệu cực nhẹ.
Vì vậy, các vật liệu được tìm thấy trên Mặt trăng, hoặc những vật liệu mà các phi hành gia có thể có, là chìa khóa cho cách tiếp cận bền vững của NASA.
Là một phần của một nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã nghiên cứu những gì sẽ xảy ra nếu bụi mặt trăng, được gọi là regolith, được trộn với một thành phần của nước tiểu người gọi là urê, để tạo ra một loại bê tông có thể in 3D, từ đó tạo ra cấu trúc phù hợp với môi trường sống của con người trên Mặt trăng.
Nghiên cứu được công bố vào cuối tháng Ba, trên Tạp chí Sản xuất sạch hơn.
"Để tạo ra bê tông geopolyme sẽ được sử dụng trên Mặt trăng, ý tưởng là sử dụng những gì có ở đó: regolith, hoặc vật liệu lỏng lẻo từ bề mặt của Mặt trăng và nước từ băng ở một số khu vực.", Ramón Pamies, giáo sư Đại học Bách khoa Cartagena, Tây Ban Nha, tác giả nghiên cứu cho biết.
Nhưng các nhà nghiên cứu muốn hạn chế sử dụng lượng nước tự nhiên có thể có trên Mặt trăng, vì điều đó sẽ cần thiết hơn cho sự tồn tại của các phi hành gia.
Mẫu 3D đã được in bằng các hỗn hợp khác nhau. Ảnh: CNN.
Các căn cứ Mặt trăng trong tương lai có thể được xây dựng bằng máy in 3D trộn các vật liệu như bụi regolith Mặt trăng, nước và nước tiểu của phi hành gia.
"Với nghiên cứu này, chúng tôi đã thấy rằng một sản phẩm thải, chẳng hạn như nước tiểu của phi hành gia, cũng sẽ được sử dụng. Hai thành phần chính của chất lỏng cơ thể này là nước và urê, một phân tử cho phép các liên kết hydro bị phá vỡ và do đó, làm giảm độ nhớt [độ dày] của nhiều hỗn hợp nước.", giáo sư Pamies nói.
Các nhà nghiên cứu quyết định kiểm tra xem urê có thể được sử dụng làm chất làm dẻo trong bê tông hay không, mục đích làm mềm hỗn hợp để làm cho nó dẻo hơn trước khi bê tông cứng lại.
Mẫu 3D đã được in bằng các hỗn hợp khác nhau. Đối với thử nghiệm, một vật liệu tương tự regolith, được phát triển bởi Cơ quan Vũ trụ châu Âu, đã được kết hợp với urê và chế tạo thành hình trụ bằng máy in 3D.
Các chất hóa dẻo phổ biến khác, như naphthalene và polycarboxylate, cũng được trộn với regolith và được in theo cùng một cách để so sánh. Sau khi in, các mẫu đã được kiểm tra để xem liệu chúng có thể xử lý tải trọng không.
Các xi lanh mẫu được làm bằng urê và naphtalen có thể giữ trọng lượng nặng và giữ được hình dạng ổn định. Cả hai đều dễ sử dụng trong máy in 3D. Các mẫu cũng được trải qua 8 chu kỳ tan băng và đóng băng - điều mà chúng có thể gặp phải trên Mặt trăng khi nhiệt độ thay đổi. Nó đã chịu được nhiệt độ cao nhất là 176 độ F (80 oC) trong các thử nghiệm.
Các nhà nghiên cứu cũng sẽ phải kiểm tra các hỗn hợp sẽ phản ứng như thế nào trong chân không, có thể bay hơi hay nứt vỡ khi nhiệt độ thay đổi.
Nghiên cứu cũng muốn kiểm tra xem bê tông có thể chống chọi với sự bắn phá của thiên thạch và cung cấp sự che chắn thích hợp cho con người khỏi mức độ phóng xạ cao.
"Chúng tôi chưa tìm ra làm thế nào urê sẽ được chiết xuất từ nước tiểu, vì chúng tôi đang đánh giá liệu điều này có thực sự cần thiết hay không, bởi vì có lẽ các thành phần khác của chất thải cũng có thể được sử dụng để tạo thành bê tông geopolyme."- Anna-Lena Kjniksen, giáo sư Đại học stprint- Na Uy, đồng tác giả nghiên cứu nói.
Huy Anh
Nước tiểu của phi hành gia ở Mặt Trăng có ích hơn Trái Đất Trên không gian, mọi thứ đều cần được tận dụng, bao gồm cả chất thải của các phi hành gia. Kể từ khi Tổng thống Mỹ Donald Trump đưa ra kế hoạch quay lại Mặt Trăng vào năm 2024, NASA và các đối tác của mình đã làm việc rất vất vả để kịp tiến độ. Cơ quan vũ trụ này thậm chí...