Trung Quốc phóng Thần Châu 22 trong sứ mệnh khẩn cấp đầu tiên tới Thiên Cung

Giải cứu khẩn cấp sau vụ va chạm với mảnh vỡ

Trung Quốc thực hiện vụ phóng khẩn cấp đầu tiên trong chương trình đưa người vào vũ trụ, điều tàu vũ trụ Thần Châu 22 không người lái đến trạm vũ trụ Thiên Cung để khôi phục phương tiện đưa phi hành đoàn trở về an toàn. Trước đó, một cửa sổ trên khoang hồi quyển đang ghép nối bị nứt, được cho là do mảnh vỡ va chạm. Tên lửa Trường Chinh 2F cất cánh từ Trung tâm Phóng vệ tinh Tửu Tuyền lúc 12 giờ 11 phút trưa theo giờ Bắc Kinh; tàu cứu hộ ghép nối với mô-đun lõi Thiên Hà khoảng ba giờ 40 phút sau đó. Tàu đến nơi đã khôi phục chức năng xuồng cứu sinh thiết yếu cho ba phi hành gia đang sống trên trạm.

Sự cố bắt đầu khi khoang hồi quyển của Thần Châu 20, dự kiến đưa phi hành đoàn về Trái Đất vào đầu tháng 11, được phát hiện có những vết nứt nhỏ trên cửa sổ quan sát. Thay vì mạo hiểm cho phi hành đoàn tái nhập khí quyển với cửa sổ bị hư hại, các phi hành gia đã trở về trên tàu Thần Châu 21 mới đến vào ngày 14 tháng 11. Quyết định đó khiến phi hành đoàn Thần Châu 21 vừa lên trạm không có phương tiện hồi quyển đủ điều kiện bay. Trong 11 ngày, trạm không có tàu vũ trụ chuyên dụng sẵn sàng đưa phi hành đoàn mới về nhà nếu xảy ra tình huống khẩn cấp; khoảng trống này được khắc phục nhờ Thần Châu 22 được phóng và ghép nối nhanh chóng.

Khoang hồi quyển đang ghép nối không chỉ đơn thuần là phương tiện di chuyển tại một trạm vũ trụ. Đó là xuồng cứu sinh, lối thoát khi xảy ra hỏa hoạn, rò rỉ áp suất, cấp cứu y tế hoặc nguy cơ va chạm với mảnh vỡ trên quỹ đạo. Các cơ quan vũ trụ xem năng lực này là yêu cầu không thể thỏa hiệp để bảo đảm an toàn cho phi hành đoàn. Trung Quốc phản ứng nhanh nhằm khôi phục biên độ an toàn đó sớm nhất có thể.

Điều gì đã xảy ra với Thần Châu 20

Hư hại tập trung ở cửa sổ nhỏ trên khoang hồi quyển của Thần Châu 20. Các kỹ sư phát hiện những vết nứt nhỏ, có thể do va chạm với mảnh vỡ trên quỹ đạo ở vận tốc cực cao hoặc một vi thiên thạch. Ngay cả một mảnh sơn hay mảnh kim loại cỡ milimét cũng có thể lao tới với tốc độ vài kilômét mỗi giây trên quỹ đạo thấp quanh Trái Đất, giải phóng đủ năng lượng để làm rỗ kính và xước kim loại. Cửa sổ phải chịu được tải trọng áp suất, rung động và nhiệt độ cực cao khi tái nhập khí quyển. Bất kỳ nghi ngờ nào về độ nguyên vẹn của cửa sổ cũng khiến việc đưa phi hành đoàn trở xuống trở nên không thể chấp nhận được.

Lựa chọn thận trọng là tạm ngừng sử dụng tàu để sửa chữa thay vì chấp nhận rủi ro tăng thêm trong giai đoạn căng thẳng nhất của chuyến bay. Khoang vẫn có thể hoạt động khi đang ghép nối và sau này có thể đưa hàng tiếp tế về Trái Đất mà không chở phi hành đoàn, nhưng sẽ không được dùng để đưa phi hành gia về cho đến khi các kỹ sư xác nhận tình trạng của nó đạt yêu cầu và trước khi cần dùng cổng ghép nối cho chuyến luân phiên phi hành đoàn mới vào năm 2026.

Cửa sổ nứt trên quỹ đạo

Cửa sổ bị hư hại trên quỹ đạo không phải chuyện hiếm. Tàu con thoi thường trở về với các vết rỗ trên bề mặt kính, còn Trạm Vũ trụ Quốc tế từng thay tấm che cửa sổ sau những vụ va chạm nhỏ. Trường hợp Thần Châu 20 khác thường vì hư hại xuất hiện trên một tàu dự kiến đưa người về nhà chỉ trong vài ngày. Phi hành đoàn và các nhóm mặt đất đã phát hiện vấn đề trong quá trình kiểm tra trước khi tàu tách khỏi trạm, đúng như cách các hệ thống này cần được vận hành.

Cách bảo vệ cửa sổ tàu vũ trụ

Tàu vũ trụ có người lái sử dụng nhiều lớp kính cùng các tấm che bên ngoài để bảo vệ. Lớp ngoài cùng thường được thiết kế để hy sinh, hấp thụ các va chạm nhỏ. Các lớp kính bên trong duy trì độ kín áp suất. Tấm chắn gắn cách xa thân tàu, được gọi là tấm chắn Whipple, tạo thêm một lớp bảo vệ; các quỹ đạo tiếp cận được tính toán cẩn thận cũng giúp giảm nguy cơ phơi nhiễm trong lúc ghép nối. Dù có những biện pháp này, các mảnh vỡ nhỏ chưa được theo dõi vẫn có thể gây hư hại khó đánh giá trên quỹ đạo. Vì vậy, quy định bay luôn thận trọng khi cửa sổ hồi quyển xuất hiện vết nứt hoặc mẻ.

Trung Quốc tổ chức giải cứu trong thời gian kỷ lục như thế nào

Trung Quốc duy trì một tàu Thần Châu dự phòng và một tên lửa Trường Chinh 2F ở trạng thái gần sẵn sàng tại Tửu Tuyền để ứng phó các tình huống liên quan đến Thiên Cung. Chính sách dự phòng luân phiên này là nền tảng trong hoạt động của trạm. Việc chuẩn bị tàu Thần Châu và tên lửa phóng thường cần hơn một tháng thử nghiệm tích hợp và diễn tập. Sau khi xác định Thần Châu 20 không đủ điều kiện đưa người về nhà, các nhóm đã rút ngắn quy trình đó.

Chiến lược dự phòng luân phiên tại Tửu Tuyền

Kể từ khi xác định rõ vấn đề ở cửa sổ, các kỹ sư đã tinh giản khâu kiểm tra, phối hợp nhân lực và linh kiện, đồng thời chuẩn bị tàu tiếp theo trong loạt. Thần Châu 22 cất cánh chỉ 16 ngày sau khi Trung Quốc kích hoạt phương án dự phòng. Sau khi tách khỏi tên lửa, tàu vũ trụ thực hiện quá trình tiếp cận tự động nhanh chóng rồi ghép nối với cổng phía trước của mô-đun Thiên Hà.

Chiến dịch thần tốc trong 16 ngày

Cơ quan Vũ trụ Có người lái Trung Quốc (CMSA) thông báo vụ phóng và đưa tàu vào quỹ đạo thành công, sau đó là quá trình kết nối với trạm diễn ra suôn sẻ. Trong tuyên bố ngắn sau vụ phóng, cơ quan này cho biết:

Nhiệm vụ phóng đã thành công trọn vẹn.

Ông Hà Nguyên Quân, một quan chức cấp cao của Cơ quan Vũ trụ Có người lái Trung Quốc, bày tỏ hy vọng những tình huống khẩn cấp như vậy sẽ vẫn hiếm gặp dù hoạt động đưa người vào vũ trụ ngày càng mở rộng:

Đây là lần đầu Trung Quốc thực hiện vụ phóng khẩn cấp như vậy, nhưng tôi hy vọng đây sẽ là lần cuối trong hành trình khám phá vũ trụ của nhân loại.

Cuộc sống trên trạm trong lúc chờ xuồng cứu sinh

Ba phi hành gia hiện ở trên Thiên Cung, gồm Trương Lục, Ngô Phi và Trương Hồng Chương, vẫn tiếp tục thí nghiệm, bảo trì và tập thể dục hằng ngày trong khi chờ Thần Châu 22. CMSA cho biết phi hành đoàn vẫn trong tình trạng tốt và thực hiện các nhiệm vụ theo kế hoạch. Trong 11 ngày, họ không có phương tiện chuyên dụng sẵn sàng đưa về nhà nếu sự cố bất ngờ xảy ra. Tình huống đó tiềm ẩn rủi ro, ngay cả khi bản thân trạm vẫn hoạt động bình thường.

Các nhà hoạch định nhiệm vụ liên tục cân nhắc những rủi ro này. Quyết định đưa phi hành đoàn trước đó về trên Thần Châu 21 đã giúp họ rời khỏi con tàu có cửa sổ bị hư hại, đây là lựa chọn an toàn nhất cho nhóm đó. Rủi ro còn lại chuyển sang phi hành đoàn mới, những người không có tàu thoát hiểm cho đến khi Thần Châu 22 đến nơi. Vụ phóng nhanh chóng đã khắc phục khoảng trống này, đồng thời duy trì hoạt động liên tục của trạm.

Hàng hóa, sửa chữa và kế hoạch tiếp theo

Thần Châu 22 không chỉ khôi phục đường thoát hiểm. Khoang tàu đưa lên khoảng 600 kg hàng tiếp tế, gồm thực phẩm, trái cây và rau tươi, quần áo, bộ dụng cụ y tế, phụ tùng cùng một thiết bị được thiết kế để xử lý các vết nứt trên cửa sổ quan sát của Thần Châu 20. Nhiệm vụ cũng mang theo một lò nướng không gian nhỏ gọn để hâm nóng thức ăn. Truyền thông Trung Quốc cho biết danh mục hàng còn có cả cánh gà đông lạnh, một món giúp cải thiện tinh thần trong chuyến thám hiểm dài ngày.

Tàu vũ trụ mới có một số cải tiến từng bước, chẳng hạn màn hình được tinh chỉnh và giao diện người-máy tốt hơn, cũng như sức chứa lớn hơn để đưa đồ đạc về Trái Đất. Khả năng chở thêm hàng trở về rất hữu ích khi trạm đón các nhiệm vụ dài hơn và nhiều thí nghiệm cần được đưa về để phân tích.

Thần Châu 22 sẽ tiếp tục ghép nối trong suốt chuyến thám hiểm hiện tại và dự kiến đưa phi hành đoàn Thần Châu 21 về nhà vào khoảng tháng 4 hoặc tháng 5 năm 2026. Trước chuyến bay có người lái tiếp theo, Thần Châu 20 dự kiến sẽ rời cổng ghép nối. Các kỹ sư dự định dùng tàu để thử nghiệm trên quỹ đạo và, sau khi xử lý khu vực bị hư hại, đưa hàng hóa về mà không chở hành khách.

Vì sao mảnh vỡ trên quỹ đạo ngày càng là mối đe dọa

Sự cố cho thấy quỹ đạo thấp quanh Trái Đất đã trở nên đông đúc và biến động ra sao. Mỹ, Trung Quốc, Nga, châu Âu và các đơn vị tư nhân đã phóng hàng nghìn vệ tinh trong những năm gần đây. Các thân tên lửa cũ, mảnh vỡ từ những vụ va chạm trước đây và mảnh vỡ từ các cuộc thử nghiệm vũ khí chống vệ tinh góp phần làm đám mây rác vũ trụ dày thêm. Những mảnh chỉ lớn vài milimét cũng có thể va chạm với tốc độ nhanh hơn nhiều so với đạn súng trường, mang đủ động lượng để làm xước cửa sổ và hư hại bộ tản nhiệt cũng như cảm biến.

Quỹ đạo đông đúc

Mạng lưới theo dõi giám sát các vật thể lớn và có thể cảnh báo phi hành đoàn tránh những lần tiếp cận được dự báo là sát nhau. Nhiều mảnh vỡ quá nhỏ để theo dõi nhưng vẫn nguy hiểm. Tấm chắn làm giảm nguy cơ hư hại nghiêm trọng, song tàu vũ trụ đôi khi vẫn bị va chạm nhỏ. Vì vậy, phương tiện hồi quyển được kiểm tra kỹ trước khi tách khỏi trạm, và một hệ thống dự phòng vững chắc rất quan trọng với bất kỳ tiền đồn nào có phi hành đoàn.

Giảm thiểu rủi ro

Các đơn vị vận hành thực hiện thao tác tránh va chạm, bổ sung tấm chắn bảo vệ, thiết kế vệ tinh để xả năng lượng dự trữ khi kết thúc vòng đời, đồng thời phối hợp với cơ quan quản lý về quy định xử lý vệ tinh hết hạn. NASA từng hoãn một chuyến đi bộ ngoài không gian theo kế hoạch sau cảnh báo mảnh vỡ liên quan đến một vụ thử chống vệ tinh gần đây, nhắc nhở rằng chỉ một vụ vỡ phân mảnh cũng có thể làm tăng nguy cơ cho mọi tàu vũ trụ trên quỹ đạo bị ảnh hưởng. Việc theo dõi tốt hơn, quy trình xử lý cuối vòng đời chặt chẽ hơn và các công nghệ thu dọn rác vũ trụ trong tương lai có thể giảm rủi ro theo thời gian.

Trung Quốc và Mỹ quản lý việc đưa phi hành đoàn lên xuống như thế nào

Trung Quốc vận hành hệ thống đưa người vào vũ trụ do nhà nước dẫn dắt. Tàu Thần Châu và tên lửa Trường Chinh 2F do các nhóm trong nước thiết kế và vận hành. Tên lửa không thể tái sử dụng nên mỗi chuyến bay đều dùng một tên lửa mới. Mỹ áp dụng mô hình kết hợp. NASA mua dịch vụ đưa người lên vũ trụ từ các công ty tư nhân và cũng từng dựa vào tàu Soyuz của Nga trong nhiều năm. Hiện SpaceX thường xuyên đưa phi hành đoàn lên vũ trụ bằng tên lửa Falcon 9 và tàu Crew Dragon có thể tái sử dụng.

Tàu Starliner của Boeing đã hoàn tất chuyến bay thử có người lái nhưng gặp sự cố về hệ thống đẩy, khiến thời gian lưu trú của các phi hành gia NASA Suni Williams và Butch Wilmore trên Trạm Vũ trụ Quốc tế kéo dài thêm nhiều tháng. Sau đó, họ trở về Trái Đất trên một tàu SpaceX. Các mô hình khác nhau đều có thể bảo đảm an toàn, nhưng chúng định hình cách mỗi nước tạo ra năng lực dự phòng và tốc độ phóng phương tiện thay thế sau sự cố bất ngờ. Năng lực phóng khẩn cấp của Trung Quốc, được kiểm chứng qua Thần Châu 22, là một biểu hiện của công tác hoạch định đó.

Nhiệm vụ này cho thấy điều gì về Thiên Cung và các kế hoạch tương lai

CMSA dự định duy trì phi hành đoàn thường trực trên Thiên Cung ít nhất một thập kỷ. Các nhà quản lý đã thảo luận về việc bổ sung mô-đun và mời phi hành gia quốc tế lên trạm. Việc duy trì tên lửa và tàu dự phòng ở trạng thái sẵn sàng là một phần trong cam kết đó. Phản ứng với sự cố Thần Châu 22 cho thấy các quy trình này khả thi trong điều kiện bay thực tế và có thể được triển khai nhanh chóng khi cần.

Trung Quốc cũng đặt mục tiêu đưa phi hành gia lên Mặt Trăng vào khoảng năm 2030. Công tác phát triển tên lửa Mặt Trăng, tàu đổ bộ và tàu vũ trụ mới đang được tiến hành. Kinh nghiệm từ việc rút ngắn thời gian chuẩn bị, bảo đảm chuỗi cung ứng đáng tin cậy và cải tiến từng bước buồng lái trên Thiên Cung sẽ hỗ trợ nỗ lực đó. Mọi chương trình đều tìm cách giảm thiểu những tình huống bất ngờ. Vụ phóng khẩn cấp Thần Châu 22 là một phép thử ngoài kế hoạch, được xử lý có kiểm soát để bảo vệ an toàn phi hành đoàn và duy trì hoạt động của trạm.

Tóm tắt

• Thần Châu 22 phóng lúc 12 giờ 11 phút trưa theo giờ Bắc Kinh và ghép nối với Thiên Cung khoảng ba giờ 40 phút sau đó.
• Nhiệm vụ khôi phục xuồng cứu sinh sau khi phát hiện các vết nứt trên cửa sổ khoang hồi quyển của Thần Châu 20, nhiều khả năng do mảnh vỡ va chạm.
• Phi hành đoàn trên trạm không có phương tiện hồi quyển đủ điều kiện bay trong 11 ngày, cho đến khi Thần Châu 22 ghép nối.
• Thời gian chuẩn bị phóng được rút ngắn còn 16 ngày, so với quy trình thông thường kéo dài hơn một tháng.
• Khoảng 600 kg hàng tiếp tế đã được đưa lên, gồm bộ dụng cụ y tế, phụ tùng, thực phẩm tươi và thiết bị xử lý cửa sổ bị hư hại.
• Thần Châu 22 sẽ đưa phi hành đoàn hiện tại về nhà vào tháng 4 hoặc tháng 5 năm 2026.
• Thần Châu 20 sẽ tiếp tục ở trên quỹ đạo để thử nghiệm và có thể chỉ đưa hàng hóa về sau khi được sửa chữa.
• Trung Quốc duy trì tàu vũ trụ và tên lửa dự phòng luân phiên tại Tửu Tuyền để ứng phó khẩn cấp.
• Rủi ro từ mảnh vỡ trên quỹ đạo đang gia tăng; ngay cả mảnh nhỏ cũng có thể làm hư hại thiết bị tàu vũ trụ.
• NASA từng đối mặt với thời gian lưu trú kéo dài của phi hành đoàn do sự cố tàu vũ trụ, trong khi SpaceX hiện thường xuyên đưa người Mỹ lên vũ trụ.