Sự kết thúc của ISS sẽ mở ra một tương lai thương mại hóa hơn trong không gian

Vào khoảng năm 2030, các phi hành gia sẽ thu dọn đồ đạc, tắt đèn và rời Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) lần cuối cùng. Quỹ đạo của cấu trúc cũ vĩ đại này sẽ được điều chỉnh, đưa nó đi sâu hơn vào đường đi của bầu khí quyển Trái đất trong năm tới, và sau đó một phương tiện ghi nợ được thiết kế đặc biệt gắn với trạm sẽ thực hiện một lần đốt cháy kéo dài, đẩy trạm xuống bầu khí quyển .

Khi trạm chạm vào bầu khí quyển với tốc độ hàng ngàn dặm một giờ, đầu tiên các mảng năng lượng mặt trời và bộ tản nhiệt khổng lồ của cấu trúc sẽ bị tách ra; sau đó mỗi mô-đun sẽ tách biệt; và cuối cùng, kết cấu giàn tạo nên xương sống của nhà ga sẽ bị gãy. Mỗi mảnh này sẽ bị bong tróc bề mặt khi đạt đến nhiệt độ hàng nghìn độ, để lộ các cấu trúc bên trong sẽ bốc cháy, kim loại nóng chảy và bốc hơi, những mảnh còn lại cuối cùng sẽ rơi xuống đại dương cách xa đất liền.

Kim loại nóng chảy và bay hơi

Do đó, ISS sẽ kết thúc, một biểu tượng của thời đại vũ trụ đã phục vụ nhân loại trong hơn ba thập kỷ.

Thay vào đó, NASA hình dung ra một hoặc nhiều trạm vũ trụ thương mại, mỗi trạm do một công ty tư nhân điều hành vì lợi nhuận và là một phần của nền kinh tế vũ trụ đang phát triển mạnh, cung cấp nền tảng hiện đại và hiệu quả hơn cho nhân loại – bao gồm cả các phi hành gia của NASA – sống trên quỹ đạo Trái đất thấp.

Nhưng không có nhiều thời gian. Các công ty đang chạy đua để hoàn thiện ý tưởng trạm vũ trụ của mình. Nếu chúng ta muốn duy trì sự hiện diện liên tục của con người trong không gian, điều mà chúng ta đã có trong hơn 20 năm, thì khu vực tư nhân chỉ có một vài năm để xây dựng, thử nghiệm, phóng và đưa những thiết kế đó vào sử dụng. Trước đây chưa từng có trạm vũ trụ thương mại và triển vọng kinh tế rất u ám.

Trong không gian, không ai biết liệu có thể kiếm được tiền hay không.

Một tương lai thương mại

Có nhiều lý do chính đáng để hủy hoạt động của ISS. Hầu hết, nó đã cũ và việc sửa chữa hoặc thay thế phần cứng sẽ rất tốn kém. Mỗi năm nó tiếp tục hoạt động đều tốn tiền, vì vậy việc chuyển sang mô hình thương mại có thể là một giải pháp thay thế khả thi – nếu điều đó xảy ra kịp thời.

NASA đã nhấn mạnh mong muốn trở thành khách hàng của các công ty vũ trụ – ý tưởng là một trong số nhiều khách hàng – nhằm giảm chi phí và xây dựng cơ sở hạ tầng.

Mô hình này đã đạt được thành công không thể phủ nhận trong chương trình Phi hành đoàn thương mại, bất chấp những khó khăn với Boeing Starliner, đã cung cấp hai phương tiện vận chuyển không gian có thể đưa con người lên quỹ đạo với mức giá chỉ bằng một phần nhỏ mà cơ quan này có thể đã bỏ ra để phát triển phương tiện của riêng mình. Một chương trình tương tự, Commercial Cargo, đã chứng kiến ​​các công ty tư nhân cung cấp thiết bị, vật tư và thí nghiệm cho ISS kể từ năm 2012.

Giờ đây, NASA muốn tiếp nối những thành công này và áp dụng những nguyên tắc này cho các trạm trên quỹ đạo Trái đất thấp, hay LEO.

“Bằng cách chuyển từ nền tảng do chính phủ Hoa Kỳ sở hữu và vận hành sang nền tảng thương mại, mục tiêu của chúng tôi là giảm chi phí, mở cửa cho các khách hàng khác và cung cấp khả năng thương mại hóa sẽ giảm chi phí cho tất cả chúng tôi và cung cấp những cách kinh doanh mới, ” Angela Hart, giám đốc Chương trình Phát triển LEO Thương mại của NASA cho biết.

NASA nhấn mạnh mong muốn trở thành khách hàng của các công ty vũ trụ

Có hai công ty đang nghiên cứu thiết kế trạm vũ trụ độc lập của riêng họ, Blue Origin và Starlab Space, cũng như công ty thứ ba, Axiom Space, đang bắt đầu phát triển cơ sở hạ tầng trạm mô-đun của riêng mình để bắt đầu cuộc sống gắn liền với ISS. Hart cho biết cả ba công ty đều nhận được tài trợ của NASA để phát triển ý tưởng của họ và nhiều công ty khác cũng bày tỏ sự quan tâm đến việc xây dựng một trạm vũ trụ. Trên thực tế, nhiều đến mức NASA đã đưa ra vòng thỏa thuận không có vốn thứ hai hiện đang bao gồm ba công ty khác.

Tuy nhiên, trong khoảng thời gian eo hẹp như vậy, có mối lo ngại về sự chậm trễ tiềm ẩn. Và như cả SpaceX Crew Dragon và Boeing Starliner đã cho thấy, các công ty tư nhân cũng dễ bị trễ thời hạn như NASA.

Trạm (hoặc các trạm) có sẵn sàng kịp thời không? “Đó thực sự là một mối lo ngại,” Hart nói. “Một trong những rủi ro hàng đầu của chúng tôi là tiến độ. Ý tưởng phát triển một trạm vũ trụ thương mại và đưa nó lên quỹ đạo vào năm 2029, vốn là mục tiêu của chúng tôi, là một nhiệm vụ khó khăn.” NASA đã đàm phán với các công ty này từ năm 2018, nhưng có khả năng chúng sẽ không được phóng trước khi ISS được lên lịch ghi nợ: “Chúng tôi cũng phải chuẩn bị cho những gì mình sẽ làm nếu có khoảng trống”.

Một khả năng là kéo dài tuổi thọ của ISS hoặc mở một trạm thương mại với công suất tối thiểu. Nhưng Hart thực tế cho rằng kế hoạch này có thể liên quan đến việc mất đi một số cơ sở vật chất trong quá trình chuyển đổi. “Chúng ta có thể phải chấp nhận rằng ngay ngày đầu chúng ta sẽ không có được những khả năng tương tự như chúng ta có trên ISS ngày nay. Chúng tôi hy vọng đây sẽ là một sự tiến hóa.”

Ảnh của Brandon Bell / Getty Images

Chuyển đổi ưu tiên trong quản lý

Với chính quyền mới của Trump, người dân trên khắp đất nước đang chuẩn bị cho một quá trình chuyển đổi đầy sóng gió và có khả năng hỗn loạn. Cùng với các cơ quan chính phủ khác mà tương lai chưa rõ ràng, các ưu tiên của NASA có thể buộc phải thay đổi để phản ánh lợi ích của Tổng thống đắc cử Donald Trump và các đồng minh của ông – có thể bao gồm hoặc không bao gồm mối quan tâm đến các trạm vũ trụ.

Roger Handberg, giáo sư khoa học chính trị và chuyên gia chính sách vũ trụ từ Đại học Central Florida, cho biết: “Với cuộc bầu cử tổng thống gần đây, tôi cho rằng việc lên sao Hỏa và có thể cả Mặt trăng sẽ là ưu tiên hàng đầu của NASA trong chính quyền mới”. Nhưng ông nói thêm, “Điều đó không có nghĩa là ISS không còn quan trọng nữa.”

“Tôi cho rằng việc tới Sao Hỏa và có thể cả Mặt trăng sẽ là ưu tiên hàng đầu của NASA trong chính quyền mới”

Thật vậy, các chuyên gia đồng ý rằng các hoạt động của LEO sẽ không đi đến đâu, ngay cả với mối quan tâm trong tương lai là khám phá không gian sâu. Hart nói: “Bất kể chúng tôi đang làm gì trong không gian, việc thử nghiệm nó trong LEO sẽ dễ dàng và rẻ hơn nhiều trước khi chúng tôi đi đến những nơi khác. “Vì vậy, chúng ta sẽ luôn có nhu cầu ở quỹ đạo Trái đất thấp.”

Mục tiêu đã nêu của NASA là có ít nhất hai thành viên phi hành đoàn mỗi năm trên trạm vũ trụ thương mại, thấp hơn tỷ lệ thông thường hiện nay. Hart nói rằng số tiền đó đủ để đáp ứng các mục tiêu khoa học của NASA, sẽ tiếp tục bao gồm nghiên cứu cơ bản, nhưng những người khác nhận thấy mối quan tâm đến quỹ đạo Trái đất thấp đang suy giảm khi các điểm đến mới hơn và hấp dẫn hơn như Sao Hỏa chiếm vị trí trung tâm.

Handberg nói: “Những gì bạn đang thấy là chính phủ giảm dần sự quan tâm đến việc thực hiện các hoạt động tại ISS, bởi vì đó là ngân sách duy nhất”. “Nó không thể làm mọi thứ cho tất cả mọi người.”

“Nó không thể làm mọi thứ cho tất cả mọi người.”

Phần lớn tương lai của việc khám phá không gian có thể xoay quanh ý muốn bất chợt của những cá nhân quyền lực như Elon Musk, người đã nắm giữ ảnh hưởng đáng kể thông qua SpaceX và có vẻ sẽ nắm giữ nhiều quyền lực hơn nữa dưới thời chính quyền Trump. Handberg nói: “Sự xuất hiện trở lại của chính quyền Trump khiến mọi thứ trở nên rất mong manh. “Elon Musk rõ ràng là Best Boy với Tổng thống đắc cử. Bây giờ câu hỏi mọi người đặt ra là điều đó sẽ kéo dài bao lâu?”

Musk đã nói rõ rằng ông có một tầm nhìn rất cụ thể về việc khám phá không gian về việc đưa con người lên sao Hỏa – ​​ngay cả khi những thách thức như phơi nhiễm phóng xạ tiếp tục là trở ngại lớn cho nỗ lực đó. SpaceX đã đạt được những điều tuyệt vời với tên lửa có thể tái sử dụng, nhưng Musk có lịch sử đặt ra những mốc thời gian hoành tráng và hoàn toàn phi thực tế cho các dự án không gian lớn hơn – Trump cũng vậy – và đã thể hiện sự sẵn sàng của mình bay vào mặt của các cơ quan chính phủ như Cục Hàng không Liên bang.

“Đó là lý do tại sao NASA đang ở giữa một tảng đá và một nơi khó khăn,” Handberg nói. “Chúng ta có một người có tính chất mất kiểm soát, nhưng anh ta có khả năng tiếp cận được sức mạnh đó.”

Theo đuổi tiền

Một trong những vấn đề hiển nhiên trong việc thám hiểm không gian của con người là nó cực kỳ tốn kém. Nó dẫn đến những đột phá lớn (công nghệ được phát triển trong thời kỳ Apollo đã dẫn đến những cải tiến về mọi thứ, từ máy lọc thận đến thiết bị bảo hộ chữa cháy), nhưng những điều này có xu hướng không thể đoán trước và lâu dài. Và trong ngắn hạn, tiền cần phải đến từ đâu đó.

Kế hoạch này là để NASA hỗ trợ phát triển các trạm vũ trụ thương mại để theo thời gian, chúng có thể trở nên bền vững về mặt kinh tế với những phát triển công nghệ mà chúng cho phép. Nhưng liệu điều này có thể thực hiện được hay không vẫn là một câu hỏi mở.

Handberg nói: “Hiện tại, không có sản phẩm nào được sản xuất trong không gian có giá trị đến mức có thể bù đắp được chi phí kinh doanh ở đó”. “Đó là lý do tại sao không gian thương mại cho đến thời điểm này chủ yếu là tài sản định vị dựa trên thông tin liên lạc hoặc vệ tinh.”

“Không có sản phẩm nào được sản xuất trong không gian có giá trị đến mức có thể biện minh cho chi phí kinh doanh ở đó”

Có những con đường nghiên cứu đầy hứa hẹn trong không gian sẽ hấp dẫn các công ty tư nhân, chẳng hạn như phát triển các loại thuốc mới và cơ chế phân phối thuốc. Nhưng ai sẽ sẵn sàng chi tiền cho nghiên cứu cơ bản, chẳng hạn như Phòng thí nghiệm Nguyên tử Lạnh của ISS, nơi thực hiện nghiên cứu mang tính đột phá về vật lý lượng tử?

Người ta hy vọng rằng NASA sẽ sử dụng ngân sách hạn chế của mình để tiếp tục tài trợ cho loại nghiên cứu này, nhưng điều đáng lo ngại là khi chi phí bị cắt giảm để tập trung vào việc con người khám phá Mặt trăng và Sao Hỏa, công việc đó không có kết quả rõ ràng và ngay lập tức. ứng dụng thực tế sẽ bị bỏ qua.

Bruce Betts, nhà khoa học trưởng tại Hiệp hội Hành tinh cho biết: “Như chúng ta đã thấy rất nhiều lần, bạn không bao giờ biết khoa học cơ bản sẽ dẫn đến điều gì. “Đó là lý do tại sao việc tài trợ cho những thứ dường như không thực tế này lại quan trọng vì chúng có thể sẽ thay đổi thế giới.”

Trong môi trường thương mại thuần túy, Betts chỉ ra rằng, các công ty khó có thể quan tâm đến loại nghiên cứu này: “Họ sẽ theo đuổi bất cứ thứ gì giúp họ kiếm tiền”.

Nếu trọng tâm là xây dựng một nền kinh tế bền vững trên quỹ đạo Trái đất thấp, thì không rõ loại đột phá khoa học mà mọi người trông cậy vào NASA tài trợ sẽ phù hợp với điều đó như thế nào. Nếu tiền được chi để hỗ trợ phát triển thương mại thì số tiền đó không được chi cho nghiên cứu khoa học và những mục tiêu đó không nhất thiết phải đồng bộ.

“Bạn không bao giờ biết khoa học cơ bản sẽ dẫn tới điều gì”

Betts nói: “Không gian thương mại vốn không phải là hoạt động khám phá không gian hay khoa học vũ trụ. “Điều đó không có nghĩa là họ không thể làm những điều đó hoặc họ sẽ không làm một số điều đó. Nhưng ít nhất hiện nay, đó không phải là những gì họ đang có và đó là những thứ vô cùng quý giá đối với nhân loại.”

Ngay cả với những ý định tốt nhất từ ​​phía NASA, việc trở thành khách hàng của một trạm vũ trụ tư nhân là một kịch bản hoàn toàn khác với việc trở thành chủ sở hữu và nhà điều hành của một trạm. NASA có thể phải nhượng lại một lượng lớn quyền kiểm soát đối với những nhiệm vụ nào sẽ được thực hiện và khi nào. Xét cho cùng, có sự khác biệt lớn giữa việc mua một chỗ ngồi trên tên lửa và thuê cơ sở vật chất trên trạm vũ trụ.

Betts nhấn mạnh rằng ông cùng với nhiều nhà khoa học vũ trụ khác không phản đối không gian thương mại.

“Chúng tôi chỉ lo ngại rằng mọi người sẽ không quên điều đó khi họ nhìn thấy mọi người đi vào không gian. [on commercial missions]. Và điều đó thật tuyệt. Mọi người đang làm du lịch và một số người đang làm giáo dục. Nhưng đó không phải là khoa học tiên tiến, ‘hãy tìm hiểu xem chúng ta là ai, chúng ta đến từ đâu và hệ mặt trời của chúng ta đến từ đâu’. Theo như tôi có thể nói thì đó sẽ là không gian được chính phủ tài trợ.”

Nguồn The Verge