Vết nứt trên Trạm Vũ trụ Quốc tế đặt ra hàng loạt vấn đề

Ngày 5/6, Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) yêu cầu 5 phi hành gia đang làm việc trên trạm ISS chuyển sang tàu vũ trụ để chuẩn bị sẵn sàng rời trạm. Nguyên nhân là tình trạng rò rỉ không khí trên trạm ISS vốn đã kéo dài nhiều năm, nhưng đang trở nên nghiêm trọng hơn.

Khoảng một tiếng rưỡi sau, cảnh báo được dỡ bỏ, các phi hành gia Mỹ tiếp tục công việc bình thường. Tuy nhiên, sự việc này cho thấy trạm ISS, thí nghiệm khoa học tốn kém nhất mà nhân loại từng thực hiện, đồng thời là biểu tượng nổi bật của hợp tác quốc tế, đã bước vào giai đoạn “lão hóa”.

ISS sắp nghỉ hưu, nhưng chưa có trạm thay thế

Tình trạng rò rỉ không khí trên trạm ISS hiện nay là lời nhắc về những giới hạn của kỹ thuật. Các vết nứt nhỏ đã xuất hiện trong đường hầm PrK của trạm ISS từ lâu. Đường hầm PrK dẫn tới cổng kết nối với tàu vũ trụ. Hiện chưa có giải pháp sửa chữa vĩnh viễn, trong khi các vết nứt đã nhiều lần được vá bằng chất bịt kín.

Các vết nứt nằm trong đường hầm PrK của trạm ISS. Ảnh: ESA.

Đầu tháng 6, thêm nhiều vết nứt mới xuất hiện, tốc độ rò rỉ không khí gia tăng. Điều này đòi hỏi phải có phương án sửa chữa. Khi bộ phận kỹ thuật định dùng cưa để cắt bỏ một số chi tiết trong đường hầm PrK, NASA yêu cầu 5 phi hành gia người Mỹ vào tàu vũ trụ Crew Dragon của SpaceX, sẵn sàng rời khỏi trạm ISS nếu xảy ra sự cố.

Dù vậy, phương án sửa chữa này đã bị gác lại, vì vậy, NASA cho phép các phi hành gia quay trở lại trạm ISS. Sau cùng, giải pháp được thực hiện là đóng kín đường hầm PrK, tách khu vực này khỏi phần còn lại của trạm ISS nhằm hạn chế rủi ro.

ISS không thiết kế để tồn tại mãi mãi. Kế hoạch ban đầu là sau khi ISS kết thúc sứ mệnh, các trạm vũ trụ thương mại do doanh nghiệp tư nhân xây dựng sẽ thay thế. NASA sẽ đưa phi hành gia đến làm việc tại những cơ sở mới này.

Hiện ứng viên dẫn đầu cuộc đua là Haven-1 của công ty Vast. Trạm này chỉ có diện tích sinh hoạt bằng khoảng 1/8 trạm ISS và được thiết kế cho các nhiệm vụ ngắn, kéo dài tối đa một tháng. Haven-1 chủ yếu là nền tảng thử nghiệm, chưa phải sự thay thế sánh ngang trạm ISS.

Các trạm có đủ quy mô để thay thế hoàn toàn ISS dự kiến sẽ còn mất nhiều thời gian phát triển.

Trạm vũ trụ Haven-1 của Vast đang được chuẩn bị tại trụ sở công ty đặt ở Long Beach, bang California, Mỹ. Ảnh: Vast.

Vast dự kiến phóng mô-đun đầu tiên của Haven-2 vào vũ trụ trong năm 2028 và hoàn thiện toàn bộ trạm vào năm 2032, đúng thời điểm ISS được lên kế hoạch ngừng hoạt động. Haven-2 là dự án trạm vũ trụ thương mại quy mô lớn, được thiết kế với kỳ vọng có thể kế nhiệm trạm ISS.

Với kế hoạch này, Vast gần như không có dư địa thời gian cho những lần chậm tiến độ vốn rất phổ biến trong các chương trình không gian.

Hai doanh nghiệp khác là Axiom và Starlab Space cũng đang phát triển các trạm vũ trụ cỡ lớn, nhưng các dự án vẫn trong giai đoạn hoàn thiện. Axiom gần đây còn gặp khó khăn về tài chính.

Vấn đề nằm ở chỗ cả doanh nghiệp lẫn các nhà đầu tư vẫn chưa thực sự sẵn sàng. Thực tế cho thấy kỳ vọng rằng thị trường thương mại sẽ giúp quá trình thay thế trạm ISS diễn ra một cách tự nhiên là kỳ vọng quá lạc quan. Các cơ quan vũ trụ của chính phủ vẫn sẽ là khách hàng có nhu cầu lớn nhất, đồng thời cũng là bên chi trả chủ yếu cho các dự án.

Giới đầu tư tư nhân chưa mặn mà với việc phát triển hoạt động thương mại trong không gian vũ trụ. Các dự án thay thế liên tục bị chậm tiến độ, vì vậy, các nhà lập pháp Mỹ đã quyết định kéo dài quá trình hoạt động của trạm ISS.

Ban đầu, NASA dự kiến vận hành ISS đến năm 2030. Tuy nhiên, dự luật mới đang chờ phê duyệt sẽ lùi thời điểm ngừng hoạt động sang năm 2032.

Một phần nguyên nhân là bởi chương trình lựa chọn trạm vũ trụ thương mại thay thế trạm ISS cũng đang bị đình trệ.

Thách thức khó lường khi ISS kết thúc sứ mệnh

Một vấn đề khác cũng đang chờ được giải quyết là khung pháp lý liên quan đến việc ISS kết thúc quá trình hoạt động.

Để trạm ngừng hoạt động, NASA dự kiến sử dụng phiên bản cải tiến của tàu Dragon do SpaceX phát triển để đẩy trạm ISS nặng khoảng 420 tấn lao vào khí quyển trái đất. Chi phí cho nhiệm vụ này ước tính khoảng 840 triệu USD.

Để đưa ISS rời quỹ đạo, NASA sẽ sử dụng tàu vũ trụ Dragon do SpaceX cải tiến, đẩy trạm ISS vào bầu khí quyển trái đất. Ảnh: SpaceX.

Quá trình đưa trạm ISS lao vào khí quyển Trái Đất được dự kiến diễn ra phía trên Điểm Nemo, điểm cực viễn của đại dương, nơi cách xa tất cả các dải đất liền trên trái đất. Vị trí này nằm ở Nam Thái Bình Dương. Việc hướng trạm ISS rơi xuống khu vực này sẽ giảm thiểu nguy cơ mảnh vỡ có thể làm ảnh hưởng tới các khu dân cư.

Tuy nhiên, ISS sẽ trở thành vật thể lớn nhất từng được đưa trở lại bầu khí quyển theo cách này và một số mảnh vỡ có kích thước tương đương một chiếc ôtô vẫn có thể chưa cháy rụi hết sau quá trình lao vào khí quyển. Nếu xảy ra sự cố với các mảnh vỡ này, câu hỏi đặt ra là quốc gia nào sẽ phải chịu trách nhiệm.

Theo Công ước của Liên Hợp Quốc thông qua hồi năm 1972 về Trách nhiệm Quốc tế đối với Thiệt hại do Vật thể Không gian gây ra, quốc gia phóng vật thể lên không gian phải chịu trách nhiệm đối với mọi thiệt hại do vật thể đó gây ra.

Tuy nhiên, ISS được lắp ráp từ nhiều mô-đun do nhiều quốc gia khác nhau phóng lên, khi hai hay nhiều quốc gia cùng tham gia phóng một vật thể không gian, họ sẽ cùng chịu trách nhiệm liên đới. Điều này có nghĩa bất kỳ quốc gia nào trong nhóm hợp tác cũng có thể bị yêu cầu bồi thường thiệt hại.

Các đối tác dựng trạm ISS gồm Mỹ, Nga, Nhật Bản, Canada và các quốc gia thành viên tham gia Cơ quan Vũ trụ châu Âu.

Nếu một mảnh vỡ của ISS rơi xuống trái đất và gây thiệt hại, trách nhiệm bồi thường sẽ phát sinh. Chưa kể khả năng ISS có thể va chạm và làm hư hại một vệ tinh khác trong quá trình được đưa vào bầu khí quyển trái đất. Việc xác định lỗi và giải quyết bồi thường, nếu có xảy ra, được dự báo sẽ rất rắc rối.

Sự cố rò rỉ không khí trên trạm ISS mới đây là lời nhắc nhở rằng các trạm vũ trụ luôn cần được bảo trì liên tục. Trong bối cảnh chưa có nhiều khách hàng thương mại, ngoài các cơ quan vũ trụ nhà nước, việc các nhà đầu tư tư nhân còn dè dặt là điều dễ hiểu.

Việc cố gắng kéo dài tuổi thọ của trạm ISS chỉ là giải pháp tạm thời, câu hỏi cốt lõi hiện vẫn còn nguyên: Bên nào sẽ chi trả cho thế hệ trạm vũ trụ kế tiếp ISS?