Các phi hành gia cần những gì để thực hiện một chuyến đi bộ ngoài không gian?

Giúp NTDVN sửa lỗi

Vào ngày 25 tháng 6, các phi hành gia Shane Kimbrough và Thomas Pesquet đã thực hiện thành công chuyến bay EVA (đi bộ ngoài không gian) kéo dài gần bảy giờ để lắp đặt các tấm pin mặt trời trên Trạm Vũ trụ Quốc tế.

Để thực hiện nhiệm vụ nguy hiểm này cần những điều kiện và tố chất gì? Điều đáng ngạc nhiên là một trong những tiêu chí cốt yếu (ngoài số năm kinh nghiệm làm phi hành gia) lại là kích thước cơ thể.

EVA đã phát triển trong thời kỳ tàu con thoi của NASA

Các phi hành gia lái các cánh tay robot, bay không dây buộc qua khoảng không bằng cách sử dụng động cơ phản lực, đóng các vệ tinh bằng tay và gắn vào Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Họ làm tất cả điều đó khi mặc bộ đồ không gian dựa trên thiết kế được phát triển lần đầu cho các sứ mệnh Apollo vào những năm 60.

Mỗi bộ đồ là một phi thuyền hình người, có ba lô chứa hệ thống hỗ trợ sự sống; một lớp áo ngoài có áp suất, nhiều lớp để bảo vệ các phi hành gia trọng môi trường không gian; và một chiếc áo lót luân chuyển nước lạnh qua các ống trên cơ thể để ngăn các phi hành gia không bị quá nóng bên trong bộ đồ.

Khi thiết kế những bộ đồ vũ trụ “thế hệ tiếp theo” vào năm 1974, NASA đã chọn cách tiếp cận “tuxedo” theo mô-đun, trong đó các phần khác nhau (thân trên, thân dưới, mũ bảo hiểm, cánh tay và găng tay) có thể được kết hợp và khớp nối với nhau để phù hợp với từng phi hành gia. Các bộ quần áo có năm kích cỡ, từ cực nhỏ đến cực lớn và chủ yếu dựa trên hình dạng cơ thể nam giới - nữ giới.

Trong số 18 bộ đồ vũ trụ NASA thực hiện cho thế hệ tiếp theo, đến nay chỉ còn lại 4 bộ đầy đủ. Điều này có nghĩa là để được chọn tham gia chuyến đi bộ ngoài không gian ISS, một phi hành gia phải phù hợp với một trong hai kích cỡ còn lại: một cỡ vừa và một cỡ lớn của nam. EVA đầu tiên dành cho nữ, được lên kế hoạch vào tháng 3 năm 2019, đã phải hoãn lại vì chỉ có một bộ cỡ vừa. Một bộ đồ cỡ vừa khác cuối cùng cũng được ghép thành công. Nhờ thế, các phi hành gia Christina Koch và Jessica Meir đã thực hiện thành công chuyến đi bộ ngoài không gian mang tính đột phá vào ngày 18 tháng 10 năm 2019.

Hầu hết các EVA đều được tiến hành theo cặp và người điều khiển chuyến bay sẽ biên soạn tỉ mỉ trước cho từng hoạt động của phi hành gia, để giảm thiểu thời gian “nhàn rỗi” và hoàn thành nhiệm vụ một cách hiệu quả nhất có thể.

Mỗi người tham gia EVA phải trải qua thời gian huấn luyện lên đến mười giờ cho mỗi giờ trong thời gian EVA, trong một hồ bơi sâu 12 mét. Trong hồ bơi này, các phi hành gia thực hành mọi hoạt động của chuyến đi bộ ngoài không gian của họ, sử dụng các mô hình mô phỏng.

Trong suốt EVA thực tế, những người điều khiển nhiệm vụ trên mặt đất luôn theo dõi tiến độ của các phi hành gia và các phi hành gia có thể giao tiếp với kiểm soát viên mặt đất, các đồng nghiệp EVA của họ và đồng đội ISS theo yêu cầu.

Một bộ quần áo vũ trụ Orlan (‘đại bàng biển’) của Nga, không giống như thiết kế của NASA, đã trải qua một số lần cập nhật trong nửa thế kỷ qua.
Một bộ quần áo vũ trụ Orlan (‘đại bàng biển’) của Nga, không giống như thiết kế của NASA, đã trải qua một số lần cập nhật trong nửa thế kỷ qua. Ảnh: Steven Moore

Những rủi ro khi thực hiện EVA

Không gian là một môi trường khắc nghiệt. Bộ đồ vũ trụ cung cấp khả năng bảo vệ chống lại bức xạ, nhiệt độ khắc nghiệt (từ -270 ℃ đến +120 ℃ ) và các hạt mảnh vụn không gian nhỏ. Để đề phòng nguy cơ bị tấn công bởi “rác không gian”, các EVA được lên lịch cho các khoảng thời gian có rủi ro thấp, dựa trên việc theo dõi các vật thể vũ trụ đã biết.

Các phi hành gia phải thực hiện theo từng bước để tránh bị bệnh giảm áp, giống như một thợ lặn tăng tốc quá nhanh trong một cuộc lặn sâu, một phi hành gia di chuyển quá nhanh từ trạm vũ trụ có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp hơn bên trong bộ đồ không gian của họ có thể bị đau đớn, thậm chí có khả năng gây chết các bong bóng nitơ hình thành trong máu của họ. Trước EVA, các phi hành gia "cắm trại" qua đêm trong khóa khí của ISS ở áp suất giảm, để giúp thích nghi trước khi mặc bộ đồ vũ trụ.

Không ai chết trong EVA, nhưng đã có những sự cố lớn. Ví dụ, chuyến đi bộ ngoài không gian đầu tiên của nhà du hành vũ trụ của Nga Alexei Leonov vào năm 1965, đã gần như kết thúc trong thảm họa khi bộ đồ của ông được nới rộng. Ngày 16 tháng 7 năm 2013, Luca Parmitano đã đi vào sử sách khi là người Ý đầu tiên thực hiện một chuyến đi bộ ngoài không gian, và lần đầu tiên gần chết đuối trong không gian. Một tuần trước khi thực hiện EVA, một trong những đường ống nước trong bộ đồ không gian của anh ấy bị rò rỉ. Nhưng thông tin này đã không được chuyển giao kịp thời cho các kiểm soát viên.

Trong vòng một giờ, Luca đã đội một chiếc mũ bảo hiểm với gần hai lít nước ở bên trong. Nó khiến anh ta phải vật lộn để thở, trong khi không thể nhìn hoặc giao tiếp với người kiểm soát. Luca cho biết anh đã sử dụng dây buộc của mình để điều hướng trở lại nơi an toàn của chốt gió.

Chắc hẳn Luca và các phi hành gia khác sẽ rất muốn mặc bộ đồ không gian mới, có tên là xEMU của NASA đang được phát triển cho chương trình trở lại mặt trăng Artermis.

Hi vọng các phi hành gia cho sứ mệnh Artermis khi đi bộ trên mặt trăng sẽ có nhiều lựa chọn hơn đối với các bộ đồ không gian. Hi vọng các phi hành gia được lựa chọn thực hiện sứ mệnh vì họ có nhiều tố chất phù hợp hơn chỉ là vì kích thước cơ thể phù hợp.

Lê Na

Theo The Conversation



BÀI CHỌN LỌC

Các phi hành gia cần những gì để thực hiện một chuyến đi bộ ngoài không gian?