Tập đoàn tên lửa Energia thuộc sở hữu nhà nước Nga đã giành được bằng sáng chế cho một kiến trúc tàu vũ trụ mới, được thiết kế nhằm tạo ra trọng lực nhân tạo – một khả năng có thể mang lại bước tiến lớn cho các sứ mệnh có người lái kéo dài.
Theo nội dung bằng sáng chế, các mô-đun sinh hoạt sẽ quay quanh một trục trung tâm để mô phỏng trọng lực cho phi hành đoàn bằng cách tạo ra lực ly tâm hướng ra ngoài.
Báo cáo của hãng thông tấn nhà nước Nga TASS, đơn vị tiếp cận được bằng sáng chế này, cho biết hệ thống quay được thiết kế để tạo ra lực hấp dẫn tương đương 0,5g, tức bằng 50% trọng lực Trái Đất. Tài liệu bằng sáng chế kèm theo các hình minh họa về một cấu trúc trạm vũ trụ mang tính khái niệm, gồm một mô-đun trục trung tâm với cả các thành phần tĩnh và quay, trong đó các mô-đun và khu sinh hoạt được nối với nhau thông qua một khớp nối linh hoạt, kín khí.
Các mô-đun sinh hoạt gắn theo phương xuyên tâm sẽ quay quanh trục này để tạo ra cảm giác trọng lực cho phi hành đoàn bằng lực ly tâm đẩy ra ngoài. Để đạt mức 0,5g, các mô-đun này cần quay với tốc độ khoảng năm vòng mỗi phút và có bán kính 40 mét. Một trạm vũ trụ có kích thước như vậy sẽ đòi hỏi nhiều lần phóng, với từng mô-đun được đưa lên rồi lắp ráp trên quỹ đạo.
Tài liệu cũng chỉ ra nhược điểm của thiết kế này là yêu cầu phải quay và phối hợp chuyển động quay của các tàu vận tải khi tiếp cận và ghép nối với trạm, điều mà theo đánh giá sẽ làm giảm mức độ an toàn khi khai thác trạm vũ trụ kiểu này.
Việc tạo ra trọng lực nhân tạo có thể mang lại tác động sâu rộng đối với các phi hành đoàn trong các sứ mệnh không gian dài ngày, dù là ở quỹ đạo Trái Đất thấp hay trong các hành trình liên hành tinh vào không gian xa. Môi trường vi trọng lực gây ra nhiều hệ quả đối với phi hành gia, trong đó có teo cơ và suy giảm mật độ xương.
NASA từng đưa ra các khái niệm như trạm vũ trụ dạng bánh xe quay Nautilus-X, và gần đây hơn, công ty thương mại Vast cũng cho biết sẽ theo đuổi việc phát triển các trạm vũ trụ có trọng lực nhân tạo.
Nga không công bố mốc thời gian cũng như nguồn lực cụ thể cho dự án này. Tuy vậy, bằng sáng chế cho thấy sự quan tâm tới khái niệm trọng lực nhân tạo trong bối cảnh Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) đang tiến gần tới giai đoạn kết thúc hoạt động, còn các kế hoạch trạm vũ trụ quốc gia và thương mại mới đang được thúc đẩy.
Hiện nay, NASA và Roscosmos dự kiến sẽ cho ISS rời quỹ đạo vào năm 2030, sử dụng một tàu Dragon cải tiến của SpaceX để đẩy trạm lao xuống và cháy rực trên Thái Bình Dương. Nga đã cam kết tiếp tục tham gia ISS đến năm 2028.
Liệu trạm vũ trụ tương lai của Nga có thể tự tạo ra trọng lực nhân tạo? Ảnh: Science Photo Library
