NASA vừa công bố loạt hợp đồng và nhiệm vụ mới nhằm mở rộng năng lực vận chuyển, nghiên cứu khoa học và xây dựng hạ tầng cho căn cứ Mặt Trăng. Các kế hoạch tập trung vào tàu đổ bộ chở hàng, xe tự hành chạy bằng năng lượng hạt nhân, phương tiện vận chuyển giữa các quỹ đạo và hệ thống cung cấp điện trên bề mặt vệ tinh.
Đây là những bước đi trong nỗ lực hợp tác với các doanh nghiệp Mỹ để thiết lập sự hiện diện lâu dài của con người tại cực Nam Mặt Trăng. NASA công bố thông tin tại triển lãm hàng không vũ trụ MAX POWER, tổ chức ở Trung tâm Vũ trụ Kennedy, bang Florida, hôm 7-11.
“Chúng ta đang xây dựng căn cứ Mặt Trăng qua từng nhiệm vụ. Những thông báo hôm nay mở rộng gần như mọi thành phần của chương trình. Khi các phi hành gia trở lại Mặt Trăng, những cấu phần đầu tiên của căn cứ sẽ chờ sẵn họ trên bề mặt,” Giám đốc NASA Jared Isaacman cho biết.
Theo Carlos García-Galán, Giám đốc chương trình Căn cứ Mặt Trăng, trong tám tháng kể từ khi khởi động chương trình Ignition, NASA đã hợp nhất nhiều nỗ lực thám hiểm thành một kế hoạch phát triển và triển khai công nghệ theo từng giai đoạn. Cơ quan này đang đẩy nhanh tiến độ thông qua các hợp đồng mới và quan hệ đối tác với doanh nghiệp.
Mở rộng đội tàu đổ bộ chở hàng
Để tăng năng lực vận chuyển hàng hóa lên Mặt Trăng, NASA chọn tám công ty tham gia giai đoạn tiếp theo của sáng kiến Dịch vụ vận chuyển hàng hóa thương mại lên Mặt Trăng (CLPS). Danh sách gồm Blue Origin, Firefly Aerospace, Intuitive Machines, ispace-U.S., Lockheed Martin Space, Northrop Grumman Space Systems, SpaceX và Voyager Technologies.
Các doanh nghiệp này sẽ cạnh tranh những nhiệm vụ vận chuyển thiết bị nghiên cứu, công nghệ và hạ tầng của NASA lên bề mặt Mặt Trăng. Họ chịu trách nhiệm quản lý, chế tạo và vận hành tàu đổ bộ theo yêu cầu của từng nhiệm vụ.
Hợp đồng CLPS 2 có thời hạn 10 năm, với tổng giá trị tối đa 10 tỷ USD. Đây là hợp đồng khung, cho phép NASA trao nhiều đơn đặt hàng riêng mà chưa cần xác định trước khối lượng hoặc thời điểm giao hàng. Cơ quan này cũng nâng giá trị hợp đồng CLPS 1.0 từ 2,6 tỷ USD lên 4,2 tỷ USD để hỗ trợ các mục tiêu ban đầu của chương trình Căn cứ Mặt Trăng.
Các hợp đồng CLPS hiện có tiếp tục được triển khai đến tháng 11-2028. NASA dành thêm thời gian đến tháng 11-2033 để hoàn tất những chuyến vận chuyển đã được đặt hàng.
Xe tự hành hạt nhân khảo sát cực Nam
Một nhiệm vụ đáng chú ý khác là phát triển xe tự hành PROMISE, phương tiện sáu bánh sử dụng năng lượng hạt nhân để khảo sát cực Nam Mặt Trăng. Xe sẽ mang theo thiết bị nghiên cứu khoa học và công nghệ thử nghiệm, thu thập dữ liệu về địa hình, lớp đất bên dưới và tiềm năng tài nguyên tại khu vực này.
Nguồn năng lượng hạt nhân cho phép PROMISE hoạt động trong những đêm Mặt Trăng kéo dài và tại các khu vực không nhận được ánh sáng Mặt Trời, trong đó có những vùng tối vĩnh viễn được cho là chứa băng. Nước và băng Mặt Trăng được xem là nguồn tài nguyên quan trọng để hỗ trợ sự hiện diện lâu dài của con người.
Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA sẽ quản lý nhiệm vụ và chế tạo phương tiện. Thay vì phát triển mọi thứ từ đầu, nhóm dự án tận dụng các linh kiện dự phòng và mẫu thử nghiệm kỹ thuật từng được chế tạo cho hai xe tự hành Curiosity và Perseverance hoạt động trên Sao Hỏa. NASA cho biết các bộ phận này đã được đánh giá về khả năng thích ứng với môi trường khắc nghiệt gần cực Nam Mặt Trăng.
PROMISE sẽ mang theo mũi khoan có khả năng lấy mẫu đất đá ở độ sâu khoảng 1 m để phân tích đặc điểm của băng và các tài nguyên khác. Xe còn được trang bị máy quang phổ, cảm biến nhiệt độ và bức xạ, camera, cùng hệ thống máy tính chịu bức xạ và công nghệ tự hành thế hệ mới.
NASA đặt mục tiêu phóng PROMISE vào cuối năm 2028, với thời gian hoạt động dự kiến 18 tháng. Blue Origin được trao hợp đồng cơ bản trị giá 94 triệu USD, kèm tùy chọn bổ sung 140 triệu USD tùy kết quả thực hiện, để đưa phương tiện đến cực Nam Mặt Trăng bằng tàu đổ bộ Mark 1.
Xây dựng mạng lưới vận chuyển trong không gian
Để đưa thiết bị và vật tư đến căn cứ, NASA cần một mạng lưới vận chuyển kết nối Trái Đất với Mặt Trăng. Bên cạnh tên lửa phóng từ Trái Đất và tàu đổ bộ đưa hàng xuống bề mặt, cơ quan này muốn phát triển các tàu vận chuyển quỹ đạo (OTV), có nhiệm vụ chuyên chở hàng hóa giữa những quỹ đạo khác nhau.
NASA trao sáu đơn đặt hàng, tổng trị giá khoảng 1,3 tỷ USD, trong khuôn khổ hợp đồng dịch vụ phóng VADR. Các đơn vị được chọn gồm Arrow Science and Technology, Blue Origin và Impulse Space. Những nhiệm vụ này tập trung thử nghiệm công nghệ liên lạc, định vị, vận chuyển và khảo sát khu vực cực Nam trước khi các phi hành gia đến.
Một số chuyến bay sẽ kiểm tra khả năng liên lạc và định vị trên hành trình từ quỹ đạo Trái Đất đến Mặt Trăng, cũng như năng lực của tàu vận chuyển quỹ đạo trong việc đưa tàu đổ bộ vào đúng quỹ đạo. Nhiệm vụ CAPSTONE 02 sẽ thử nghiệm các thao tác tiếp cận ở cự ly gần, định vị và liên lạc quanh Mặt Trăng.
Các nhiệm vụ khác sẽ đưa thiết bị bay không người lái MoonFall của NASA đến khảo sát những khu vực mà xe tự hành thông thường khó tiếp cận. Một nhóm thử nghiệm cũng tập trung đánh giá công nghệ vận chuyển và định vị tại nhiều quỹ đạo giữa Trái Đất và Mặt Trăng, qua đó tăng khả năng chuyên chở hàng hóa cho những chuyến đổ bộ trong tương lai.
Sáu đơn đặt hàng nằm trong hợp đồng VADR kéo dài 10 năm, có tổng giá trị tối đa 5 tỷ USD. Các nhiệm vụ dự kiến sử dụng tên lửa New Glenn của Blue Origin, Terran R của Relativity Space và Falcon 9 của SpaceX. Những phương tiện vận chuyển trong không gian sẽ do Blue Origin, Firefly Aerospace, Impulse Space và Quantum Space cung cấp.
Ngoài ra, NASA chọn SpaceX thực hiện nhiệm vụ thử nghiệm mạng lưới liên lạc giữa Trái Đất và Mặt Trăng. Theo kế hoạch, tên lửa Starship sẽ đưa các vệ tinh liên lạc vào không gian giữa hai thiên thể trong năm 2028. Hệ thống này hướng tới duy trì kết nối giữa phi hành gia, trung tâm điều khiển và căn cứ Mặt Trăng.
Chuẩn bị hệ thống năng lượng và liên lạc
Trên bề mặt Mặt Trăng, NASA cũng bắt đầu phát triển các cấu phần thương mại cho hệ thống Tháp Năng lượng Mặt Trời và Liên lạc cỡ nhỏ (miniCAST). Hệ thống kết hợp pin Mặt Trời, thiết bị lưu trữ năng lượng và công nghệ truyền tải điện không dây, nhằm cung cấp điện và hỗ trợ liên lạc cho các hoạt động tại căn cứ tương lai.
NASA trao hợp đồng cho ba doanh nghiệp: Honeybee Robotics, công ty thuộc Blue Origin, phụ trách năng lực lưu trữ năng lượng; Redwire phát triển thiết bị phát điện; còn Yank Technologies đảm nhận công nghệ truyền tải điện không dây. Các kỹ sư tại Trung tâm Chuyến bay Vũ trụ Marshall của NASA sẽ lắp ráp và thử nghiệm những cấu phần này trước khi đưa chúng lên Mặt Trăng.
Thay vì xây dựng ngay một hệ thống tích hợp quy mô lớn, NASA sẽ phát triển và kiểm tra từng bộ phận trong giai đoạn đầu. Công việc dự kiến bắt đầu trong vài tháng tới. Cơ quan này cũng lên kế hoạch mời thầu các hệ thống cung cấp điện tích hợp hoàn chỉnh vào đầu năm 2027.
Song song đó, NASA dự định đặt hàng các nhiệm vụ thu thập dữ liệu còn thiếu để phục vụ thiết kế căn cứ. Hoạt động có thể bao gồm phóng tàu vũ trụ cỡ nhỏ, đưa thiết bị nghiên cứu lên các chuyến bay tương lai hoặc mua dữ liệu do đối tác thương mại thu thập.
Thông qua các hợp đồng mới, NASA đang từng bước xây dựng những năng lực cần thiết để vận chuyển hàng hóa, khảo sát tài nguyên, cung cấp năng lượng và duy trì liên lạc trên Mặt Trăng. Mục tiêu trước mắt là đưa các phi hành gia thuộc chương trình Artemis đến cực Nam và mở rộng hoạt động thám hiểm tại đây. Xa hơn, cơ quan này muốn thiết lập sự hiện diện lâu dài của con người trên vệ tinh, tạo nền tảng cho các chuyến bay có người lái tới Sao Hỏa.
Hình minh họa cuộc sống và hoạt động làm việc tại căn cứ Mặt Trăng. Ảnh: NASA
Một trong những hợp đồng vận chuyển lên Mặt Trăng do NASA công bố ngày 7-11 bao gồm tàu kéo không gian Helios của Impulse Space. Tàu có nhiệm vụ triển khai các tải trọng và đưa tàu đổ bộ của chính mình đến Mặt Trăng. Ảnh: Impulse Space
