- reset +
Home

Home Lịch sử thiên văn học Lược sử hàng không vũ trụ

Lược sử hàng không vũ trụ

Share

Từ khi xuất hiện trên Trái Đất, trải qua hàng triệu năm tiến hóa và phát triển, con người đã ngày càng khẳng định được vai trò số một của mình trên hành tinh xanh. Và trong quá trình phát triển ấy, con người luôn nung nấu một ước mơ cháy bỏng - ước mơ được bay lên và khám phá bầu trời cùng những gì ở xa hơn nữa. Đến nay, nhân loại đã tiến được những bước đáng kể trong việc khám phá không gian ngoài hành tinh của chúng ta, khởi đầu từ những đột phá lớn của công nghệ hàng không thể kỷ 20. Chúng ta hãy cùng điểm lại những điểm nhấn chính trong lịch sử những ngày đầu của ngành hàng không không gian.

 

 

1. Sự phát triển của tên lửa đẩy

Tên lửa đẩy là một công cụ không thể thiếu được trong chuyến phiêu lưu ngoài không gian của con người. Nó là yếu tố không thể thiếu giúp con người thắng được trọng lực của Trái Đất và bay vào không gian. Mặc dù vậy, tên lửa ra đời ban đầu không với mục đích nghiên cứu không gian mà để phục vụ quân sự.

Tên lửa lần đầu tiên được ghi nhận là đã được chế tạo ở Trung Quốc từ thế kỉ X. Những tên lửa thô sơ này được sử dụng như một loại vũ khí trong các cuộc chinh phạt của các triều đại phong kiến. Đi kèm với việc chế tạo này có một giai thoại về một nhà thiên văn người Trung Quốc tên là Wan Hu (sống khoảng thế kỉ XVI). Với mơ ước bay lên Mặt Trăng, ông đã làm một chiếc ghế có gắn 47 quả tên lửa. Theo truyền thuyết kể lại, khi 47 người trợ lí cầm đuốc châm 47 quả tên lửa, Wan Hu đã biến mất theo làn khói trắng. Có lẽ đây là ý tưởng đầu tiên về việc sử dụng tên lửa cho các chuyến du hành không gian.

Wan Hu và chiếc ghế tên lửa


Năm 1650, Kazimierz Siemienowicz (1600-1651) một chuyên gia pháo binh người Ba Lan đã cho xuất bản tác phẩm nổi tiếng của mình có tên là “Artis Magnae Artilleriae Pars prima” (Nghệ thuật vĩ đại của Artilleriae, phần một), trong tác phẩm của mình ông đã nêu lên ý tưởng về việc xây dựng, sản xuất tên lửa đa tầng mà cho tới nay đã được áp dụng trong các tên lửa hiện đại.

Năm 1687, Issac Newton công bố công trình các định luật của Newton về chuyển động trong cuốn sách “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” (Các nguyên lý toán học của triết học tự nhiên). Công trình này của Newton đã trở thành nền móng đầu tiên cho cơ học cổ điển và chính nhờ những nguyên lý đầu tiên này mà sau này chúng ta mới chế tạo được các phương tiện ngày nay, trong đó có các tên lửa không gian.

Năm 1903, một nhà khoa học người Nga là K.E.Tsiolkovskii cho xuất bản công trình “Nghiên cứu không gian bằng thiết bị phản lực”. Công trình này được đánh giá là tài liệu khoa học đầu tiên nghiên cứu bài bản về việc dùng tên lửa đẩy trong việc đưa con người ra ngoài không gian.

Năm 1926, GS Robert H. Goddard (người Mỹ) đã chế tạo được tên lửa dùng nhiên liệu lỏng đầu tiên. Tên lửa đầu tiên của ông chỉ bay cao 12.5 m. Trong những năm tiếp theo ông tiếp tục nghiên cứu phát triển các phép tính lý thuyết cho chuyển động bay của tên lửa và cải tiến nhằm ổn định hóa tên lửa. Ông được coi là cha đẻ của ngành tên lửa học hiện đại.

Bước vào đại chiến thế giới lần thứ hai, tên lửa trở thành mối quan tâm đặc biệt của Đức Quốc Xã bởi sức hủy diệt mạnh mẽ của nó, mặt khác theo các tài liệu ghi nhận được, bản thân Adolf Hitler và các cộng sự của mình đã sớm tính tới kế hoạch thống trị cả khoảng không ngoài Trái Đất sau khi giành thắng lợi. Các tổ chức nghiên cứu bí mật về tên lửa được thành lập. Trong suốt cuộc đại chiến, các nhà khoa học của Đức Quốc Xã đã phát triển nhiều thế hệ tên lửa , trong đó điểm nhấn đặc biệt nhất là tên lửa V2 do Wernher von Braun thiết kế đã đạt vận tốc gấp 4 lần vận tốc âm thanh. Đây là thế hệ đầu tiên của tên lửa đạn đạo có khả năng đạt được tốc độ vũ trụ cấp 1, thích hợp để mang theo vật thể ra ngoài không gian. Đức thua trận, Mỹ và Liên Xô thu gom các thành quả nghiên cứu của người Đức về công nghệ tên lửa. Một sự thật là toàn bộ công nghệ chế tạo tên lửa không gian sau này đều dựa trên cơ sở đầu tiên là các bản thiết kế của người Đức. Bản thân Wernher von Braun cũng được tuyển dụng trở thành nhà nghiên cứu của Mỹ.

Wernher von Braun và tên lửa V-2

Sự phát triển về công nghệ chế tạo tên lửa đã cho phép mang theo được khối lượng lớn hơn vào không gian Cho tới ngày nay thì tên lửa vẫn được tiếp tục phát triển ngày một chính xác và khả năng hoạt động hiệu quả hơn.


2. Các vệ tinh nhân tạo đầu tiên

Ngày 04/10/1957, vệ tinh nhân tạo đầu tiên do Liên Bang Xô Viết chế tạo mang tên Sputnik 1 đã được phóng ra ngoài không gian từ sân bay Baikonour ở Kazakhstan. Sự ra đời của Spunik 1 đã đánh dấu cho điểm khởi đầu của cuộc chạy đua ra ngoài không gian giữa Nga và Mĩ.

Spunik-1


Ngày 03/11/1957, một tháng sau khi Spunik-1 được phóng thành công và đi vào hoạt động, Nga lại tiếp tục phóng vệ tinh thứ hai của mình vào không gian mang tên Spunik 2. Spunik-2 đã mang lên quỹ đạo sinh vật sống đầu tiên- một chú chó hoang có tên Laika. Và thực tế thì Laika đã chết chỉ sau vài giờ kể từ lúc Spunik 2 được phóng đi. Ngày 14/4/1958, Spunik-2 cùng xác của Laika đã rực cháy trên bầu trời khi quay trở về Trái Đất, kết thúc sứ mạng tiên phong của mình sau 163 ngày bay ngoài không gian.

Sau Nga, Mỹ là nước thứ hai trên thế giới phóng được vệ tinh lên quỹ đạo. Ngày 31/01/1958, Explorer-1 được phóng lên quỹ đạo từ một căn cứ không quân tại bang Florida. Nhiệm vụ của nó phát hiện các tia vũ trụ và gửi dữ liệu về Trái Đất. Explorer-1 hoạt động được trong vòng 4 tháng thì hết pin và ngừng truyền tín hiệu về Trái Đất. Vệ tinh này đã lơ lửng trong không gian hơn 10 năm trước khi rơi trở lại Trái Đất vào ngày 31/3/1970.

Mặc dù Liên Xô đã đi trước một bước trong việc đưa vệ tinh lên không gian, nhưng trên thực tế các vệ tinh có nhiệm vụ cụ thể và khẳng định được vai trò chiến lược của hàng không vũ trụ đều của Mỹ. Tháng 7 năm 1962, Mỹ phóng vệ tinh Telstar 1, nó là thiết bị đi đầu trong việc truyền tín hiệu truyền hình, liên lạc qua vệ tinh. Năm 1964, Mỹ đưa lên quỹ đạo vệ tinh Syncom 3 - vệ tinh địa tĩnh đầu tiên phục vụ thông tin liên lạc và một năm sau đó vệ tinh Intelsat 1 (còn có tên gọi là Early Bird) đã trở thành vệ tinh đầu tiên phục vụ việc phát sóng thương mại.

Các quốc gia tiếp theo tự phóng vệ tinh vào quỹ đạo lần lượt là Canada(Alouette - 1962), Pháp(Astérix - 1965), Nhật Bản(Õsumi - 2/1970), Trung Quốc( Dong Fang Hong I - 4/1970), Anh(Prospero - 1971), Ấn Độ(Rohini - 1980), Isarael(Ofeq-1 - 1988), Ukraine(Stela-1992), Iran(Omid-2009)... (Chỉ ghi chú lần đầu tiên phóng vệ tinh, nhiều quốc gia đã phóng thêm nhiều vệ tinh lên quĩ đạo)

Ngoài việc đưa các thiết bị phát tín hiệu lên quĩ đạo, một bước tiến rất lớn của khoa học trong việc nghiên cứu và ứng dụng hàng không vũ trụ là việc sử dụng các tên lửa vũ trụ để đưa các kính thiên văn ra ngoài không gian. Mặc dù các kính được đưa lên đều không thể quá lớn do tên lửa chưa cho phép đưa được những khối lượng lớn lên quĩ đạo, nhưng với điều kiện ngoài không gian, các quan sát của kính thiên văn có thể mang lại những hình ảnh chân thực và rõ nét hơn do sự vắng mặt của khúc xạ ánh sáng trong khí quyển - điều không thể tránh được đối với các kính thiên văn mặt đất.

Kính thiên văn không gian đầu tiên được đưa lên quỹ đạo là kính OAO-2 của NASA phóng ngày 07/12/1968. Đến nay đã có khá nhiều kính thiên văn từng được đưa lên quĩ đạo Trái Đất để thực hiện các quan sát ở nhiều dải sóng khác nhau với nhiều nhiệm vụ cụ thể khác nhau. Nổi tiếng nhất trong số đó có thể kể đến các kính Hubble, Kepler, NuSTAR...

Kính thiên văn không gian Hubble

 

3. Những “dấu chân” đầu tiên


Ngày 20/2/1947, trong lần phóng tên lửa V-2 tại Trung tâm thử nghiệm White Sand, các nhà khoa học tại Mỹ đã đưa những cá thể ruồi giấm ra ngoài không gian để tìm hiểu tác động của việc phơi nhiễm phóng xạ ở độ cao lớn đến sinh vật sống.

Ngày 3/11/1957, chú chó Laika đã được các nhà khoa học Nga đưa vào quỹ đạo trên con tàu Spunik-2, trở thành sinh vật sống đầu tiên bay trong quỹ đạo. Mặc dù đã chết trong chuyến thử nghiệm nhưng bước chân của Laika ngoài không gian đã trở thành tiền đề cho những chuyến du hành vào không gian của nhân loại chúng ta.

Năm 1960, Nga phóng Spunik-5 mang theo 2 con chó Belka và Strelka cùng với 1 con thỏ xám, 40 con chuột nhắt, 2 con chuột nhà và 15 bình đựng ruồi giấm và thực vật. Spunik-5 đã trở thành con tàu đầu tiên đưa sinh vật ra ngoài không gian và trở về Trái Đất an toàn.

Ngày 31/01/1961, những con tinh tinh đã được các nhà khoa học Mĩ đưa ra ngoài không gian bằng tên lửa đạn đạo Redstone-2. Điều này một lần nữa khẳng định con người hoàn toàn có thể thực hiện chuyến du hành bằng sự hỗ trợ của tên lửa đẩy.

Ngày 12/4/1961, Yuri Gagarin trở thành người đầu tiên thực hiện chuyến bay vào vũ trụ trên con tàu Vostok-1. Ông đã bay 1 vòng quanh quỹ đạo trong 108 phút. Đây là sự kiện đánh dấu bước tiến quan trọng của nhân loại trong chặng đường chinh phục không gian.



Yuri Gagarin trong bộ đồ phi hành gia


Ngày 05/05/1961, trong chương trình không gian mang tên Mercury Seven, Alan Shepard đã thực hiện chuyến bay kéo dài 15 phút vào không gian trên con tàu Freedom-7, trở thành người Mĩ đầu tiên và là người thứ hai trên thế giới bay vào không gian. Tuy nhiên con tàu Freedom-7 chưa thể bay được vào quỹ đạo Trái Đất. Quỹ đạo của nó chỉ như quỹ đạo của một tên lửa đạn đạo thông thường!

Ngày 06/08/1961, trên con tàu Vostok-2, Gherman Titov nhà du hành thứ hai của Xô Viết đã thực hiện chuyến bay 17 vòng quỹ đạo trong 25 giờ. Ông cũng là người đầu tiên thực hiện việc ăn uống và điều khiển con tàu trên quỹ đạo. Chuyến bay của ông đã khẳng định được khả năng làm việc bình thường trên quỹ đạo của con người.

Ngày 20/02/1962, cũng trong chương trình Mercury Seven, Jonh Glenn, phi hành gia người Mĩ đã thực hiện chuyến bay 3 vòng quanh quỹ đạo trong 5 giờ đồng hồ. Ông cũng chính là người giữ kỉ lục người già nhất bay vào không gian trong chuyến bay năm 1998 (khi đó ông đã 77 tuổi).

Ngày 16/06/1963, Valentina Tereshkova trở thành người phụ nữ đầu tiên bay vào không gian trên con tàu Vostok-6.

Ngày 21/12/1968, con tàu Apollo-8 của Hoa kì rời bệ phóng thực hiện chuyến bay có người lái đầu tiên vòng quanh Mặt Trăng. Con tàu đã trở về Trái Đất an toàn sau 6 ngày thực hiện nhiệm vụ.

Ngày 20/7/1969, Neil Armstrong và Buzz Aldrin đã trở thành những người đầu tiên đặt chân lên Mặt Trăng. Và đây cũng chính là dấu chân xa nhất từng được con người chinh phục!

 

Neil Armstrong, Michael Collins và Buzz Aldrin


Cho tới nay (năm 2015), đã có tất cả 12 người đặt chân lên Mặt Trăng, người gần đây nhất là Harrison Schmitt tham gia chương trình Apollo 17 năm 1972.

Không dừng lại ở những bước tiến đó, con người đã nuôi một tham vọng lớn hơn nhiều, họ muốn con người có thể ở lâu hơn trong vũ trụ. Giải pháp chính là việc xây dựng những trạm vũ trụ, nơi mà con người có thể sinh sống và làm việc ngoài không gian.

Năm 1971, các nhà khoa học Liên Xô cho xây dựng trạm vũ trụ quốc tế Salyut. Salyut trở thành trạm vũ trụ đầu tiên trên thế giới, nó đã cùng 3 phi hành gia ở trong không gian trong suốt 23 ngày.

Tiếp đó, năm 1973, Mĩ cho xây dựng trạm vũ trụ Skylab. Tổng cộng đã có 9 phi hành gia sống và làm việc trên Skylab. Tổng thời gian có người sống trên trạm là 171 ngày.

Năm 1986,  Nga cho xây dựng trạm vũ trụ Mir. Tồn tại trong 15 năm, Mir đã đón nhận 104 phi hành gia đến từ nhiều quốc gia và xác lập nhiều kỉ lục thế giới.

Năm 1998, những mô đun đầu tiên của trạm vũ trụ quốc tế ISS được đưa lên quỹ đạo. Là sản phẩm của sự hợp tác của nhiều quốc gia, cho đến nay ISS đã trở thành vật thể lớn nhất từng được con người xây dựng ngoài không gian. Từ khi đi vào hoạt động, ISS đã đón tiếp rất nhiều phi hành gia trong đó có cả các du khách du lịch vũ trụ.

Trạm vũ trụ quốc tế  ISS


Cho tới hiện nay (năm 2015) đã có hơn 500 người từng ra tới ngoài không gian.


4. Những tai nạn đáng tiếc
Lịch sử ngành hàng không vũ trụ đã ghi nhận những thành tựu to lớn của nhân loại trong quá trình khám phá vũ trụ bao la nhưng đồng thời cũng chứng kiến không ít những tai nạn và sự cố thảm khốc xảy ra.

Dự án Soyuz của Liên Xô
- Ngày 24/04/1967, tàu Soyuz-1 của Nga khi đang trên đường trở về Trái đất đã gặp trục trặc với hệ thống dù giảm tốc. Sự cố này đã giết chết phi hành gia V.Komarov.

- Ngày 30/06/1971, tàu Soyuz-11 của Nga gặp sự cố với hệ thống van điều áp trong khoang chứa người. Sự cố này đã cướp đi sinh mạng của 3 người trong phi hành đoàn.

Dự án Apollo của Mỹ
- Ngày 27/01/1967, trong một cuộc thử nghiệm cho chuyến bay vào ngày 21/02/01967, con tàu Apollo-1 đã gặp sự cố hỏa hoạn và giết chết 3 thành viên phi hành đoàn.

- Cũng trong chương trình Apollo, con tàu Apollo 13 cũng gặp phải sự cố phát nổ thùng chứa oxy lỏng. Tuy nhiên rất may mắn là phi hành đoàn đã sống sót trở về Trái Đất an toàn vào ngày 17/04/1970.

Dự án tàu con thoi của Mỹ
Đây là dự án tiêu tốn khoản tiền gần 200 tỉ đô la. Tàu con thoi là loại tàu đầu tiên có thể tái sử dụng sau khi đưa người ra ngoài không gian, trong khi các loại tàu khác chỉ có thể đưa người đi, còn khi về các phi hành gia cần sử dụng các thiết bị đổ bộ khác. Dự án có 5 chiếc tàu con thoi (gồm các tàu: Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis và Endeavour) thì có tới 2 chiếc gặp nạn. Cụ thể là tàu Challenger đã phát nổ năm 1986 và tàu Columbia phát nổ năm 2003, mỗi lần đều cướp đi sinh mạng của 7 phi hành gia.

Tàu con thoi

 

**** Một mũi nhọn đặc biệt quan trọng hiện nay của hàng không không gian là sử dụng các tàu không gian tiếp cận trực tiếp và nghiên cứu các thiên thể trong Hệ Mặt Trời. Cho tới nay, tất cả 7 hành tinh còn lại trong Hệ Mặt Trời cùng các vệ tinh của chúng, và vào tháng 7 năm 2015 thêm cả hành tinh lùn Pluto đều đã có thiết bị tiếp cận ở cự li gần và rất nhiều thông tin gửi về đã mang lại những kết quả giá trị cao cho khoa học để nghiên cứu về quá trình hình thành Hệ Mặt Trời và các hành tinh cũng như về khả năng đưa người lên các thiên thể khác của Hệ trong tương lai. (Xin được dành một bài viết khác để đi sâu vào lĩnh vực này)

Nguyễn Văn Nam
(VACA)

Tham khảo thông tin tại: NASA, Wikipedia (En)
Xin vui lòng ghi rõ tên tác giả và nguồn trích dẫn Thienvanvietnam.org khi sử dụng bài viết này!

 

Share
comments
 

HỘI THIÊN VĂN HỌC TRẺ VIỆT NAM

Vietnam Astronomy and Cosmology Association (VACA)

Văn phòng: 90b Khương Đình, quận Thanh Xuân, Hà Nội

Điện thoại: 091.530.1116; Email: info@thienvanvietnam.org