7 kế hoạch điên rồ và thực tế nhất trong lịch sử khám phá sao Hỏa

Một phiên bản thu nhỏ của sứ mạng đậm chất sử thi này đã xuất hiện trong một sê-ri gồm nhiều chủ đề được tạp chí Collier đăng tải vào giữa những năm 1952 và 1954, rất nổi tiếng đối với các độc giả tại Mỹ. Kế hoạch này cũng là một phần ý tưởng của chương trình "Mars and Beyond" được phát trên đài ABC năm 1957 do Walt Disney sản xuất.

Mặc dù được biết đến rộng rãi, các sứ mạng theo ý tưởng của von Braun đã không bao giờ được hỗ trợ đúng đắn từ các tổ chức không gian và cũng không ai biết chi phí bỏ ra là bao nhiêu. Von Braun tính toán Das Marsprojekt chỉ riêng về chi phí nhiên liệu đã mất 500 triệu USD - khoảng 4 tỉ USD theo tỉ giá hiện nay. Thêm vào đó, các nhà nghiên cứu lúc bấy giờ cũng thiếu các kiến thức về không gian liên hành tinh. Các tàu vũ trụ của von Braun cũng chỉ chú trọng bảo vệ tàu khỏi các thiên thạch mà "quên" đi vấn đề về bức xạ. Và những khám phá sau này về khí quyển sao Hỏa cho thấy nó quá mỏng để những con tàu có cánh như mô hình của von Braun có thể đổ bộ an toàn.


Những kế hoạch đầu tiên của NASA:

Với sự kiện sao Hỏa tiến gần đến Trái Đất hơn vào năm 1971, nhiều nhân viên và kỹ sư tại NASA đã quả quyết chinh phục thành công hành tinh đỏ trong vòng thập niên 60 của thế kỷ trước.

Những ý tưởng về sứ mạng khám phá sao Hỏa đã được trung tâm nghiên cứu Lewis (giờ là trung tâm nghiên cứu Glenn) tại Ohio đề cập từ rất sớm và chúng đã tạo nên một hình mẫu cho các kế hoạch khám phá sau này. Một tên lửa hạt nhân sẽ được lắp ráp ngay tại quỹ đạo của Trái Đất bởi một phi hành đoàn gồm 7 người và sau đó bay thẳng đến sao Hỏa. Khi tiếp cận mục tiêu, 2 phương tiện du hành có người lái sẽ đáp xuống bề mặt Hỏa tinh. Các phi hành gia sẽ khám phá trong một khoảng thời gian ngắn và trở về quỹ đạo sao Hỏa bằng các tên lửa dùng nhiên liệu hóa học oxy-hydro, cùng nhóm phi hành gia còn lại trở về Trái Đất.

Tuy nhiên, mọi kế hoạch về sao Hỏa đã bị hủy bỏ vào năm 1961 khi tổng thống John F. Kennedy yêu cầu NASA đưa một người lên mặt trăng và trở về an toàn với hạn chót là đến cuối thập kỷ 60. Dù vậy, sứ mạng chinh phục sao Hỏa có con người tham gia vẫn được quan tâm hàng đầu, từ đó dẫn đến sự ra đời của sứ mạng viễn chinh các hành tinh và không gian liên hành tinh có người lái (Early Manned Planetary-Interplaneraty Roundtrip Expeditions - EMPIRE) với mục tiêu đưa một nhóm phi hành gia đến sao Hỏa và sau đó là sao Kim.

Mặc dù các phi hành gia trong sứ mạng EMPIRE sẽ không đáp xuống hành tinh nào nhưng họ có thể phóng các tàu thăm dò xuống bề mặt các hành tinh và thu lại các dữ liệu quý giá. Phi hành đoàn có thể điều khiển các robot từ xa để thực hiện nhiệm vụ này bởi chúng không thể hoạt động tự động hay thậm chí tự lấy các mẫu thử từ bề mặt sao Hỏa.

Theo nhà sử học David Portree, những sứ mạng theo phong cách EMPIRE có thể đã tiến rất gần đến việc thực hiện một sứ mạng sao Hỏa có con người với công nghệ thời Apollo và được nghị viện Mỹ tán thành nhiệt liệt. Tuy nhiên, sau khi con tàu Apollo 1 gặp phải tai nạn thảm khốc vào năm 1967 khiến 3 người trong phi hành đoàn thiệt mạng, nghị viện đã không còn thiết tha với việc gây quỹ cho các dự án khám phá liên hành tinh nữa.

Các tình thế cho sao Hỏa:

Sau khi đưa con người đặt chân lên mặt trăng, nhiều nhà khoa học tại NASA cũng như tại nhiều trung tâm khác nghĩ rằng cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ nên chuyển sang mục tiêu logic tiếp theo là sao Hỏa. Thế nhưng xuyên suốt thập niên 70, điều ngược lại đã xảy ra. Các kế hoạch khám phá sao Hỏa có con người cuối cùng của NASA được công bố năm 1971 và cơ quan đã chuyển hướng sang nghiên cứu quỹ đạo thấp của Trái Đất với các chương trình tàu con thoi và trạm vũ trụ.

Nghị viện Mỹ đã tỏ ra thích thú và chú trọng đầu tư cho hướng đi phù hợp của NASA. Sứ mạng chinh phục mặt trăng đã được thực hiện bởi các lý do chính trị và họ không có thời gian để tiếp tục các sứ mạng khám phá hành tinh đỏ. Trong vòng một thập kỷ, chỉ có vài sứ mạng sao Hỏa được đề xuất. Vì vậy, những ý tưởng táo bạo bên ngoài NASA bắt đầu xuất hiện.

Vào năm 1981, các kỹ sư làm việc với NASA tự xưng là "Mars Underground" bắt đầu tổ chức một loạt các hội nghị mỗi 3 năm một lần để lên một kế hoạch lâu dài hơn cho sao Hỏa. Năm 1983, Planetary Society - một tổ chức ủng hộ các dự án không gian phi lợi nhuận đã công bố một sứ mạng khám phá sao Hỏa chi tiết nhất kể từ thập niên 60. Kế hoạch đòi hỏi phải có 18 tàu con thoi để xây dựng một phương tiện đủ chỗ cho 4 người và nó có thể xoay để tạo ra trọng lực tương đương 1/4 trọng lực Trái Đất trong suốt quãng đường đến sao Hỏa. 3 thành viên phi hành đoàn sẽ đáp xuống bề mặt hành tinh đỏ để thực hiện các thí nghiệm và khám phá. Tất cả sẽ trở về Trái Đất sau 18 tháng.

Tuy nhiên, vào năm 1986, tai nạn của tàu Challenger một lần nữa làm nhụt chí những ai muốn sử dụng công nghệ tàu con thoi để triển khai sứ mạng khám phá sao Hỏa có người lái. Thảm họa Challenger như một cú sốc lớn đối với những người ủng hộ khi tin rằng tàu con thoi sẽ khiến việc tiếp cận không gian trở nên dễ dàng hơn.

Kế hoạch sơ khai nhất của NASA:

Những nổ lực từ bên ngoài đã thúc đẩy NASA theo đuổi các kế hoạch chi tiết của riêng mình bắt đầu vào cuối nhưng năm 1970. Nhưng thật không may, NASA đã chọn nhầm người để có thể biến các kể hoạch trở nên khả thi. Người đó là cựu giám đốc điều hành NASA - Thomas Paine.

Sử gia Portree nói: "Tôi nghĩ Paine đã xem hơi nhiều về bộ phim Star Trek. Ông ta có những ý tưởng 'vĩ đại' khiến mọi người phải khiếp sợ."

Kế hoạch của Paine khởi đầu bằng việc tái chinh phục và công nghiệp hóa mặt trăng với những phương tiện mới chẳng hạn như tàu lai dắt hoạt động bằng hạt nhân và các tàu con thoi có thể tái sử dụng hoàn toàn. Các trạm không gian với sức chứa hàng trăm người sẽ trôi trên quỹ đạo của Trái Đất và các phi hành gia sẽ có thể đi đi về về từ mặt trăng trên các tàu không gian như đi đò sang sông. Khi một phương tiện kết thúc vòng đời của nó, nó sẽ được phóng thẳng đến sao Hỏa để sử dụng cho mục đích xây dựng một trạm không gian và hạ tầng tại đây.

Mô hình phối hợp phức tạp này đòi hỏi phải phóng 20 tên lửa Saturn V mỗi năm (mỗi chiếc có giá 500 triệu USD) và nhiều tỉ đô để hoàn thiện toàn bộ hệ thống.

Portree nói: "Mô hình của Paine giúp tạo nên ý tưởng để đưa người lên sao Hỏa nhưng tốn quá nhiều chi phí".

Nếu so với kế hoạch của Werner von Braun thì ý tưởng của Paine còn "cao cấp" hơn rất nhiều. Khi một bảng thông báo dài và chi tiết được công bố năm 1984, tổng thống Reagan đã vui vẻ chập nhận nhưng sau đó nó nhanh chóng bị ... xếp xó.


Sứ mạng Sally Ride đối với Trái Đất:

Cựu phi hành gia Sally Ride - người phụ nữ đầu tiên du hành không gian, đã lãnh đạo hội đồng NASA nhằm lên kế hoạch cho tương lai của cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ. Năng lực lãnh đạo của Ride đã mang lại cho NASA một thứ vẫn còn thiếu kể từ thời đại Apollo đó là "tầm nhìn"

Portree cho biết: "Tôi thật sự thích kế hoạch của Ride, một kế hoạch không liên quan tới động cơ đẩy hạt nhân hay bất cứ công nghệ mới nào. Nó rất thực dụng."

Ý tưởng của Ride không phải là một bản báo cáo chi tiết và thay vì thừa nhận rằng sự ưu tiên và phát triển công nghệ của NASA không phải lúc nào cũng được đoán trước trong 20 năm tiếp theo. Bà đã đem lại một chiến lược linh hoạt hơn với nhiều tùy chọn để các nhà lãnh đạo có thể chọn lựa.

Lựa chọn đầu tiên và ít tốn chi phí nhất được gọi là Mission to Planet Earth. Chương trình sẽ sử dụng các vệ tinh và robot để giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về hành tinh của chúng ta cũng như những thay đổi của nó. Đắt hơn một chút và tham vọng hơn là một kế hoạch đưa robot khám phá hệ Mặt Trời. Và việc thiết lập một tiền đồn trên mặt trăng sẽ là bước tiến tiếp theo. Cuối cùng, Ride gợi ý một loạt các chuyến đi khứ hồi có người lái đến bề mặt của sao Hỏa mà không vướng phải lý do chính trị như Apollo nhưng là một kế hoạch thực sự để thiết lập nền tảng đầu tiên trên hành tinh đỏ.

Cả 4 mô hình đầy tiềm năng đều độc lập với nhau và có thể được thi hành theo nhiều hướng dựa trên nguồn vốn và sự đồng tình của cộng đồng cũng như nghị viện Mỹ.


Bush và Space Exploration Initiative:

Vào đầu thập niên 90, giới đam mê vũ trụ lại đón nhận một sự thay đổi trong chiến lược đối với sao Hỏa. Tổng thống Bush đầu tiên (Geogre H. W. Bush hay Bush cha) đã làm ngạc nhiên rất nhiều người khi ông phát động chương trình Space Exploration Initiative nhằm tái thiết NASA. Bush đã tuyên bố trở lại với các sứ mạng mặt trăng và sao Hỏa khi mọi người chưa chuẩn bị kỹ càng.

Portree nói: "Hầu hết mọi người đều choáng váng. Tôi nghĩ người duy nhất thật sự vui vẻ về công bố của Bush là bà Barbara vợ ông."

Chiến dịch Space Exploration Initiative đã loại bỏ rất nhiều kế hoạch được thiết lập từ trước và bắt đầu từ những thiếu sót. Trung tâm không gian Johnson chịu trách nhiệm lên kế hoạch cho sứ mạng và bắt đầu tạo ra những ý tưởng mới. Một trạm không gian sẽ được yêu cầu thiết lập vào năm 2000, theo sau đó là một trạm trên mặt trăng và một trạm khác trên sao Hỏa sau năm 2010.

Các sứ mạng sao Hỏa có con người tham gia trong thời đại này đòi hỏi 3 cuộc thám hiểm khác nhau. Mỗi cuộc viễn chinh sẽ dựa trên những gì đã có trong quá khứ và từ đó cải tiến để đặt nền móng đầu tiên trên sao Hỏa. Thêm vào đó, các phi hành gia sẽ thiết lập một trạm không gian có tên lửa đẩy trên 2 mặt trăng Phobos và Deimos của sao Hỏa để chuẩn bị cho những chuyến du hành tiếp theo.

Portree nói: "Đó là khoảng thời gian rất thú vị với rất nhiều công việc thú vị được thực hiện."

Tuy nhiên, kế hoạch của Bush lại thiên về việc tăng cường lợi thế phòng thủ quốc gia sau chiến tranh lạnh thay vì thật sự khám phá hệ Mặt Trời. Con số 440 tỉ USD cho dự án đã thật sự gây sốc nhiều thành viên trong nghị viện. Và cuối cùng, Space Exploration Initiative đã bị rơi vào quên lãng.


Tương lai trên sao Hỏa:

Lượt phát động thứ 2 cho các kế hoạch sao Hỏa được thực hiện dưới thời của tổng thống Geogre W. Bush (Bush con) vào những năm 2000. Theo chương trình chòm sao (Constellation), NASA sẽ xây dựng tàu vũ trụ mới để trở lại mặt trăng và kiêm luôn sứ mạng khám phá sao Hỏa vào năm thập niên 30 của thế kỷ 21. Một loạt các kế hoạch thuộc chương trình Space Exploration Initiative đã được kết hợp với các ý tưởng từ dự án Mars Direct để thành lập mô hình hiện tại của NASA - Design Reference Architecture.

Thế nhưng, sự trì hoãn và thiếu hụt chi phí đã khiến chương trình Constellation bị bỏ sang một bên trong những ngày đầu của chính quyền tổng thống Obama. Mặc dù rất nhiều mục tiêu tương tự vẫn được duy trì, chẳng hạn như sứ mạng đưa người lên sao Hỏa nhưng NASA hiện tại vẫn không chủ động phát triển mọi thứ.

Có lẽ, tương lai của hành tinh đỏ sẽ phụ thuộc vào định hướng trong những năm gần đây. Đó là sẽ không đưa con người lên sao Hỏa - một việc đòi hỏi một nguồn nhiên liệu dồi dào, các phương tiện mới, nghiên cứu mở rộng và khả năng con người phải đối mặt với bụi ăn mòn và bức xạ nguy hiểm. Thay vào đó, robot sẽ thực hiện phần việc của con người, chúng sẽ được điều khiển bởi con người từ xa, ngay từ quỹ đạo của sao Hỏa để đảm đương công việc khám phá khoa học.