ISS sẽ sớm ngừng hoạt động sau hơn hai thập kỷ cống hiến cho loài người. Câu hỏi đặt ra là nó sẽ kết thúc như thế nào và những viễn cảnh nào có thể xảy ra.
Trong suốt hơn hai thập kỷ, Trạm vũ trụ Quốc tế (ISS) đã tồn tại như một biểu tượng rất đặc biệt: một cấu trúc nhân tạo khổng lồ, nặng hơn 400 tấn, bay vòng quanh Trái Đất mỗi 90 phút ở độ cao khoảng 400 km. Nó không chỉ là một phòng thí nghiệm, mà là một “thuộc địa quỹ đạo”, nơi con người sống, làm việc và thực hiện những thí nghiệm mà dưới mặt đất là không thể.
Nhưng có một sự thật rất đơn giản, và cũng rất khó tránh: ISS sẽ không tồn tại mãi mãi và là nó sẽ kết thúc như thế nào.
ISS đang già đi. Những module đầu tiên của nó được phóng lên từ năm 1998, và từ đó đến nay nó đã hoạt động liên tục trong môi trường khắc nghiệt nhất mà con người từng đối mặt: chân không tuyệt đối, bức xạ vũ trụ, sự thay đổi nhiệt độ cực đoan, và đặc biệt là vô số mảnh rác không gian bay với tốc độ khủng khiếp.
Trong suốt hơn hai thập kỷ, Trạm vũ trụ Quốc tế (ISS) đã tồn tại như một biểu tượng rất đặc biệt: một cấu trúc nhân tạo khổng lồ, nặng hơn 400 tấn, bay vòng quanh Trái Đất mỗi 90 phút ở độ cao khoảng 400 km. Nó không chỉ là một phòng thí nghiệm, mà là một “thuộc địa quỹ đạo”, nơi con người sống, làm việc và thực hiện những thí nghiệm mà dưới mặt đất là không thể.
Nhưng có một sự thật rất đơn giản, và cũng rất khó tránh: ISS sẽ không tồn tại mãi mãi và là nó sẽ kết thúc như thế nào.
ISS phải kết thúc và sự khác biệt giữa một cái kết có hậu và bi thảm
ISS đang già đi. Những module đầu tiên của nó được phóng lên từ năm 1998, và từ đó đến nay nó đã hoạt động liên tục trong môi trường khắc nghiệt nhất mà con người từng đối mặt: chân không tuyệt đối, bức xạ vũ trụ, sự thay đổi nhiệt độ cực đoan, và đặc biệt là vô số mảnh rác không gian bay với tốc độ khủng khiếp.
Trong không gian quanh Trái Đất, có hàng triệu mảnh vỡ: từ các tầng tên lửa cũ, vệ tinh đã chết, cho đến các vi thiên thạch nhỏ bé. Nhiều mảnh bay với tốc độ khoảng 27.000 km/h. Ở tốc độ đó, ngay cả một mảnh kim loại nhỏ vài milimet cũng mang năng lượng tương đương một viên đạn.
Xung quanh Trái Đất là hàng triệu mảnh vỡ, còn được gọi là rác vũ trụ
Khi đó, ISS liên tục bị các mảnh vỡ này va chạm. Bề mặt của nó đầy những vết lõm và vết nứt nhỏ. Phần lớn các va chạm không gây nguy hiểm nghiêm trọng, nhưng nguy cơ luôn tồn tại. Theo nhiều nghiên cứu, một cái kết “tốt” nghĩa là ISS được điều khiển để rơi xuống Trái Đất một cách có kiểm soát, cháy phần lớn trong khí quyển và phần còn lại rơi xuống vùng đại dương xa xôi.
Trong khi đó, một cái kết tệ hơn nghĩa là con người mất kiểm soát hoàn toàn. Khi đó, một cấu trúc khổng lồ sẽ rơi xuống Trái Đất mà không ai biết chính xác nó sẽ rơi ở đâu. Sự khác biệt giữa hai cái kết này phụ thuộc vào một thứ tưởng như nhỏ bé: một lỗ thủng.
Một lỗ thủng nhỏ có thể giết chết cả trạm vũ trụ như thế nào?
ISS là một môi trường kín, bên trong được duy trì áp suất và không khí giống như trên Trái Đất. Nhưng bên ngoài là chân không hoàn toàn. Nếu lớp vỏ của ISS bị thủng, không khí bên trong sẽ bắt đầu thoát ra ngoài. Và tốc độ của quá trình này phụ thuộc hoàn toàn vào kích thước của lỗ thủng.
Theo ước tính của NASA, nếu lỗ thủng chỉ rộng khoảng 0,6 cm, tức nhỏ hơn đầu bút chì, phi hành đoàn có thể có khoảng 14 giờ để xử lý tình huống. Nhưng nếu lỗ thủng rộng 20 cm, họ có thể chỉ có chưa tới một phút trước khi áp suất giảm xuống mức nguy hiểm.
Chỉ cần một lỗ thủng nhỏ cũng có thể gây hại đến ISS
Quảng cáo
Khi áp suất giảm xuống khoảng 490 mmHg, các hệ thống quan trọng bắt đầu gặp rủi ro. Phi hành gia có thể bị thiếu oxy, một tình trạng gọi là hypoxia, khiến họ mất khả năng suy nghĩ rõ ràng, trở nên lú lẫn, và cuối cùng mất ý thức.
ISS có các hệ thống bảo vệ như Whipple Shield, một lớp chắn được thiết kế để hấp thụ va chạm của các mảnh vỡ nhỏ. Nhưng nó chỉ hiệu quả với những mảnh có kích thước dưới khoảng 1 cm³. Trong khi đó, hệ thống theo dõi rác vũ trụ chỉ có thể phát hiện các vật thể lớn hơn khoảng 10 cm³. Điều này tạo ra một khoảng trống nguy hiểm: những mảnh đủ lớn để gây thiệt hại nghiêm trọng, nhưng đủ nhỏ để không bị phát hiện trước.
NASA theo dõi một vùng xung quanh ISS gọi không chính thức là “pizza box”, và nếu có mảnh vỡ được dự đoán sẽ đi vào vùng này với xác suất va chạm từ 1 trên 100.000 trở lên, họ sẽ điều chỉnh quỹ đạo của trạm để tránh. Điều này đã được thực hiện hàng chục lần.
Nếu ISS phải bị bỏ lại, một cái kết đẹp sẽ được thực hiện như thế nào?
Nếu một lỗ thủng quá lớn hoặc không thể sửa chữa, phi hành đoàn sẽ buộc phải rời khỏi trạm. Họ sẽ đóng các cửa ngăn giữa các module để cô lập khu vực bị rò rỉ, nếu có thể. Nhưng nếu tình huống vượt quá khả năng kiểm soát, họ sẽ lên các tàu vũ trụ được neo sẵn như Soyuz hoặc Crew Dragon và rời đi.
Kịch bản đẹp: rơi xuống biển
Quảng cáo
ISS khi đó sẽ trở thành một cấu trúc không người, được điều khiển từ xa. Bước tiếp theo là thực hiện cái gọi là “controlled deorbit”, đưa trạm vũ trụ rơi xuống Trái Đất một cách có kiểm soát. Một phương tiện đặc biệt, gọi là US Deorbit Vehicle, sẽ được sử dụng để làm chậm ISS một cách có tính toán. Nó sẽ khiến trạm dần dần mất độ cao, cho đến khi nó đi vào khí quyển.
Khi đó, ma sát với không khí sẽ làm nóng ISS đến nhiệt độ cực cao. Phần lớn cấu trúc sẽ cháy và bốc hơi. Phần còn lại sẽ rơi xuống một vùng đại dương xa xôi, thường là Nam Thái Bình Dương, nơi gần như không có người sinh sống. Đây là cái kết mà NASA mong muốn, và được coi là một cái kết đẹp.
Kịch bản tồi tệ hơn: rơi không kiểm soát
Tuy nhiên, có một kịch bản còn tệ hơn nhiều. Nếu ISS bị mất áp suất, và đồng thời các hệ thống quan trọng như điện, điều khiển nhiệt, và hệ thống định hướng cũng ngừng hoạt động, trạm sẽ không còn khả năng kiểm soát. Nó có thể bắt đầu quay lộn, khiến các tấm pin mặt trời không còn hướng về phía Mặt Trời. Khi đó, nguồn điện sẽ mất dần.
Không có điện, các hệ thống điều khiển và liên lạc sẽ ngừng hoạt động. ISS sẽ trở thành một vật thể khổng lồ trôi dạt, từ từ mất độ cao trong suốt nhiều tháng hoặc nhiều năm, cho đến khi nó đi vào khí quyển. Ở thời điểm này, không ai có thể điều khiển nó. Không ai biết chính xác nó sẽ rơi ở đâu. ISS có thể vỡ ra và rải các mảnh vỡ trên hàng nghìn km, qua nhiều quốc gia hoặc đại dương.
Và điều quan trọng là: không có cách an toàn để phá hủy ISS trước khi nó rơi. Nếu cố gắng phá nổ nó, điều đó sẽ tạo ra hàng nghìn mảnh rác không gian mới, làm tình hình trở nên tồi tệ hơn.
Kịch bản tồi tệ hơn: ISS bị phá vỡ và rơi xuống Trái Đất
Nhưng những mảnh rác từ ISS, sẽ gây nguy hiểm thế nào với con người. Nghe có vẻ đáng sợ, nhưng xác suất một người bị trúng mảnh vỡ từ ISS là rất thấp. Phần lớn Trái Đất là đại dương. Và phần lớn đất liền cũng không có người sinh sống. Trong lịch sử hàng không vũ trụ, chưa từng có ai chết vì bị trúng mảnh vỡ từ một trạm vũ trụ.
Khi Skylab, trạm vũ trụ đầu tiên của Mỹ, rơi xuống năm 1979, một số mảnh vỡ đã rơi xuống Australia, nhưng không ai bị thương. Hay vào năm 2024, một mảnh vỡ từ ISS đã xuyên qua mái nhà của một người ở Florida, nhưng ông này cũng không bị thương.
Tuy nhiên, các chuyên gia cảnh báo rằng nếu ISS rơi không kiểm soát, một số mảnh vỡ có thể lớn bằng ô tô hoặc toa tàu. NASA thừa nhận rằng trong trường hợp đó, sẽ tồn tại một mức độ rủi ro đáng kể đối với công chúng trên toàn cầu.
Tại sao không đơn giản là đẩy ISS lên cao hơn?
Một giải pháp tưởng như đơn giản là đẩy ISS lên quỹ đạo cao hơn, nơi nó có thể tồn tại lâu hơn. NASA đã tính toán rằng nếu đưa ISS lên độ cao khoảng 640 km, nó có thể tồn tại thêm 100 năm. Nhưng để làm điều đó cần ít nhất 18,9 tấn nhiên liệu.
Và thực tế thì không có phương tiện nào hiện nay có thể mang lượng nhiên liệu đó lên ISS trong một lần. Ngay cả Starship của SpaceX, phương tiện lớn nhất đang được phát triển, cũng sẽ gặp khó khăn khi cố gắng thực hiện nhiệm vụ này.
Nguồn: [1][2][3][4]
