Rác vũ trụ từ trạm ISS rơi xuống nhà dân ở Texas, và những lần mảnh vụn tên lửa rơi trúng con người

Toàn bộ pallet pin đã qua sử dụng bao gồm 9 cục pin vận hành hệ thống năng lượng của trạm vũ trụ quốc tế, trọng lượng tổng hơn 2.6 tấn, theo NASA. Về kích thước, khối rác này cao gấp đôi một chiếc tủ lạnh kích thước trung bình. Thông thường những vật thể được coi là rác vũ trụ có kích thước và trọng lượng như thế này quay trở về trái đất đều phải được kiểm soát hành trình, và thường là những mảnh của những vệ tinh nhân tạo đã hết thời hạn sử dụng, hoặc những khúc tên lửa đẩy đã qua sử dụng sau khi hoàn tất nhiệm vụ.



Nếu đúng là mảnh kim loại nặng 1kg trong hình cover là sản phẩm của NASA, là pin cấp nguồn cho trạm vũ trụ quốc tế, Otero và công ty bảo hiểm có thể đệ đơn yêu cầu chính phủ Mỹ bồi thường. Tuy nhiên mọi chuyện sẽ khá phức tạp, vì pin thì là của NASA sản xuất và sở hữu, nhưng cục pin này lại nằm trong pallet được tàu vũ trụ của cơ quan hàng không vũ trụ Nhật Bản phóng lên ISS. Vậy nên tìm ra bên có trách nhiệm cũng là điều tương đối khó khăn.

Chuyện gì đã xảy ra?

Thời điểm pallet pin đã qua sử dụng từ ISS quay trở lại bầu khí quyển trái đất ngày 8/3/2024, người phát ngôn của NASA tại trung tâm vũ trụ Johnson, Houston, Texas nói rằng cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ “đã tiến hành đánh giá phân tích kỹ lưỡng mảnh vỡ trên pallet và xác định rằng chúng sẽ quay trở lại khí quyển trái đất một cách vô hại.”

Tuy nhiên những nghiên cứu từ những chuyên gia hàng không vũ trụ không đồng tình với tuyên bố trên của NASA. Aerospace Corporation, một đơn vị nghiên cứu phát triển được chính phủ Mỹ cấp vốn hoạt động nói rằng quy luật cơ bản là 20 đến 40% khối lượng rác vũ trụ sẽ rơi xuống mặt đất chứ không rơi xuống biển. Tỷ lệ chính xác phụ thuộc vào thiết kế của vật thể. Những cục pin nickel-hydrogen được làm từ kim loại, nên rất đặc. European Space Agency cũng xác nhận rằng có thể sẽ có vài mảnh vụn từ khối rác vũ trụ rơi xuống mặt đất.

Thông thường thì NASA không bao giờ muốn để những khối rác vũ trụ kích thước khổng lồ quay trở lại trái đất mà không thể kiểm soát.

Lý do khối rác bao gồm những cục pin đã qua sử dụng này rơi xuống trái đất một cách không kiểm soát bắt nguồn từ hơn 5 năm về trước. Ngày 11/10/2018, phi hành gia NASA Nick Hague và phi hành gia người Nga Alexey Ovchinin phải hủy phóng, hạ cánh khẩn cấp con tàu Soyuz ngoài biển vì tên lửa đẩy gặp sự cố. Đáng lẽ, một trong những nhiệm vụ của Hague trên ISS sẽ là lắp đặt hệ thống pin lithium-ion mới do tàu chở hàng HTV của Nhật Bản mang lên trạm. Nhưng vì lần phóng tàu Soyuz bị hủy, Hague không có mặt trên ISS năm 2018, NASA phải chờ tới khi có nhóm phi hành gia mới lên ISS mới có thể thực hiện nhiệm vụ đi bộ ngoài không gian để lắp dàn pin mới.

ISS là nơi lịch trình làm việc phải chính xác đến từng giờ từng phút, được sắp xếp sẵn trước đó nhiều năm. Sự cố ngoài ý muốn năm 2018 đã làm hỏng hoàn toàn kế hoạch kéo dài nhiều năm để nâng cấp hệ thống pin nhiên liệu cấp năng lượng cho ISS vận hành. Thay vì bỏ lại dàn pin cũ vào khoang hàng của HTV để đem chúng quay lại trái đất theo cách có kiểm soát, NASA buộc phải giữ những cục pin cũ khi tàu HTV phải rời khỏi ISS.

Rồi sau đó, những nhiệm vụ HTV kế tiếp của Nhật Bản thực hiện lại mang những cục pin mới lên ISS, sau đó rời khỏi trạm với những cục pin cũ tháo ra sau nhiệm vụ HTV trước đó. Mọi chuyện cứ vận hành ổn cho tới nhiệm vụ cuối cùng của tàu HTV. Năm 2020, nhiệm vụ cuối của tàu HTV rời khỏi ISS với những cục pin cũ, nhưng vẫn còn một số bị kẹt lại trên trạm vũ trụ quốc tế.

Tất cả những tàu hàng khác như Dragon của SpaceX, Cygnus của Northrop Grumman và Progress của người Nga đều không thể chứa được lượng hàng được thiết kế cho tàu HTV của Nhật.



Vậy là cực chẳng đã, NASA buộc phải thả rơi tự do pallet pin cũ nhờ cánh tay robot trang bị trên ISS vào tháng 3/2021, để mở rộng không gian cho trạm. Không có động cơ đẩy nên 9 cục pin buộc vào nhau cứ thế “lạc trôi” trong môi trường không trọng lực, cho tới khi lực cản khí động học khiến nó bay chậm lại và rồi lực hút của trái đất kéo chúng vào bầu khí quyển vào ngày 8/3, gần chính xác 3 năm kể từ ngày thả.

Mô phỏng và dự đoán vị trí rác vũ trụ rơi xuống đâu trên bề mặt trái đất luôn rất khó, và biến số khiến các nhà nghiên cứu và các nhà khoa học đau đầu nhất luôn là khối lượng và thể tích vật thể, cũng như nồng độ không khí ở tầng cao. Kể cả biết chính xác khối lượng và thể tích, thì khi rơi xuống bầu khí quyển, vận tốc sẽ khiến nhiệt độ bề mặt mảnh rác đạt ngưỡng vài nghìn độ C, hóa hơi gần hết những loại vật liệu.

Khoảng nửa ngày trước khi khối rác trong hình trên đi vào bầu khí quyển, US Space Command đã đưa ra ước tính những mảnh pin sẽ bay trong khoảng thời gian 6 tiếng đồng hồ, đủ để chúng bay xung quanh trái đất 4 vòng.

Những lần rác vũ trụ rơi xuống nơi có người ở

Hầu hết thời gian, rác thải vũ trụ sẽ được tính toán thời điểm và vị trí thả rơi để quay về bầu khí quyển trái đất và rơi xuống đại dương. Nhưng vẫn có những trường hợp rác thải vũ trụ rơi xuống những công trình, nơi có người ở hay thậm chí là cả con người. May mắn là đến tận thời điểm hiện tại, với tỷ lệ rác vũ trụ gây thương tích cho con người chỉ là 1/100 tỷ do ESA đưa ra, vẫn chưa có trường hợp nào tử vong vì rác vũ trụ.

Ngày 1/2/2003, một mảnh khung kim loại dài 30cm từ vụ tai nạn tàu con thoi Columbia đã xuyên qua mái nhà của một phòng khám nha khoa ở Texas. May mắn là sự cố xảy ra vào ngày chủ nhật.

Năm 1997, một người dân sống ở bang Oklahoma, Lottie Williams đã bị một mảnh vật liệu rơi trúng vai. Các nhà khoa học dự đoán đây là mảnh vụn từ tên lửa Delta II quay trở về bầu khí quyển sau khi hoàn thành nhiệm vụ. Vì trọng lượng nhẹ và không khí đã cản tốc độ bay nên bà không bị thương.

Năm 1963, một mảnh vụn từ tàu vũ trụ của Liên Xô được cho là đã va vào một con tàu biển cỡ nhỏ của Nhật Bản ở ngoài khơi Siberia, làm 5 người bị thương.



Năm 2020, mảnh vụn của tên lửa Trường Chinh 5B của Trung Quốc rơi xuống bầu khí quyển, báo chí và truyền hình đưa tin những mảnh vụn này đã rơi xuống và gây thiệt hại cho một ngôi làng ở Bờ Biển Nga.

Năm 2022, cũng là Trường Chinh 5B, những người dân ở đảo Borneo đã gom được những mảnh vụn của tên lửa đẩy này. Không có ghi nhận thiệt hại về người.

Bản thân Trường Chinh 5B không thiếu những lần để mảnh vụn quay lại trái đất, rơi xuống nơi có người ở. Thiết kế riêng của nó có đặc điểm, là ở giai đoạn vận hành tầng 1, tên lửa sẽ tạo ra tốc độ vũ trụ cấp 1, chứ không như những thiết kế tên lửa đẩy khác, cần tới những tầng đẩy hoạt động ở tầng cao của bầu khí quyển để đưa tàu vũ trụ đi vào không gian.



Tầng đẩy trung tâm của Trường Chinh 5B có khối lượng khoảng 20 tấn, dài 20 mét, rộng 5 mét. Một vật thể có kích thước lớn như vậy có thể gây ra rất nhiều thiệt hại nếu rơi nhầm chỗ. Vấn đề nằm ở chỗ, Trung Quốc không thiết kế Trường Chinh 5B để quay về trái đất một cách có kiểm soát, có động cơ đẩy, nên vài ngày sau khi phóng, phần tên lửa đẩy sẽ rơi tự do xuống bầu khí quyển.

Một sự cố được nhắc đến nhiều hơn là vào năm 1978, khi vệ tinh nhân tạo vận hành bằng năng lượng hạt nhân Kosmos của Liên Xô quay về trái đất, rơi xuống vùng hẻo lánh ở phía bắc Canada. Không có thiệt hại về người nhưng chính quyền Canada khi ấy đã phải chạy đua với thời gian để thu gom những mảnh vụn phóng xạ càng nhanh càng tốt, để tránh những hậu quả về mặt môi trường. Phía Liên Xô sau đó đã bồi thường 3 triệu đô la Canada.

Theo ArsTechnica