Những thăng trầm trong chương trình Mặt Trăng của Nga

Chương trình Apollo đánh dấu chiến thắng của Mỹ trong cuộc đua tới Mặt Trăng vào thập niên 1960 nhưng Liên Xô cũng đạt nhiều thành tựu với chương trình Luna kéo dài từ năm 1959 tới giữa thập niên 1970. Chương trình này bao gồm hàng loạt nhiệm vụ không người lái như tàu bay quanh quỹ đạo, tàu đổ bộ, robot tự hành trên bề mặt và tàu đưa mẫu vật về Trái Đất, theo Astro.

Chương trình Luna là một trong hai chương trình khám phá Mặt Trăng do Liên Xô tiến hành. Các nhiệm vụ Luna được thiết kế để thu thập thông tin về Mặt Trăng và môi trường, không chỉ cho mục đích nghiên cứu khoa học mà cả để lập kế hoạch cho chuyến bay chở người tới Mặt Trăng.

Theo LPI, dù trải qua nhiều thăng trầm và thất bại trong việc thúc đẩy nhiệm vụ có người lái đến vệ tinh tự nhiên của Trái Đất, chương trình Luna vẫn đạt nhiều cột mốc “đầu tiên”. Trong số đó có tàu đầu tiên bay qua Mặt Trăng, va chạm đầu tiên trên Mặt Trăng, bức ảnh đầu tiên chụp mặt khuất, hạ cánh nhẹ nhàng lần đầu tiên, vệ tinh Mặt Trăng đầu tiên, phân tích đầu tiên về đất Mặt Trăng, nhiệm vụ đầu tiên mang mẫu vật về Trái Đất và lần đầu tiên triển khai robot tự hành. Những nhiệm vụ này cũng thành công trong việc tiến hành viễn thám và chụp ảnh Mặt Trăng, vận hành hai robot trên bề mặt thiên thể và mang về ba bộ mẫu vật đất đá.

Những tàu vũ trụ tự lái ban đầu

Liên Xô (cũ) bắt đầu năm 1959 với một nhiệm vụ Mặt Trăng. Ngày 2/1/1959, Liên Xô phóng tàu Luna 1 theo lộ trình đâm vào bề mặt Mặt Trăng. Tuy nhiên, tàu đi chệch 5.000 km và tiến vào quỹ đạo Mặt Trời.

Mục tiêu này trở thành hiện thực vào 9 tháng sau với tàu Luna 2 phóng ngày 12/9 cùng năm. Tàu thăm dò nặng 390 kg đâm thẳng vào mặt đất cách vùng trung tâm của Mặt Trăng khoảng 800 km về phía bắc. Nhiệm vụ này đánh dấu lần đầu tiên một vật thể nhân tạo tiếp cận thiên thể khác. Thiết bị trên tàu vũ trụ hé lộ cũng là tàu đầu tiên chụp ảnh vùng khuất của Mặt Trăng trước khi cú va chạm vào ngày Mặt Trăng không có từ trường mạnh và vành đai bức xạ. Luna 2 là tàu đầu tiên chụp ảnh vùng khuất của Mặt Trăng trước khi đâm xuống bề mặt của nó vào ngày 15/9/1959.

Liên Xô kết thúc năm 1959 với tàu Luna 3 cất cánh vào ngày 4/10 để kỷ niệm hai năm phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên là Sputnik 1. Con tàu bay vòng quanh Mặt Trăng, chụp ảnh khoảng 70% vùng khuất. Tàu thăm dò truyền ảnh chụp về Trái Đất thông qua vô tuyến truyền hình.

Nỗ lực hạ cánh

Giai đoạn 2 trong chương trình Mặt Trăng của Liên Xô bao gồm đưa tàu vũ trụ lên quỹ đạo Mặt Trăng và hạ cánh nhẹ nhàng trên bề mặt. Sau thành công của Luna 3, nước này không tiến hành thêm bất kỳ nhiệm vụ Mặt Trăng nào mới cho tới đầu năm 1963. Liên Xô kết thúc khoảng trống hai năm với hai tàu thăm dò Luna lần lượt phóng vào tháng 1 và 2/1963 nhưng không lên tới quỹ đạo Trái Đất. Những tàu vũ trụ không có số hiệu này được thiết kế để đáp xuống bề mặt Mặt Trăng. Tháng 4/1963, Liên Xô phóng một tàu hạ cánh khác mang tên Luna 4. Con tàu bay qua Mặt Trăng ở khoảng cách 8.500 km, sau đó tiến vào quỹ đạo Mặt Trời.

Theo sau các chuyến bay trên là 6 nhiệm vụ hạ cánh thất bại khác trong 2,5 năm tiếp theo. Vào tháng 4/1964, một tàu đổ bộ Mặt Trăng bị phá hủy trong lúc phóng. Năm 1965, Liên Xô trải qua 5 lần hạ cánh hỏng khác. Tàu Cosmos 60 không thể bay lên quỹ đạo vào tháng 3 năm đó. Tàu Luna 5 đâm xuống Mặt Trăng trong tháng 5/1965. Phiên bản kế nhiệm là tàu Luna 6 lọt vào quỹ đạo Mặt Trời sau khi bay chệch 160.000 km so với Mặt Trăng. Tàu Luna 7 và Luna 8 lần lượt đâm xuống bề mặt thiên thể vào tháng 10 và tháng 12/1965.

Nỗ lực hạ cánh của Liên Xô cuối cùng gặt hái thành công vào tháng 1/1966. Luna 9 trở thành tàu vũ trụ đầu tiên hạ cánh nhẹ nhàng trên thiên thể khác. Tàu vũ trụ nặng 1.581 kg phóng vào ngày 31/1/1966 và đáp xuống khu vực Ocean of Storms (Đại dương Bão tố) vào ngày 3/2 cùng năm. Con tàu truyền một số ảnh chụp bề mặt Mặt Trăng với độ phân giải trung bình trước khi hỏng pin 4 ngày sau khi hạ cánh. Tàu đổ bộ cũng truyền dữ liệu về nồng độ bức xạ ở vị trí hạ cánh.

Nối tiếp nhiệm vụ này là một lần hạ cánh thành công khác của tàu Luna 13 phóng vào ngày 21/12 và tiếp đất ngày 24/12/1966. Tàu gửi về Trái Đất những ảnh chụp toàn cảnh và dữ liệu bức xạ. Con tàu cũng trang bị hai cánh tay cơ học dùng để kiểm tra độ rắn và mật độ đất.

Nhiệm vụ trên quỹ đạo

Tàu vũ trụ Luna khác trong thế hệ thứ hai được thiết kế dành riêng cho nhiệm vụ quỹ đạo. Liên Xô đưa thành công tàu Luna 10 vào quỹ đạo Mặt Trăng ngày 3/4/1966, biến nó thành vật thể nhân tạo đầu tiên bay vòng quanh thiên thể khác. Tàu vũ trụ nặng 234 kg truyền kết quả đo vi thiên thạch và bức xạ trong nhiệm vụ kéo dài 56 ngày.

Tiếp đó, Liên Xô còn phóng hai tàu bay quanh quỹ đạo nữa là Luna 11 và Luna 12 vào năm 1966. Luna 11 phóng vào ngày 24/8 và bay trên quỹ đạo Mặt Trăng với điểm gần nhất 159 km và điểm xa nhất 1.200 km. Luna 12 phóng vào ngày 22/10 và tiến vào quỹ đạo có điểm gần nhất và xa nhất lần lượt là 100 và 1.740 km. Tàu gửi về ảnh chụp bề mặt qua vô tuyến truyền hình. Những nhiệm vụ quỹ đạo thành công khác bao gồm Luna 14 (tháng 4/1968), Luna 19 (tháng 9/1971), và Luna 22 (tháng 5/1974).

Nhiệm vụ thu thập mẫu vật và robot tự hành

Cùng thời kỳ tiến hành loạt nhiệm vụ Zond (tiền thân của các chuyến bay vòng quanh Mặt Trăng có người lái), các kỹ sư Liên Xô phát triển mẫu tàu hạ cánh tiên tiến mới. Những tàu vũ trụ tinh vi này được thiết kế để đưa mẫu vật đất đá về Trái Đất và triển khai robot tự hành Lunokhod thám hiểm bề mặt. Trong năm 1969 và 1970, Liên Xô tiến hành 6 chuyến bay với dòng tàu này dưới tên hiệu Luna hoặc Cosmos. Cả 6 lần phóng đều thất bại do vấn đề kỹ thuật. Tàu Luna 15 đâm xuống Mặt Trăng vào tháng 7/1969, chỉ vài ngày sau khi tàu Apollo 11 hạ cánh. Các chuyên gia tin rằng đó là nhiệm vụ triển khai robot hoặc đưa mẫu vật về Trái Đất trước phi hành đoàn Apollo 11.

Luna 16 phóng vào ngày 12/9/1970 là nhiệm vụ chở mẫu vật tự động thành công đầu tiên. Sau khi hạ cánh ở vùng Sea of Fertility, tàu vũ trụ khoan sâu 35 cm xuống bề mặt. Mẫu vật đất nặng 100 g được chuyển lên phương tiện đưa về, hạ cánh ở Liên Xô vào ngày 24/9 cùng năm.

Luna 17 đánh dấu nhiệm vụ chở robot tự hành đầu tiên. Tàu vũ trụ phóng ngày 10/11/1970 hạ cánh ở khu vực Sea of Rains và triển khai robot Lunokhod 1. Phương tiện 8 bánh này được điều khiển bởi sóng vô tuyến từ Trái Đất, trang bị hai camera và nhiều thiết bị lấy mẫu vật khác. Lunokhod 1 chạy khoảng 10,5 km trong nhiệm vụ kéo dài 10,5 tháng. Camera của robot truyền về hơn 20.000 ảnh chụp, bao gồm 200 ảnh toàn cảnh. Thiết bị của nó phân tích đặc điểm đất ở hơn 500 vị trí. Những công cụ khác phân tích thành phần hóa học của đất ở 25 vị trí. Lunokhod 1 cũng mang gương chiếu hậu cho phép các nhà khoa học trên Trái Đất thực hiện thí nghiệm laser giúp xác định khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trăng với độ chính xác 40 cm.

Theo sau nhiệm vụ này là tàu Luna 18 phóng ngày 2/9/1971. Nhiệm vụ lấy mẫu vật đất này đâm xuống bề mặt Mặt Trăng. Tàu Luna 19 cất cánh sau đó 19 ngày bay vào quỹ đạo Mặt Trăng thành công nhưng không được thiết kế để hạ cánh.

Tàu Luna 20 phóng vào ngày 14/2/1972 là nhiệm vụ lấy mẫu vật thành công. Phương tiện hạ cánh ở vùng núi giữa khu Sea of Fertility và Sea of Crises. Khoang hồi quyển hạ cánh thành công xuống Trái Đất với 50 g đất Mặt Trăng.

Nhiệm vụ Luna 21 phóng vào tháng 1/1973 đưa robot Lunokhod 2 tới miệng hố Le Monnier ở vùng Sea of Serenity. Robot tự hành nặng 840 kg di chuyển 37 km trong suốt 4 tháng hoạt động. Nó chụp nhiều bức ảnh và tiến hành các thí nghiệm trong nhiệm vụ.

Ba tàu Luna sau đó được thiết kế để mang mẫu vật đất trở về. Tàu Luna 23 bị phá hủy trong lúc hạ cánh sau khi phóng vào tháng 10/1974. Một nhiệm vụ Luna khác phóng sau đó gần một năm không thể tiến vào quỹ đạo. Nhiệm vụ gần nhất là Luna 24 cất cánh vào ngày 9/8/1976. Con tàu hạ cánh ở vùng đông nam Sea of Crises và khoan sâu 2 m. Tàu vũ trụ trở về với 170 g đất để phân tích.

Nhiệm vụ Mặt Trăng đầu tiên sau 47 năm

Luna 25 là nhiệm vụ tới Mặt Trăng đầu tiên của Nga sau 47 năm. Nếu thành công Luna 25 sẽ đặt nền tảng cho những nhiệm vụ khám phá Mặt Trăng tự động của Roscosmos trong tương lai. Tàu phóng hôm 10/8/2023 từ sân bay vũ trụ Vostochny trên tên lửa Soyuz-2 Fregat. Hôm 16/8, tàu vũ trụ tới Mặt Trăng và khai hỏa động cơ để tiến vào quỹ đạo. Theo lịch trình, nó sẽ ở trên quỹ đạo 5 – 7 ngày rồi hạ cánh xuống bề mặt mặt trăng. Mục tiêu của tàu là vùng cực nam của Mặt Trăng để nghiên cứu thành phần lớp đất mặt vùng cực và nghiên cứu plasma cũng như cấu tạo bụi ở tầng ngoài của thiên thể trong một năm.

Tuy nhiên, hôm 20/8, cơ quan vũ trụ Nga Roscosmos thông báo tàu Luna 25 đâm xuống bề mặt Mặt Trăng sau khi xoay tròn mất kiểm soát và bay theo quỹ đạo không thể dự đoán. Roscosmos đã thành lập một ủy ban nội bộ đặc biệt để điều tra nguyên nhân phía sau thất bại của tàu Luna 25, nhiệm vụ đánh dấu Nga quay lại cuộc đua tới Mặt Trăng.

An Khang (Theo Astro/LPI/NASA)