Mời bạn đọc theo dõi phần 4 ở đây.

Explorer 1 đưa nước Mỹ trở lại đường đua

Explorer được tạo ra giống dự án Orbiter của Quân đội Mỹ, là một trong những đối thủ của Vanguard trong cuộc lựa chọn vệ tinh IGY của Mỹ. Do thay đổi chính sách, ABMA của Quân đội Mỹ bị hạn chế chỉ được phát triển tên lửa chiến thuật và thực hiện các thử nghiệm phát triển vỏ bọc đầu đạn chịu nhiệt. Nó không được dùng cho ICBM và chắc chắn không phóng vào không gian cho dù Von Braun nói rằng ông có thể làm được điều đó.

Sơ đồ bên trong Explorer 1

Hệ thống đẩy của Explorer dựa trên tên lửa Jupiter C của Quân đội Mỹ – một phiên bản tiên tiến của Redstone và hai thế hệ sau của V-2. Kể từ khi Jupiter C được sử dụng để thử nghiệm chóp nón tên lửa, nó không bị ràng buộc bởi các quy tắc hạn chế tên lửa của quân đội trong phạm vi 200 dặm (320 km) và có thể đạt tới 1.200 dặm (1.900 km) khi đủ tải trọng.

Sơ đồ tên lửa chở Explorer 1

Ít người nhận thấy các tầng đẩy cao hơn chính là từ dự án Orbiter bị hủy năm 1955. Sau Sputnik, chính phủ Mỹ tuyên bố rằng Explorer là một chương trình thất bại của quân đội trong mục tiêu bắt kịp với Liên Xô. Trên thực tế, Von Braun và đồng đội đã lên kế hoạch một cách kỹ lưỡng để che mắt thượng cấp. Ngoài việc nghiên cứu vệ tinh được yêu cầu, Von Braun và Medaris đã thưc hiện một chương trình không chính thức khác. Họ sắp xếp để có được vài tên lửa Jupiter C cất cánh phục vụ công tác kiểm tra vào năm 1956. Trước khi Sputnik ra mắt, tầng đẩy mới thứ 4 và tải trọng vệ tinh đã được thử nghiệm cùng với sự trợ giúp của Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực. Để bảo vệ nó khỏi sự soi mói, một người trong đội ngũ khoa học đã lưu giữ thông tin chi tiết của Explorer trong khoang sau xe.

Khi Von Braun nói rằng có thể có được con chim sắt này trong 60 ngày, đó không phải nói đùa. Ông sẵn sàng trở thành người dẫn đầu với công nghệ tiên phong. Tuy nhiên, ông không lường trước được sự cứng nhắc của chính quyền Eisenhower khi vẫn ủng hộ Vanguard.

Chán nản, Medaris và Von Braun dọa sẽ từ chức. Cả đội ngũ của Von Braun cũng đi theo họ. Tổng thống vẫn giữ quan điểm về chương trình không gian hòa bình và khẳng định rằng Explorer của Von Braun chỉ có thể khởi chạy nếu cuộc thử nghiệm Vanguard tiếp theo vào tháng 1 thất bại. Đối với Von Braun, điều đó có nghĩa là Explorer chắc chắn sẽ được phóng.

Vẫn còn rất nhiều việc phải làm. Chỉ trong 84 ngày sau khi chương trình được khởi động lại, vệ tinh Explorer cần được hoàn thành sau khi chỉnh sửa để mang theo một số thử nghiệm của Vanguard. Jupiter C, nay được đổi tên thành Juno để có vẻ ít liên quan tới chiến tranh, cũng cần thay đổi tải trọng mang theo. Mọi thứ cần phải được kiểm tra, thử nghiệm và tiếp tục thử nghiệm.

Mặt Trăng Mỹ

Được thiết kế dưới sự chỉ đạo của Tiến sĩ William H Pickering, Explorer 1 lớn hơn Vanguard  nhưng vẫn nhỏ hơn Sputnik 1. Nó nặng chỉ 30,80 lb (13,37 kg) kèm theo 18,3 lb (8,3 kg) các dụng cụ khoa học. Phần trước của vệ tinh này có hình trụ rộng 6inch (15,2 cm), dài 81inch (205,1 cm) giống như một tên lửa nhỏ, có nhiệm vụ giữ các thiết bị khoa học trong khi phần phía sau động cơ tên lửa giai đoạn thứ 4 sẽ đặt nó vào quỹ đạo cuối cùng. Để ổn định, Explorer quay trên trục 750 lần mỗi phút. Trục này giữ hai dây ăng ten cho các máy phát 60 milliwatt và 10 milliwatt.

Khẩu hiệu ở đây là sự đơn giản, do đó người ta đã đóng gói rất nhiều linh kiện vào trong các bóng bán dẫn germanium và silicon mới. Không có bình chịu áp lực để bảo vệ các thiết bị điện tử này. Công suất pin thủy ngân 60-Watt có khả năng dùng được trong 105 ngày.

Explorer 1 trên bệ phóng

Ngay cả những trang trí trên vệ tinh cũng có chức năng của nó. Phần vỏ làm từ thép không gỉ được cán và phun cát mang màu trắng và màu xanh sọc xen kẽ được thiết kế để giữ cho nội thất ở nhiệt độ đồng đều. Bên trong là một máy dò tia vũ trụ, một thiết bị rơ le thời gian thực thay cho máy ghi băng, máy dò sao siêu nhỏ, cảm biến nhiệt độ, và một microphone để lắng nghe những tác động của bụi vũ trụ.

Để ngăn chặn thảm hoạ Vanguard lặp lại và làm công chúng mất lòng tin, Thiếu tướng Medaris đã hạn chế mọi người tiếp cận vào khu vực phóng. Không có khách VIP nào được mời và báo chí cũng không được phép đưa tin, ngay cả thông tin cho Lầu Năm Góc và Hội đồng An ninh Quốc gia cũng được giới hạn. Bốn tầng đẩy tên lửa được chuyển tới Mũi Canaveral từ trụ sở của ABMA ở Huntsville hoàn toàn trong bí mật và được thông báo là một thử nghiệm tên lửa phòng thủ khác. Sau khi lắp ráp, tên lửa đã được bơm nhiên liệu hydyne và oxy lỏng để cung cấp cho giai đoạn đầu tiên với lực đẩy 83.000 lb trong 155 giây. Các tầng đẩy đầu tiên đã được kiểm tra kĩ khi cất cánh để đảm bảo sẽ cung cấp đủ lực đẩy.

Trong khi đó, Von Braun phải bay đến Washington để giải quyết thông tin về vụ phóng, để lại các hoạt động tại Florida cho  tiến sĩ Kurt Debus, người đã tham gia cùng Von Braun kể từ thời làm tên lửa V-2, điều hành. Debus phải đảm bảo tên lửa được lắp ráp đúng cách và các tầng đẩy hoạt động trơn tru để không có sai sót gì có thể xảy ra. Trong khi đó, một cựu nghiên cứu viên trong chương trình Peenemunde, Ernst Stuhlinger, đã thực hiện các phép tính quỹ đạo phức tạp bằng cách sử dụng quy tắc trượt – một công việc ông cần phải làm lại khi đưa vào các dữ liệu theo dõi. Việc này nhằm đảm bảo rằng các giai đoạn phóng được kích hoạt đúng thời gian và tải trọng vẫn được duy trì.

Tất cả sự chuẩn bị này diễn ra trong khi mọi con mắt đổ dồn vào theo dõi cuộc thử nghiệm tiếp theo của Vanguard. Hai nhóm các nhà khoa học và kỹ sư giám sát đối phương rất sát sao. Chỉ khi Vanguard không thành công thì Explorer mới có cơ hội được bay lên, còn nếu Vanguard làm được thì đội Von Braun chỉ còn cách xách va li đi về.

Sơ đồ Explorer 1 và tên lửa đẩy Juno (Credit: NASA)

Vào ngày 26/1/1958, mọi thứ đã đổ bể hoàn toàn với Vanguard. Hai lần đếm ngược đã phải dừng lại trong vòng vài giây ngay trước khi khởi động do sự cố kỹ thuật. Sau đó điều tồi tệ nhất đã xảy ra. Tầng đẩy thứ 2 sử dụng nhiên liệu dễ bay hơi và có tính ăn mòn cao đã ở trong bể chứa quá lâu, làm ăn mòn thành bể và phun vào một kỹ thuật viên. Giai đoạn này sẽ phải được tháo dỡ hoàn toàn và kế hoạch bị hủy bỏ.

Và như vậy con đường đã được dọn sẵn, nhóm của Explorer đã chuẩn bị xong xuôi. Thời tiết được theo dõi chặt chẽ. Các nhà báo đã cắm trại ở khu vực phóng Explorer và Không quân phải thương lượng với họ không được đưa tin trước.

Juno mang Explorer 1 trên mũi.

Sau đó, vào lúc 10:48 tối (giờ EST) ngày 31/1/1958, dưới ánh đèn chiếu sáng, Debus đã kiểm tra xong yêu cầu thứ 2 và Juno đã khởi động động cơ. Trong 2 phút, nó biến mất khỏi tầm nhìn của mọi người. Trong 6 phút và 52 giây, người ta theo dõi thấy Explorer 1 đã ở trên quỹ đạo – có lẽ vậy.

Bây giờ tới lượt Von Braun được trải qua cảm giác mà Korolev có được hồi tháng 10 năm trước. Trong 90 phút, ông và các thành viên còn lại ngồi canh điện thoại, máy đánh chữ và uống cà phê và gặm bút chì trong khi chờ lấy tín hiệu ở một trạm theo dõi nào đó.

Sau 106 phút, mọi người bắt đầu lo lắng. Đã quá hạn mà không thấy tín hiệu của Explorer. Nó đã thực sự lên tới quỹ đạo hay chưa? Hay vệ tinh không hoạt động? Sau đó, trạm theo dõi California đã làm nên lịch sử khi thông báo “Goldstone đã bắt được tín hiệu.”

Explorer 1 cất cánh

Explorer đang ở trên quỹ đạo, thấp nhất là 358 km (222 dặm), cao nhất là 2.550 km (1.580 dặm), chu kỳ 114,8 phút. Vào lúc 12:44 sáng ngày 1/2, Tổng thống Eisenhower, đang hồi phục từ một cơn đột quỵ nhỏ ở Augusta, Georgia đã được thông báo tin này. Vào lúc 1:30 phút sáng tại Đại sảnh Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia ở Washington, nước Mỹ đã thông báo cho mọi người trên thế giới biết tin này. Đó không phải là sự kết thúc mà là sự khởi đầu của một câu chuyện lớn hơn rất nhiều.

Những bước chân đầu tiên tới các vì sao

Trong số 3 vệ tinh đầu tiên được đưa lên quỹ đạo, không vệ tinh nào còn sống để đánh dấu sự nghiệp của các nhà khoa học lỗi lạc nói trên. Sputnik 1 mất hoàn toàn liên lạc vào ngày 26/10/1957 và cháy trong bầu khí quyển trái đất vào ngày 4/1/1958. Sputnik 2 cháy vào ngày 14/4/1958 ở Caribbean, và Explorer 1 đã ra đi vào ngày 23/5/1958, nhưng vẫn tồn tại cho đến ngày 31/3/1970. Trong suốt cuộc đời ngắn ngủi của mình, Explorer 1 đã thực hiện được một số nghiên cứu khoa học – quan trọng nhất là khám phá ra các vành đai bức xạ Van Allen bao quanh Trái Đất.

 William H. Pickering, James Van Allen  và Wernher Von Braun cùng giơ một mô hình của Explorer 1 tại buổi họp báo sau vụ phóng (Credit: NASA)

Vanguard cũng nên nhận được sự khen thưởng xứng đáng khi vào ngày 17/3/1958, Vanguard 1 cuối cùng đã được phóng lên quỹ đạo. Vệ tinh chạy bằng năng lượng mặt trời đầu tiên, Vanguard nặng 3lb (1,4 kg) được coi là “vệ tinh kích cỡ chỉ bằng quả bưởi” vẫn còn trên quỹ đạo. Đó là vệ tinh tồn tại lâu đời nhất và sẽ vẫn như thế trong 2000 năm nữa.

Tuy nhiên, khoảnh khắc Sputnik không chỉ là một mảnh thép bé nhỏ trong vũ trụ. Nó đã thay đổi cục diện địa chính trị trên thế giới và làm vũ khí hạt nhân trở nên nguy hiểm hơn rất nhiều khi mở ra thời kỳ xuất hiện tên lửa liên lục địa hiệu quả hơn với số lượng lớn. Về mặt tích cực, Eisenhower đã được tự do hoạch định lĩnh vực không gian như ông muốn. Chỉ trong vài năm, dự án Corona của Mỹ đã phóng được vệ tinh gián điệp đầu tiên của họ lên quỹ đạo, tạo ra lợi thế cho phương Tây trong các vòng đàm phán vũ khí.

Để bảo vệ ý tưởng khám phá không gian một cách hòa bình, chính quyền Eisenhower đã thành lập Cơ quan Hàng không và Không gian Quốc gia (NASA) để giám sát chương trình không gian dân dụng. Trớ trêu thay, tổ chức hòa bình này là trở thành đầu tàu của phương Tây trong công cuộc đánh bại Liên Xô trong không gian vũ trụ.

Đội ngũ các nhà khoa học ABMA bên cạnh  Explorer 1 (Credit: NASA)

Sputnik đã làm dấy lên Cuộc chạy đua vào Không gian. Ở đó Mỹ và Liên Xô đã chơi một trò chơi kéo dài hàng thập kỷ với những thành tựu như người đàn ông đầu tiên lên vũ trụ, người phụ nữ đầu tiên lên vũ trụ, những người đầu tiên thăm dò các hành tinh khác và đỉnh cao là lên tới Mặt Trăng của Apollo 11 vào năm 1969.

Một kết quả bất ngờ của Sputnik là việc phát minh ra máy định vị toàn cầu GPS. Vào cái đêm của Sputnik 1, các nhà nghiên cứu William Guier và George Wiefenbach tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng (APL) tại Đại học John Hopkins đã tìm ra cách theo dõi vệ tinh này bằng cách dựa vào vị trí địa lý đã biết của APL, sau đó dùng hiệu ứng Doppler trên tín hiệu Sputnik để tính toán ra quỹ đạo của nó với độ chính xác cao.

Mọi việc cứ diễn tiến như vậy, nhưng khi Guier và Wiefenbach trao đổi với Frank McClure của APL, ông chỉ ra rằng việc tính toán cũng có thể đúng theo chiều ngược lại. Cái nhìn sâu sắc này đã mở đường cho các hệ thống định vị vệ tinh hiện đại ngày nay.

Thiết bị theo dõi dùng cho Explorer 1 (Credit: NASA)

Đối với 2 người đàn ông đứng sau thành công của các vệ tinh đầu tiên, Wernher Von Braun trở thành một anh hùng Mỹ, gia nhập NASA vào năm 1960 và tiếp tục chỉ đạo Trung tâm hàng không vũ trụ Marshall, nơi ông là kiến trúc sư của chiếc tên lửa đẩy khổng lồ Saturn V đã đưa tàu Apollo và Skylab lên các sứ mệnh không gian. Ông qua đời vào năm 1977 khi vẫn đang vận động cho sứ mệnh sao Hỏa và tàu con thoi vũ trụ, cũng là vừa khi quá khứ Đức Quốc Xã của ông bắt đầu lộ ra trước công chúng.

Sergei Korolev tiếp tục làm lãnh đạo bí mật của chương trình không gian Liên Xô, nhưng sức khoẻ của ông đã bị ảnh hưởng nặng nề bởi những năm tháng ở trại cải tạo. Ông qua đời vào năm 1966 ở tuổi 59 do biến chứng sau phẫu thuật nhưng sẽ chính xác hơn khi nói ông đã làm việc tới chết. Ngày 3/7/1969, phiên bản Saturn V của Liên Xô, chiếc N-1, đã thất bại trong cuộc thử nghiệm cất cánh, dẫn đến một trong những vụ nổ phi hạt nhân lớn nhất trong lịch sử và chấm dứt các nỗ lực của Liên Xô trong việc thực hiện các sứ mệnh thăm dò Mặt Trăng có người lái.

Chuyến bay của Sputnik 1, Sputnik 2 và Explorer 1 cùng với các hoạt động chính trị, cá nhân và công nghệ giờ đã là lịch sử. Nhưng có lẽ sau khi tất cả những điều này đã bị lãng quên trong thời đại mới, những sự kiện từ 60 năm trước sẽ còn được nhớ mãi như là thời khắc con người tiến những bước bước đầu tiên từ Trái Đất lên tới các vì sao.

Dịch từ New Atlas

BÌNH LUẬN

Please enter your comment!
Please enter your name here