Ngày này năm xưa: NASA phóng thành công tàu con thoi Columbia – mở ra kỷ nguyên mới của du hành vũ trụ
Ngày 11 tháng 4 năm 1981 đánh dấu một cột mốc lịch sử khi NASA lần đầu tiên phóng thành công tàu con thoi Columbia trong sứ mệnh STS-1. Đây là lần đầu tiên một phương tiện vũ trụ có người lái được thiết kế để tái sử dụng được đưa lên quỹ đạo và trở về Trái Đất an toàn. Sự kiện này mở màn cho chương trình Space Shuttle – một dự án đầy tham vọng của NASA khởi động từ năm 1972, với mục tiêu xây dựng một hệ thống vận tải không gian có thể tái sử dụng nhiều lần, nhằm giảm chi phí và tăng tần suất hoạt động trên quỹ đạo thấp.
Columbia là kết quả của gần 9 năm phát triển và tiêu tốn hơn 10 tỷ USD vào thời điểm đó. Tàu được thiết kế với ba thành phần chính:
-
Tàu con thoi (Orbiter) – nơi chứa phi hành đoàn và khoang hàng,
-
Bình nhiên liệu ngoài (External Tank) – cung cấp nhiên liệu cho ba động cơ chính,
-
Hai tên lửa đẩy nhiên liệu rắn (SRBs) – chịu trách nhiệm tạo lực đẩy trong giai đoạn đầu phóng.
Trong ba thành phần này, chỉ tàu con thoi được tái sử dụng hoàn toàn. Hai tên lửa SRBs được thu hồi từ đại dương và tái chế, còn bình nhiên liệu ngoài thì bị cháy rụi trong khí quyển.
Sứ mệnh STS-1 được điều khiển bởi hai phi hành gia kỳ cựu: John Young (chỉ huy) và Robert Crippen (phi công). Tàu được phóng từ bệ 39A tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy, Florida và thực hiện 37 vòng bay quanh Trái Đất ở độ cao trung bình khoảng 280 km. Trong hơn 54 giờ bay, các kỹ sư đã tiến hành kiểm tra toàn diện hệ thống điều hướng, môi trường sống, điện lực, lớp gạch cách nhiệt TPS với hơn 24.000 viên gốm, cùng khả năng tái nhập và hạ cánh của tàu.
Điều đáng chú ý là Columbia là tàu vũ trụ có người lái đầu tiên được phóng lên quỹ đạo mà không qua bất kỳ chuyến bay thử nghiệm không người lái nào trước đó – một bước đi đầy rủi ro và táo bạo chưa từng có tiền lệ. Ngày 14/4/1981, Columbia hạ cánh an toàn như một chiếc máy bay thông thường tại căn cứ không quân Edwards, sử dụng lực nâng khí động thay vì dù.
Thành công của STS-1 đã mở đường cho chương trình tàu con thoi kéo dài suốt 30 năm (1981–2011), với tổng cộng 135 sứ mệnh và 5 tàu con thoi từng hoạt động: Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis và Endeavour. Trong suốt ba thập kỷ, tàu con thoi đóng vai trò quan trọng trong việc triển khai vệ tinh, đưa kính thiên văn Hubble vào quỹ đạo, xây dựng Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), cũng như thực hiện nhiều nhiệm vụ khoa học và quân sự.
Tuy nhiên, chương trình cũng bộc lộ nhiều hạn chế lớn, đặc biệt là về chi phí và an toàn. Mỗi lần phóng tiêu tốn khoảng 450–1.500 triệu USD, cao hơn nhiều so với dự kiến ban đầu. Việc bảo trì sau mỗi chuyến bay cũng phức tạp và tốn thời gian. Đáng buồn nhất là hai thảm họa Challenger (1986) và Columbia (2003) đã cướp đi sinh mạng của 14 phi hành gia, khiến dư luận đặt dấu hỏi lớn về tính hiệu quả và an toàn của mô hình này.
Sau nhiều đánh giá toàn diện, NASA đã quyết định kết thúc chương trình tàu con thoi vào năm 2011, sau sứ mệnh cuối cùng STS-135. Một trong những nguyên nhân chính là mô hình "tàu tái sử dụng nguyên khối" không mang lại hiệu quả kinh tế như kỳ vọng. Cùng lúc đó, sự trỗi dậy của các công nghệ hiện đại – đặc biệt là mô hình tên lửa tái sử dụng theo chiều dọc của SpaceX – đã mở ra hướng đi mới khả thi hơn cho ngành hàng không vũ trụ.
Ngày nay, tàu con thoi được xem là một bước thử nghiệm đầy tham vọng của nhân loại trong hành trình chinh phục không gian. Mặc dù không còn phù hợp với xu thế hiện đại do chi phí cao, cấu trúc phức tạp và mức độ rủi ro lớn, nhưng những bài học từ chương trình đã đặt nền móng quan trọng cho sự phát triển của các sứ mệnh không gian thế hệ mới.
