NASA đang tiến hành cải thiện hệ thống điện cũ kỹ của Trạm Vũ trụ Quốc tế

(Tổ Quốc) - Để nâng cao khả năng cung cấp năng lượng cho trạm vũ trụ đã cũ kỹ này, cần thực hiện 3 chuyến đi bộ ngoài không gian.

Trong thời gian tới, các phi hành gia trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) sẽ thực hiện loạt ba chuyến đi bộ ngoài không gian. Điều này là một phần của kế hoạch dài hạn nhằm nâng cấp hệ thống điện cũ kỹ của trạm vũ trụ này.

ISS sử dụng các tấm năng lượng mặt trời lớn để thu năng lượng từ Mặt trời và chuyển đổi thành điện năng để sử dụng. Năng lượng này cần cho mọi hoạt động trên trạm, từ duy trì sự sống và kiểm soát nhiệt độ đến liên lạc với Trái đất và hệ thống đẩy để trạm có thể tránh các mảnh vỡ không gian.

Hệ thống điện của ISS bao gồm tám mảng pin năng lượng mặt trời mở rộng ra ngoài như những cánh cửa. Đã từ lâu, chúng đã đủ để đáp ứng nhu cầu điện năng của ISS, tạo ra trung bình từ 84 đến 120 kilowatt điện. Tuy nhiên, một số mảng pin đã sử dụng hơn 20 năm và được thiết kế cho vòng đời sử dụng chỉ 15 năm, nên đã bắt đầu xuống cấp.

Điều này không có nghĩa là các mảng pin cũ sẽ ngừng hoạt động đột ngột - mặc dù trạm đã gặp sự cố điện trong quá khứ - nhưng nó có nghĩa là chúng đang trở nên ít hiệu quả hơn theo thời gian. Với số lượng lớn các thí nghiệm khoa học phức tạp được thực hiện trên trạm, nhu cầu về điện năng cũng đang tăng lên.

Anthony Vareha, người sẽ chịu trách nhiệm cho chuyến đi bộ ngoài không gian đầu tiên vào ngày 15/11 tới, giải thích: “Một số chuỗi tạo ra năng lượng trên các mảng pin đã rơi vào trạng thái ngoại tuyến. Tuy nhiên, đó là điều đã được dự báo từ kế hoạch xây dựng năng lượng ban đầu”.

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng, ISS đã liên tục nâng cấp hệ thống điện của mình, bao gồm cả việc thay thế các mảng pin trong các chuyến đi bộ không gian trước đó. Tuy nhiên, hiện nay, cần thêm các mảng pin mới, và đó là mục tiêu chính của loạt các chuyến du hành vũ trụ sắp tới.

Các nâng cấp cho hệ thống nguồn bao gồm việc thêm sáu mảng pin mới, sẽ đặt trước các mảng pin cũ và cho phép lấy điện từ cả hai. Với chiều dài 18 mét và chiều rộng 6 mét, các mảng mới, gọi là Mảng năng lượng mặt trời ISS Roll-Out, hoặc iROSA, sẽ nhỏ hơn các mảng cũ, dài 34 mét và rộng 11,8 mét. Tuy nhiên, sự tiến bộ trong công nghệ điều khiển năng lượng mặt trời có nghĩa là các mảng mới có thể tạo ra lượng điện tương đương với các mảng ban đầu.

Tuy nhiên, đây không phải là một quá trình đơn giản. Trước khi một mảng iROSA có thể được thêm vào, cần có cấu trúc hỗ trợ, được lắp ở bên ngoài trạm. Vareha mô tả quy trình gồm hai phần, đầu tiên là lắp đặt giàn giáo và sau đó lắp đặt một mảng. Hiện tại, ISS có hai trong số các mảng iROSA mới đã được cài đặt. Giàn giáo đã sẵn sàng cho hai mảng nữa và giàn giáo cho hai mảng cuối sẽ sớm được lắp đặt, bắt đầu với chuyến đi bộ ngoài không gian sắp tới vào ngày 15/11. Đây sẽ là chuyến đi bộ ngoài không gian đầu tiên của hai phi hành gia NASA là Josh Cassada và Frank Rubio.

Hai chuyến đi bộ không gian sau đó dự kiến vào ngày 28/11 và ngày 1/12, với nhiệm vụ lắp đặt thêm hai mảng vào giàn giáo hiện có. Mục tiêu cuối cùng là sáu mảng được lắp đặt và hoạt động vào giữa năm sau.

Chris Mundy, sĩ quan điều hành hoạt động vũ trụ, cho biết các mảng mới sẽ được xếp lại trên một tàu vận tải trong sứ mệnh tiếp tế SpaceX CRS-26, sẽ được phóng vào ngày 18/11. Sau đó, các mảng sẽ cần được cài đặt, tích hợp vào hệ thống điện và triển khai. Việc triển khai liên quan đến quá trình bung các mảng ra với quãng thời gian mất từ 6 đến 10 phút.

Để tích hợp với hệ thống điện, các phi hành gia cần lắp cáp để liên kết cả mảng cũ và mới với hệ thống điện. Mundy nói: “Khi chúng được kết nối đầy đủ, chúng ta sẽ có thể định tuyến nguồn điện từ mảng kế thừa và mảng iROSA mới vào hệ thống điện ISS.”

NASA cho biết những mảng mới này đang được thử nghiệm để sử dụng trong các sứ mệnh tương lai như chương trình Mặt trăng Artemis, cũng như giúp trạm vũ trụ tiếp tục hoạt động. Đối với trạm vũ trụ ISS, tương lai của nó vẫn chưa rõ ràng. Trong khi NASA tuyên bố vào cuối năm ngoái rằng họ dự định tiếp tục vận hành ISS đến năm 2030, thì Nga, một đối tác lớn khác, đã nhiều lần đe dọa rút lại việc hợp tác, khiến ISS rơi vào tình thế mong manh ngay cả khi nó được nâng cấp một cách mạnh mẽ.

“Mỗi mảng mới sẽ mang lại sức mạnh mới,” Fiona Turett, giám đốc chuyến bay của NASA cho biết. “ISS tiếp tục phát triển và chúng ta có nhiều nghiên cứu khoa học hơn và nhiều hệ thống trực tuyến hơn. Nguồn điện bổ sung này sẽ đảm bảo chúng ta có thể vận hành ISS ở mức tối đa trong những năm tới”.

Tham khảo NASA, TheVerge