Sự trở về đầy kịch tính của các phi hành gia từ không gian thường kết thúc rất khác nhau tùy thuộc vào việc họ bay trên tàu vũ trụ của Mỹ hay Nga. Trong khi các nhiệm vụ của NASA thường kết thúc bằng việc hạ cánh xuống đại dương, các tàu vũ trụ của Nga thường đáp xuống những vùng đất rộng lớn, sự khác biệt này chủ yếu được định hình bởi địa lý, kỹ thuật và truyền thống hàng chục năm bay vào vũ trụ.
Khác nhau về địa lý
Sự khác biệt này bắt nguồn từ những ngày đầu của cuộc đua vũ trụ, khi Hoa Kỳ và Liên Xô phát triển các chương trình vũ trụ của họ trong điều kiện địa lý rất khác nhau. Việc phóng tên lửa hiệu quả đòi hỏi phải tận dụng sự quay của Trái đất, vốn nhanh nhất ở xích đạo. Do đó, các sân bay vũ trụ thường được xây dựng càng gần xích đạo càng tốt. Vị trí được cả hai quốc gia lựa chọn cuối cùng đã ảnh hưởng đến nơi các tàu vũ trụ trở về có thể hạ cánh an toàn.
Hoa Kỳ được hưởng lợi từ các cơ sở phóng nằm gần các vùng nước lớn. Địa điểm phóng chính của NASA tại Cape Canaveral, Florida, nằm khá gần xích đạo và giáp với Đại Tây Dương. Vị trí này cho phép tàu vũ trụ phóng về phía đông trên vùng biển rộng và trở về an toàn bằng cách hạ cánh bằng dù xuống đại dương, nơi các tàu cứu hộ có thể vớt cả phi hành gia và khoang tàu.
Nga đối mặt với thực tế địa lý rất khác biệt. Phần lớn lãnh thổ nước này nằm xa hơn về phía bắc, và thiếu các đại dương rộng lớn, phù hợp gần cơ sở hạ tầng phóng tên lửa. Mặc dù Nga vận hành Sân bay vũ trụ Baikonur ở Kazakhstan, nhưng địa điểm này vẫn nằm xa xích đạo hơn đáng kể so với Mũi Canaveral. Thay vì đại dương, Nga được bao quanh bởi những vùng đất rộng lớn dân cư thưa thớt, khiến việc hạ cánh trên mặt đất trở thành một lựa chọn khả thi.
Trận chiến cân não giữa công nghệ và trọng lượng
Việc hạ cánh xuống hai bề mặt hoàn toàn khác nhau đòi hỏi những giải pháp kỹ thuật có tư duy đối nghịch, mang lại những ưu và nhược điểm riêng cho cả hai bên.
Đối với NASA, mặt nước đóng vai trò như một "tấm đệm" giảm chấn tự nhiên khổng lồ. Nước hấp thụ phần lớn lực va chạm khi tàu viên nang rơi xuống với vận tốc khoảng 24 - 32 km/h. Nhờ tận dụng đặc tính này của đại dương, các kỹ sư Mỹ có thể tối giản thiết kế hệ thống hạ cánh, chỉ cần sử dụng các dù lớn để hãm tốc. Điều này giúp cắt giảm đáng kể trọng lượng của tàu, cho phép tối ưu hóa không gian và nhiên liệu cho các nhiệm vụ khoa học khác.
Trong khi đó, việc lao xuống nền đất cứng của thảo nguyên Kazakhstan lại là một câu chuyện hoàn toàn khác. Nếu chỉ dùng dù, lực tác động từ mặt đất có thể bẻ gãy xương của các phi hành gia hoặc phá hủy cấu trúc con tàu. Để giải quyết bài toán này, các tàu Soyuz của Nga bắt buộc phải trang bị hệ thống tên lửa giảm tốc (retrorockets) bằng nhiên liệu rắn tích hợp dưới đáy tàu. Chỉ một giây trước khi chạm đất, các cảm biến cơ học sẽ kích hoạt các tên lửa này, tạo ra lực đẩy ngược để giảm vận tốc rơi từ 27 km/h xuống còn dưới 5 km/h. Việc bổ sung hệ thống tên lửa và nhiên liệu này khiến tàu vũ trụ Nga nặng hơn đáng kể, đòi hỏi những bệ phóng mạnh mẽ hơn để đưa chúng vào quỹ đạo.
Sự đánh đổi khắc nghiệt từ thực tế cứu hộ
Không có phương thức nào là hoàn hảo tuyệt đối; cả Mỹ và Nga đều phải đối mặt với những rủi ro cực hạn đặc trưng cho từng môi trường.
Đại dương luôn ẩn chứa những nguy cơ khó lường từ thời tiết, sóng dữ và hiện tượng rò rỉ nước. Nếu một tàu viên nang bị thấm nước hoặc bị lật úp trước khi lực lượng cứu hộ tới, tính mạng của phi hành gia sẽ bị đe dọa nghiêm trọng. Ngoài ra, chi phí vận hành một hạm đội tàu hải quân và trực thăng để túc trực chờ tàu vũ trụ trở về là vô cùng đắt đỏ.
Với Nga, dù việc thu hồi tàu trên đất liền có thể thực hiện đơn giản bằng ô tô, xe tải hoặc trực thăng nội địa với chi phí rẻ hơn, nhưng quá trình hạ cánh của Nga diễn ra rất khắc nghiệt. Ngay cả khi tên lửa giảm tốc hoạt động hoàn hảo, cú chạm đất của tàu Soyuz vẫn được các phi hành gia mô tả là "như một vụ tai nạn ô tô nghiêm trọng". Hơn nữa, nếu quỹ đạo sai lệch chỉ vài độ, con tàu có thể đâm vào vách núi, rừng rậm hoặc các khu dân cư. Trong lịch sử, sứ mệnh Soyuz 23 (năm 1976) từng vô tình hạ cánh xuống một hồ nước đóng băng trong đêm tối suốt 9 giờ trước khi đội cứu hộ tiếp cận.
Có thể nói, cả Mỹ và Nga đã tạo ra hai lối đi riêng biệt nhưng đều đạt tới đỉnh cao của kỹ thuật hàng không vũ trụ. Ngày nay, dù bản đồ công nghệ đã thay đổi với sự xuất hiện của các tập đoàn tư nhân như SpaceX hay Boeing, sự lựa chọn giữa mặt nước và đất liền vẫn là một bài học kinh điển về cách con người chế ngự các định luật vật lý dựa trên những gì họ có sẵn trong tay.
Thùy Anh (Theo Wonderful Engineering)
