Zarya

Zarya (), n được gọi là Khối Hàng Hóa Chức Năng (), là module đầu tiên của Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Được phóng ngày 20 tháng 11 năm 1998 bằng tên lửa Proton-K, module này ban đầu đóng vai trò là nguồn cung cấp điện, lực đẩy và điều khiển chính cho ISS trong những năm đầu. Khi ISS dần mở rộng, vai trò của Zarya chuyển dần sang chủ yếu làm kho chứa, cả bên trong lẫn trong các thùng nhiên liệu gắn bên ngoài. Là hậu duệ của tàu vũ trụ TKS từng được sử dụng trong chương trình Salyut, Zarya được chế tạo tại Nga nhưng do Hoa Kỳ tài trợ. Tên gọi “Zarya”, với nghĩa là “bình minh”, tượng trưng cho sự khởi đầu của một kỷ nguyên mới trong hợp tác vũ trụ quốc tế.

Chế tạo 

Thiết kế của Zarya bắt nguồn từ tàu vũ trụ TKS được phát triển cho chương trình Salyut. TKS gồm hai phần: tàu VA, là khoang con nhộng chứa các phi hành gia trong giai đoạn phóng và quay về, và Khối Hàng Hóa Chức Năng (FGB – Functional Cargo Block), trong đó có một khoang hàng hóa được điều áp khá lớn. Cách bố trí này cho phép khoang VA quay về Trái Đất, trong khi FGB vẫn tiếp tục được để lại gắn với trạm như một module. Các module FGB đã được lắp thêm vào Salyut 6 và Salyut 7, và năm trong số các module của Mir cũng dựa trên thiết kế FGB. Một FGB khác cũng từng được dùng làm tầng trên cho tàu Polyus, nhưng tàu này đã không lên được quỹ đạo trong lần phóng đầu tiên của tên lửa Energia năm 1987.

Bản thân Zarya được chế tạo trong giai đoạn từ tháng 12 năm 1994 đến tháng 1 năm 1998 tại Trung tâm nghiên cứu và chế tạo Khrunichev bằng nguồn kinh phí từ một hợp đồng của NASA trị giá 220 triệu USD (tương đương 470 triệu USD năm 2024),thấp hơn rất nhiều so với phương án thiết kế “Bus-1” do Lockheed Martin đề xuất (450 triệu USD năm 1994, tương đương 950 triệu USD năm 2024).

Các nhà quan sát ở phương Tây ghi nhận rằng Zarya đã được hoàn thiện và phóng nhanh hơn, rẻ hơn so với kỳ vọng trong bối cảnh hậu Xô viết. Một số người cho rằng cấu trúc FGB của nó, giống như phần lớn các module của Mir, phần nhiều được lắp ráp từ linh kiện tồn kho vốn được chế tạo cho chương trình vũ khí laser Skif thời Liên Xô, chương trình này bị hủy bỏ sau khi tàu Polyus đầu tiên bị mất. Theo cách hiểu đó, nguồn kinh phí NASA dành cho Zarya trên thực tế đã “gánh” một phần chi phí cho module dịch vụ Zvezda, đóng góp chủ lực ban đầu của Nga cho ISS.

Là một phần của hợp đồng với NASA, Khrunichev cũng đã lắp ráp phần lớn một module dự phòng bay khẩn cấp, FGB-2, mà người ta cũng tin rằng sử dụng các linh kiện chưa dùng đến. Sau này Roscosmos cấp kinh phí để hoàn thiện nó thành module Nauka, được phóng lên ISS năm 2021.

Thiết kế 

Zarya có khối lượng , dài  và rộng  ở điểu rộng nhất.

Module có ba cổng ghép nối: một cổng ở phía đuôi (phía sau của trạm theo tư thế định hướng và hướng bay thông thường) và hai cổng trên một “quả cầu ghép nối” ở đầu trước đối diện, trong đó một cổng hướng về phía trước và một cổng hướng nadir (hướng về Trái Đất). Một cổng zenith (hướng ra không gian) từng được lên kế hoạch bố trí trên quả cầu ghép nối đã được bịt kín bằng một nắp hình cầu sau khi thay đổi thiết kế. Cổng phía trước được gắn với Bộ chuyển đổi Ghép nối có điều áp số 1 (PMA-1), bộ này nối sang module Unity; PMA-1 đóng vai trò là cầu nối giữa Phân đoạn quỹ đạo Nga (ROS) và Phân đoạn quỹ đạo Hoa Kỳ (USOS). Cổng phía đuôi được nối với module dịch vụ Zvezda. Cổng nadir từng được một vài tàu chở hàng Progress ghé thăm sử dụng cho đến năm 2010, khi module Rassvet được ghép vào; kể từ đó, các tàu ghé thăm sử dụng cổng nadir của Rassvet thay thế.

Về năng lượng, Zarya được trang bị hai mảng pin Mặt Trời kích thước  và sáu ắc quy nickel-cadmium, cung cấp trung bình khoảng 3 kilowatt điện. Các tấm pin Mặt Trời đã được thu gọn một phần để tạo điều kiện cho việc triển khai các bộ tản nhiệt P1/S1 trên Kết cấu giàn tích hợp (Integrated Truss Structure). Mặc dù vẫn tiếp tục phát điện, chúng không còn tạo ra đủ 3 kilowatt (4,0 hp) như khi được bung hoàn toàn.

Về lực đẩy, Zarya có 16 thùng nhiên liệu bên ngoài, có khả năng chứa tới 6,1 tấn (13.000 lb) nhiên liệu đẩy. Yêu cầu này được NASA đặt ra vào năm 1997 để đảm bảo FGB có thể độc lập lưu trữ và truyền nhiên liệu, ngay cả trong trường hợp module dịch vụ Zvezda bị chậm trễ. Zarya được trang bị 24 động cơ phụ điều khiển lớn, 12 động cơ phụ nhỏ và hai động cơ chính từng được dùng cho việc nâng quỹ đạo và các thao tác quỹ đạo lớn. Sau khi Zvezda được ghép vào, các động cơ lớn này được vô hiệu hóa vĩnh viễn. Các thùng nhiên liệu từng dùng để cấp nhiên liệu cho động cơ của Zarya nay được dùng để chứa thêm nhiên liệu cho Zvezda.

Vụ phóng và chuyến bay 

Zarya được phóng ngày 20 tháng 11 năm 1998 bằng tên lửa Proton-Kcủa Nga từ bãi phóng 81 tại Sân bay vũ trụ Baikonur ở Kazakhstan, lên quỹ đạo cao khoảng , với thời gian hoạt động dự kiến ban đầu ít nhất là 15 năm

Đóng góp đầu tiên của Hoa Kỳ cho ISS, module Unity, được phóng tiếp theo vào ngày 4 tháng 12 năm 1998 trên sứ mệnh STS-88. Trong chuyến bay này, Chỉ huy Robert Cabana điều khiển  tiếp cận đến cách Zarya khoảng , cho phép Chuyên gia nhiệm vụ Nancy Currie dùng cánh tay robot của tàu con thoi bắt lấy module và gắn cổng phía trước của nó vào Bộ chuyển đổi Ghép nối có điều áp số 1 (PMA-1), vốn đã được lắp sẵn ở phía đuôi Unity. Sau đó, các phi hành gia Jerry Ross và James Newman thực hiện hai chuyến đi bộ ngoài không gian để nối các cáp điện và dữ liệu giữa hai module. Ngày 10 tháng 12 năm 1998, Cabana và phi hành gia Nga Sergei Krikalev đã chính thức bước vào tiền đồn quỹ đạo mới lần đầu tiên.

Phi hành đoàn STS-88 rời trạm ngày 13 tháng 12 năm 1998, để lại Zarya tự quản lý hệ thống điện, lực đẩy và điều khiển hướng cho trạm — một vai trò vốn dĩ chỉ dự kiến kéo dài khoảng từ sáu đến tám tháng. Tuy nhiên, trạm vẫn tiếp tục không có người ở trong gần hai năm do các trì hoãn với module dịch vụ Nga Zvezda. Trước khi Zvezda đến, trạm được tàu con thoi ghé thăm hai lần cho các sứ mệnh trang bị ngắn ngày và nâng quỹ đạo: STS-96 vào tháng 5 năm 1999 và STS-101 vào tháng 5 năm 2000. Zvezda được phóng ngày 12 tháng 7 năm 2000 và ngày 26 tháng 7, module này tự động ghép cổng phía trước của nó vào cổng phía đuôi của Zarya.

Ghi chú

Tham khảo

Chú thích 

 Zarya module - NASA page 
 program angkasawan negara 
 Zarya Control Module - Shuttlepresskit

Thành phần của trạm vũ trụ quốc tế
Khởi đầu năm 1998 ở Nga