Hãy tưởng tượng bạn mở cửa tàu vũ trụ và bước ra một nơi không có không khí, không có mặt đất, cũng chẳng có âm thanh. Phía dưới, Trái Đất hiện lên yên bình và xa xôi, trong khi mọi chuyển động bên ngoài con tàu đều phải được kiểm soát hết sức cẩn thận.

Một chuyến đi bộ ngoài không gian có thể trông ngoạn mục qua những bức ảnh, nhưng đây cũng là một trong những nhiệm vụ được chuẩn bị kỹ lưỡng nhất trong hành trình khám phá vũ trụ.

Khi rời khỏi tàu, các phi hành gia hoàn toàn phụ thuộc vào bộ đồ bảo hộ, hệ thống liên lạc, thiết bị an toàn và quá trình huấn luyện nghiêm ngặt. Chỉ một trục trặc nhỏ của thiết bị cũng có thể trở thành tình huống nghiêm trọng, bởi xung quanh họ không tồn tại môi trường thông thường có thể hỗ trợ sự sống.

Vì sao chuyển động khác biệt

Trong không gian, phi hành gia không thể bước đi như trên Trái Đất. Họ di chuyển bằng cách bám vào tay vịn, đặt chân vào các điểm tựa và nhẹ nhàng đẩy người khỏi những bề mặt đã được bố trí sẵn. Chỉ một cú đẩy đơn giản cũng có thể làm thay đổi hướng chuyển động, vì vậy mọi thao tác đều cần được thực hiện chính xác và thận trọng. Phi hành gia thường được nối với tàu vũ trụ bằng dây an toàn. Những sợi dây này tạo thêm một lớp bảo vệ quan trọng nếu họ vô tình tuột khỏi tay vịn. Một số nhiệm vụ còn trang bị hệ thống đẩy khẩn cấp, giúp phi hành gia có thể tự di chuyển trở lại gần tàu trong tình huống cần thiết. Nếu không có những hệ thống này, một phi hành gia trôi xa khỏi tàu sẽ có rất ít cách để thay đổi hướng. Ngoài không gian không có bề mặt rắn để họ dựa vào nhằm quay lại hoặc dừng chuyển động.

Bộ đồ bảo vệ sự sống

Bộ đồ du hành không gian không đơn thuần là quần áo bảo hộ. Có thể xem nó như một hệ thống duy trì sự sống thu nhỏ dành riêng cho mỗi phi hành gia. Bộ đồ cung cấp ôxy, loại bỏ khí cacbonic, hỗ trợ điều hòa nhiệt độ và duy trì áp suất thích hợp quanh cơ thể. Môi trường chân không ngoài không gian hoàn toàn khác với khí quyển Trái Đất. Nếu áp suất trong bộ đồ đột ngột bị mất, độ ẩm trong những mô cơ thể bị lộ ra ngoài có thể bắt đầu hóa hơi do áp suất môi trường cực thấp. Vì vậy, bộ đồ bị hư hỏng là một tình huống khẩn cấp đặc biệt nghiêm trọng. Bộ đồ còn gồm nhiều lớp vật liệu bảo vệ, giúp đối phó với những thay đổi nhiệt độ khắc nghiệt và giảm nguy cơ tổn thương do các hạt vật chất cực nhỏ lao nhanh trong không gian.

Nóng lạnh khắc nghiệt

Không gian tạo ra những điều kiện nhiệt độ rất khác thường. Những bề mặt tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng có thể trở nên cực nóng, trong khi khu vực nằm trong bóng tối lại có thể lạnh buốt. Không có lớp không khí bao quanh để phân tán nhiệt giống như trên Trái Đất. Để đối phó với điều này, bộ đồ du hành được trang bị hệ thống điều hòa nhiệt. Chất lỏng làm mát lưu thông quanh cơ thể phi hành gia, giúp đưa lượng nhiệt dư thừa sinh ra trong quá trình vận động ra ngoài. Điều này đặc biệt quan trọng vì một chuyến đi bộ ngoài không gian có thể kéo dài nhiều giờ. Trong khoảng thời gian đó, phi hành gia phải sử dụng dụng cụ, di chuyển thiết bị hoặc sửa chữa các bộ phận của tàu trong khi mặc một bộ đồ cồng kềnh làm hạn chế khả năng vận động tự nhiên.

Tiếp xúc với bức xạ

Khí quyển và từ trường Trái Đất tạo nên lớp bảo vệ quan trọng trước bức xạ từ không gian. Khi làm việc bên ngoài tàu, phi hành gia phải tiếp xúc với mức bức xạ cao hơn do xung quanh họ có ít lớp che chắn hơn. Một chuyến đi bộ ngoài không gian trong thời gian ngắn thường không đồng nghĩa với nguy cơ sức khỏe tức thời do bức xạ. Tuy nhiên, lượng bức xạ tích lũy có thể làm gia tăng những mối lo ngại lâu dài đối với sức khỏe, vì vậy các nhà hoạch định nhiệm vụ luôn kiểm soát cẩn thận thời gian phi hành gia ở bên ngoài. Thời điểm thực hiện nhiệm vụ cũng được cân nhắc kỹ lưỡng. Các cơ quan vũ trụ theo dõi điều kiện môi trường và lựa chọn khoảng thời gian phù hợp nhất cho hoạt động bên ngoài bất cứ khi nào có thể.

Vật thể nhỏ tốc độ lớn

Một thách thức khác đến từ những hạt vật chất nhỏ di chuyển với tốc độ cực cao. Các hạt tự nhiên và mảnh vỡ do con người tạo ra có thể lao nhanh đến mức đủ sức gây hư hại bề mặt tàu vũ trụ cũng như thiết bị bảo hộ. Ngay cả một vật thể trông rất nhỏ cũng có thể mang năng lượng đáng kể khi di chuyển với tốc độ trên quỹ đạo. Nếu va chạm với bộ đồ du hành, nó có thể làm hỏng một hoặc nhiều lớp bảo vệ, từ đó gây ra sự cố nguy hiểm liên quan đến áp suất. Vì lý do này, các cơ quan vũ trụ theo dõi những vật thể đã biết trên quỹ đạo và tính toán đường đi của chúng khi lập kế hoạch nhiệm vụ. Vật liệu bảo vệ của bộ đồ cũng được thiết kế nhằm giảm nguy cơ hư hại do những va chạm nhỏ.

Hô hấp là nhiệm vụ liên tục

Bên trong bộ đồ du hành, hệ thống hô hấp phải hoạt động không ngừng. Phi hành gia tiêu thụ ôxy trong khi cơ thể liên tục tạo ra khí cacbonic. Bộ đồ phải vừa cung cấp đủ ôxy vừa loại bỏ lượng khí không cần thiết này. Nếu một trong hai quá trình gặp sự cố nghiêm trọng, phi hành gia có thể nhanh chóng cảm thấy khó chịu và mất khả năng làm việc bình thường. Vì vậy, quá trình huấn luyện bao gồm kiểm tra thiết bị, nhận biết tín hiệu cảnh báo, thực hiện quy trình liên lạc và ứng phó với tình huống khẩn cấp. Phi hành gia luyện tập những tình huống này nhiều lần trước nhiệm vụ để các thao tác quan trọng trở nên quen thuộc, thay vì gây hoang mang khi sự cố thực sự xảy ra.

Vì sao cứu hộ cần chuẩn bị

Trên Trái Đất, lực lượng hỗ trợ thường có thể nhanh chóng tiếp cận người gặp nguy hiểm. Trong một chuyến đi bộ ngoài không gian, việc cứu hộ phức tạp hơn rất nhiều. Không có con đường hay khu vực gần đó để một đội cứu hộ đơn giản tiến đến hỗ trợ phi hành gia. Chính vì vậy, phòng ngừa luôn là yếu tố cốt lõi của mọi nhiệm vụ. Trước khi rời tàu, phi hành gia kiểm tra thiết bị, thử hệ thống liên lạc, kiểm tra các kết nối an toàn, rà soát quy trình và lên kế hoạch cho từng chuyển động. Mục tiêu là chuẩn bị phương án ứng phó trước khi sự cố xảy ra. Việc lập kế hoạch kỹ lưỡng giúp phi hành đoàn có nhiều lựa chọn xử lý hơn nếu thiết bị bất ngờ hoạt động không đúng dự kiến.

Trở về nơi an toàn

Khi công việc hoàn tất, các phi hành gia cẩn thận di chuyển trở lại tàu vũ trụ. Họ cố định dụng cụ, kiểm tra các điểm kết nối, đi qua cửa tàu và hoàn thành đầy đủ những quy trình đã định trước khi tháo thiết bị. Lần tới khi nhìn thấy hình ảnh một phi hành gia lơ lửng phía trên Trái Đất, chúng ta có thể nhìn xa hơn vẻ đẹp ngoạn mục của khung cảnh ấy.

Đằng sau mỗi chuyển động là quá trình huấn luyện, kỹ thuật công nghệ, tinh thần phối hợp và sự chuẩn bị vô cùng cẩn trọng. Đi bộ ngoài không gian cho thấy khám phá không chỉ đơn thuần là đặt chân đến những nơi mới. Đó còn là hành trình học cách làm việc an toàn trong một môi trường hoàn toàn khác biệt với thế giới mà chúng ta đang sống. Nếu được trải nghiệm, điều gì sẽ thử thách bạn nhất: di chuyển trong trạng thái không trọng lượng, kiểm soát bộ đồ du hành hay làm việc giữa khoảng không bao la phía trên Trái Đất?