48 giờ bất hạnh thử làm phi hành gia

Tiffanie Wen - BBC

Bản quyền hình ảnh Neil Scheibelhut / Hi-Seas / University of Hawaii

Sau gần một năm không có khí trời trong lành trong môi trường chật hẹp gần như không trọng lực của Trạm Không gian Quốc tế ISS, phi hành gia người Mỹ Scott Kelly và phi hành gia người Nga Mikhail Kornienko có vẻ khỏe mạnh một cách đáng kinh ngạc khi về lại Trái Đất mùa xuân vừa rồi.

Họ vừa hoàn thành nhiệm vụ 340 ngày trên tàu vũ trụ trong quỹ đạo, một trong những chuyến du hành không gian dài nhất trong những năm gần đây.

Đó là hai trong số hơn 200 người có may mắn đến trạm ISS, và nằm trong số hàng trăm người từng du hành vào không gian.

Không có nhiều chương trình như vậy, nhưng rất nhiều người trên thế giới đang chi hàng tỷ đô la vào tương lai du hành vũ trụ với hi vọng ngày càng nhiều người trong chúng ta có thể đến một ngày nào đó cũng sẽ được giống như mấy trăm người may mắn kia.

Thế nhưng không hẳn là ta phải du hành vào không gian mới trải nghiệm được cuộc sống của các phi hành gia.

Có lẽ bạn sẽ ngạc nhiên khi biết là trên Trái Đất, một nhóm người từ khắp nơi trên thế giới đã trải qua nhiều tháng, thậm chí hơn một năm, sống trong một không gian giam cầm đặc biệt giả tưởng như cuộc sống ngoài không gian.

Môi trường giả định này được đặt ở một số nơi như Trung Quốc, Hawaii và Nga, giúp các nhà nghiên cứu có thể tìm hiểu hiệu ứng khi con người sống cô độc và chịu tù túng trong thời gian dài để chuẩn bị cho một chuyến du hành không gian rất dài.

Trong khi chúng ta có thể lượm lặt nhiều thông tin từ các trải nghiệm của phi hành gia ở trạm ISS và người tiền nhiệm, thử thách mà các phi hành gia phải đối mặt sẽ thay đổi khi các cơ quan không gian hướng đến Hành tinh Đỏ.

 Bản quyền hình ảnh Ross Lockwood

Nhiệm vụ đến Sao Hỏa đồng nghĩa với việc phải sống khoảng ba năm trong không gian - với sáu đến tám tháng để bay đến nơi, nhiều tháng ở trên bề mặt hành tinh và sáu đến tám tháng để quay về. Tính chất dài hạn của hành trình này sẽ gây ra nhiều thách thức về mặt tinh thần cho người được chọn thực hiện nhiệm vụ.

HOẠT ĐỘNG HÀNG NGÀY CỦA PHI HÀNH GIA TRÊN TRẠM KHÔNG GIAN QUỐC TẾ

    7 giờ sáng (tính theo giờ GMT) - Thức dậy và đeo băng tay để đo các chỉ số ECG cho thí nghiệm Nhịp điệu Sinh học Bio Rhythms.

    7:05 sáng - thời gian sau khi ngủ (là khi các phi hành gia vệ sinh buổi sáng, ăn sáng, v.v...)

    8:30 sáng - Họp kế hoạch hàng ngày buổi sáng: thời gian để các phi hành gia bàn bạc ngắn gọn với các trung tâm điều khiển khắp nơi trên thế giới (NASA, Roscosmos, JAXA, Esa, CSA) về các hoạt động sẽ làm hàng ngày.

    8:45 sáng - chuẩn bị buổi sáng

    9:00 sáng - cài đặt phần mềm cập nhật cho máy tính.

    9:05 sáng - trao đổi thẻ thu thập dữ liệu trên phần cứng Bio Rhythms

    9:25 sáng - thu thập thiết bị cho hoạt động bảo trì kế tiếp

    10:25 sáng - tập trên máy chạy bộ

    11:25 sáng: quá trình quan sát thu thập dữ liệu CO2

    12:15 trưa - Đóng cửa sổ

    12:25 trưa - Thời gian trống - họ thường không có nhiều khoảng thời gian này, nhưng do làm việc suốt cả cuối tuần nên đây là thời gian nghỉ bù một chút)

    1:10 chiều - trao đổi cáp mạng ethernet

    1:15 chiều - chuẩn bị quay phim video (để ghi hình việc bảo trì cho mặt đất)

    1:25 chiều - thực hiện bảng hỏi thí nghiệm dinh dưỡng về quá trình sử dụng thực phẩm thường xuyên

    1:35 chiều - bữa ăn giữa ngày

    2:35 chiều - thời gian trống

    3:05 chiều - bài tập Ared (tập trên thiết bị chống lại trọng lực nâng cao - phiên bản không trọng lực của môn tập tạ)

    4:35 chiều: chụp ảnh của thí nghiệm AMO2 để gửi về mặt đất

    4:40 chiều - cài đặt một cổng truy cập chân không vào Nút 1 để cung cấp khả năng chân không cho các tàu ghé thăm sẽ đậu ở đó

    7 giờ tối: kiểm tra cấu hình cho máy tính Nghiên cứu Khoa học Vật liệu

    7:20 tối - kiểm tra hàng tồn trong tàu vận chuyển Orbital-6 Cygnus

    7:35 tối - có phiên họp hàng tuần với phòng phi hành gia hay đội phi hành gia

    7:55 tối - Trước khi ngủ (thời gian cho hoạt động buổi tối như ăn tối, v.v...)

    8:25 tối - có phiên họp hàng tuần với đội điều hành bay hoặc đoàn điều hành bay

    8:45 tối - Họp Kế hoạch Hàng ngày Buổi tối (thời gian để các phi hành gia nói chuyện với nhóm điều hành trên mặt đất về công việc làm được trong ngày và kế hoạch hôm sau)

    9:00 tối - Nối lại thời gian Trước khi ngủ

    10:30 tối - đi ngủ

* Nguồn: Nasa - bảng mẫu thời gian của Phi hành gia Tim Kopra

Vất vả trong không gian

Để tìm hiểu cuộc sống như thế sẽ ra sao, trong vòng 48 giờ, tôi đã thử sống như một phi hành gia - nỗ lực theo kế hoạch của các phi hành gia trên trạm ISS. Hóa ra là họ có một ngày làm việc rất dày đặc.

Tôi thức dậy, uống cà phê, ăn thức ăn không lấy gì làm ngon lành từ túi thức ăn, tập thể dục, làm việc và lặp lại quy trình này cho đến khi hết ngày. Ồ, và tôi phải nhổ vào một cái khăn hai lần mỗi ngày sau khi đánh răng.

Một ngày bình thường trên trạm ISS bắt đầu bằng việc dậy lúc 6 giờ hoặc 6 giờ 30 sáng (Trạm ISS sử dụng giờ UTC hoặc GMT).

Phi hành gia Hoa Kỳ và cũng là bác sĩ Kjell Lindgen trải qua 141 ngày trên trạm ISS năm 2015, tham gia vào hai chuyến đi bộ trong không gian.

Ông nói ông thường bắt đầu một ngày bằng cách đọc một bản tin vắn và hai trang tóm tắt tin tức của ngày trước đó, đánh răng và ăn sáng.

Khoảng 7 giờ 30, mỗi thành viên trong phi hành đoàn sẽ thảo luận kế hoạch hàng ngày với đơn vị kiểm soát nhiệm vụ để lên chương trình cho ngày kế tiếp và trả lời các câu hỏi.

"Thời gian còn lại trong ngày rất chặt chẽ - được lên kế hoạch đến từng 5 phút một," Lindgren giải thích. "Trong ngày, chúng tôi có thể làm nghiên cứu, bảo trì trên trạm, hoặc chụp ảnh những thảm họa tự nhiên. Chúng tôi có một tiếng để ăn trưa và hai tiếng rưỡi để tập thể dục."

Vào 7 giờ hoặc 7 rưỡi tối, mỗi nhóm có một cuộc họp tối để tổng hợp lại ngày làm việc.

"Sau đó, thời gian còn lại của ngày thuộc về chúng tôi," Lindgren nói. "Chúng tôi sẽ ăn tối, có thể xem một chương trình truyền hình với nhau, trả lời email, chụp ảnh Trái Đất. Sau đó là đến lúc chuẩn bị đi ngủ khoảng 10 đến 11 giờ để chuẩn bbị cho ngày hôm sau."

Trong suốt quá trình của mình, Lindgren và những người còn lại trong phi hành đoàn rất may mắn vì được xem phần chiếu trước khi ra rạp của bộ phim The Martian của đạo diễn Ridley Scott.

Sức khỏe không trọng lực

Trong ngày làm phi hành gia của mình, tôi bận rộn vì phải phỏng vấn các nhà nghiên cứu, đọc tài liệu học thuật, ghi chép cho bài viết này và xem những video vừa được trạm không gian ISS thực hiện.

Một trong những phần khó nhất và tuyệt nhất trong ngày tất nhiên là hai giờ tập thể dục mỗi ngày. (Tôi chia thành hai lần tập, mỗi lần một giờ, gồm các bài huấn luyện cardio, nâng tạ và yoga).

Dĩ nhiên, các phi hành gia phải tập luyện ít nhất hai giờ mỗi ngày để chống lại những ảnh hưởng lên cơ thể khi họ ở trong môi trường không trọng lực. Môi trường này từng cho thấy sẽ làm loãng xương, giảm khối lượng cơ và ảnh hưởng đến điều hòa tim mạch.

Và bài tập trong môi trường không trọng lực phải thật sáng tạo - như các phi hành gia tự gắn cơ thể họ vào bài tập xe đạp có lực đẩy, hoặc có khi tự dựng các máy chống lực đẩy của họ thành "tạ" để nâng.

"Chúng tôi đã phát triển một hệ thống khá tốt lực cản để chống lại tình trạng không trọng lực vì thế chúng tôi có thể duy trì khả năng tiêu thụ oxy, không bị loãng xương và giữ được sức mạnh cơ bắp," Lindgren cho biết.

"Nhưng đó không phải là phương pháp duy nhất chống lại tình trạng không trọng lực. Có một số cơ không có khả năng phản ứng. Chỉ với tư thế đứng, bạn đã sử dụng những cơ tạo ra thế đứng trong xương sống mà bạn không thể tập thể dục theo cách như các bài squat hoặc các bài nâng tạ được."

Phi hành gia người Nhật Naoko Yamazaki từng thực hiện nhiệm vụ lắp ráp và cung cấp trên trạm ISS trong 15 ngày vào năm 2010.

Bà nói bà đã kinh ngạc trước sức nặng của trọng lực khi trở về Trái Đất. "Tôi vẫn còn nhớ đầu mình cảm thấy quá nặng, như thể có tảng đá đặt trên đầu. Thậm chí một tờ giấy cũng rất nặng khi cầm lên," bà cho biết.

Dù Yamazaki có thể đi bộ lại sau một giờ trở về lại Trái Đất, nhưng những người đã sống thời gian dài hơn trong điều kiện không trọng lực thường cần nhiều tuần và thậm chí vài tháng để điều chỉnh lại theo trọng lực Trái Đất.

Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu đã hướng sự chú ý sang vấn đề không trọng lực có thể khiến phi hành gia bị mất thị lực. "Các thành viên phi hành đoàn trở về nhà và phát hiện thị lực họ thay đổi," Lindgren nói. "Đây là một vấn đề quan trọng, nhưng chúng tôi vẫn chưa hiểu nguyên nhân là vì sao."

Vì tình trạng không trọng lực có thể khiến các dịch chất trong cơ thể trào ngược lên trên, các chuyên gia nghi ngờ sự tăng áp lực xung quanh mắt có thể ảnh hưởng tới thị lực. Hiện tượng đổi chiều chất lỏng cũng có thể gây ra thay đổi trong cảm nhận vị giác.

Thức ăn trong không gian

Với tôi, thực phẩm là một trong những phần khó nhất của việc sống trong khu vực cô lập ở Trái Đất.

Có ba loại thức ăn trên trạm ISS - các gói thực phẩm tươi nấu sẵn có thể hâm nóng lại ăn, các món được làm khô có thể làm mềm lại bằng nước nóng, và các món ăn có thể để lâu đóng trong túi hút chân không để đảm bảo ổn định và có thể ăn được luôn không cần chế biến gì thêm.

Các phi hành gia cũng từng thành công khi trồng cây trong điều kiện không trọng lực, nhưng khả năng canh tác những cánh đồng quy mô lớn trong không gian có lẽ còn rất xa trong tương lai.

Vì tôi không thể có được các món đồ ăn thực sự được dùng trong vũ trụ, cho nên tôi đến cửa hàng gần nhà và trữ các món thức ăn khô.

Nhưng chọn sẵn thức ăn quả thực rất khó. Tôi không biết phải làm thế nào để lên thực đơn tạm ổn cho mình trong hai ngày, hoặc để đoán được là liệu mình sẽ muốn ăn gì. Sau ngày đầu tiên, tôi nhận ra mình rất thèm đến các món tươi. Hãy tưởng tượng nếu phải ăn liên tục các món đồ khô như vậy trong vài tháng, bạn sẽ thấy đáng sợ tới mức nào.

 Bản quyền hình ảnh Tiffanie Wen

Hóa ra đó cũng là một trong số những vấn đề lớn nhất mà các nhà khoa học đang phải giải quyết.

Các chuyên gia không chỉ lo lắng với việc làm sao đảm bảo có đủ thức ăn cho một nhiệm vụ đến Sao Hỏa - có ý tưởng cho rằng nên gửi tàu hàng đến trước hoặc sau khi tàu vũ trụ có người lái đến nơi - mà còn phải đảm bảo gia tăng khả năng khiến phi hành gia thích các món họ phải ăn.

"Sở thích với thức ăn trở nên rất quan trọng khi bạn sống trong cảnh tù túng," Gro Sandal, Giáo sư tâm lý học từ Đại học Bergen, người là nhà nghiên cứu chính trong nhiệm vụ Mar500 - một chương trình giả định Sao Hỏa 520 ngày tiến hành ở Nga hợp tác với Trung Quốc và Cơ quan Không gian Châu u, nói.

Bà nói một số thành viên phi hành đoàn ghét thực phẩm đến mức các nhà nghiên cứu lo ngại họ có thể tuyệt thực và phải can thiệp bằng cách giới thiệu các lựa chọn các món ăn mới.

Bryan Caldwell, Giám đốc Dự án tại Chương trình Mô phỏng và Đối sánh Khám phá Không gian Hawaii (Hi-Seas), cho biết các phi hành gia báo cáo rằng khẩu vị và sở thích ăn uống của họ thường thay đổi khi ở trong không gian.

Các chuyên gia nghi ngờ triệu chứng này là do cách các dịch chất cơ thể thay đổi trong không gian không trọng lực và họ đã thí nghiệm ảnh hưởng của những thay đổi đó trong một nghiên cứu 70 ngày, với những người tham gia được đặt nằm ngả trên giường để bắt chước tình trạng không trọng lượng.

"Chúng tôi muốn biết sự nghẹt mũi do tình trạng không trọng lực có thể ảnh hưởng đến mùi vị ra sao," ông cho biết. "Chúng tôi vẫn đang tìm hiểu kết quả, nhưng có vẻ rằng sự điều chỉnh dịch chất cơ thể khi đặt ngả trên giường tuy không ảnh hưởng đến mùi lắm nhưng lại ảnh hưởng đến sở thích với món ăn."

Trên trạm không gian ISS, thực phẩm đã trở thành một dạng tiền tệ và là cách để gắn kết với những người đến từ nền văn hóa khác. "Khi bạn lên đó, nơi đó là sự pha trộn của nhiều nền văn hóa và quốc gia khác nhau," Yamazaki nói.

 Bản quyền hình ảnh Nasa Johnson

"Chúng tôi đã có một số cuộc tập huấn chung trước đó, nhưng vào bữa tối chúng tôi ngồi cùng và ăn tối cùng nhau mỗi đêm cũng rất hữu ích. Và chúng tôi trao đổi thực phẩm không gian, điều này giúp chúng tôi trò chuyện với nhau."

Điều này đem lại cho chúng ta vài tin tốt với những nhà du hành đến với Sao Hỏa. Mặc dù có vẻ có rất ít chọn lựa thức ăn trong hành trình đến và rời khỏi Hành tinh Đỏ, người ta sẽ vẫn có thể tự nấu ăn bình thường hơn khi đáp xuống bề mặt, và tạo ra thực đơn dựa trên những nguyên liệu chế biến ổn định đã được gửi xuống Sao Hỏa trước họ và trong suốt quá trình họ ở đó.

Nhóm tham gia chương trình nghiên cứu cuộc sống bị giam cầm trong tám tháng tại Hi-Seas thậm chí còn đang thực hiện một cẩm nang nấu ăn, trong đó nêu chi tiết các thực đơn sáng tạo mà người ta nghĩ ra khi đang bị sống trong sự cô lập.