Khái quát

Sứ mệnh ASTP yêu cầu việc ghép nối giữa mô-đun chỉ huy và dịch vụ Apollo (CSM) với tàu vũ trụ Soyuz 7K-TM của Liên Xô. Mặc dù Soyuz đã được cấp số hiệu nhiệm vụ (Soyuz 19) như một phần của chương trình Soyuz đang diễn ra, tên liên lạc vô tuyến của nó chỉ đơn giản là "Soyuz" trong suốt thời gian thực hiện nhiệm vụ chung. Nhiệm vụ Apollo lần này không phải là một nhiệm vụ được đánh số của chương trình Apollo, và cũng có tín hiệu gọi tương tự là "Apollo". Mặc dù vậy, báo chí và NASA vẫn gọi nhiệm vụ này là "Apollo 18", nhưng không nên nhầm lẫn sứ mệnh này với sứ mệnh Mặt Trăng đã bị hủy bỏ.[12][13][14][15][16]

Tàu vũ trụ Apollo được phóng cùng với một mô-đun ghép nối được thiết kế đặc biệt để cho phép hai tàu vũ trụ có thể ghép nối với nhau, và chỉ được sử dụng một lần cho sứ mệnh này. Giống như Mô-đun Mặt Trăng Apollo, mô-đun ghép nối phải được lấy ra từ tầng trên S-IVB của tên lửa Saturn IB sau khi phóng. Mô-đun ghép nối được thiết kế vừa là một chốt gió — vì tàu Apollo được điều áp ở mức khoảng 5 psi (34 kPa) bằng cách sử dụng oxy nguyên chất, trong khi Soyuz sử dụng môi trường nitơ/oxy ở áp suất mực nước biển (khoảng 15 psi (100 kPa)) — vừa là một adapter, vì phần cứng Apollo dư thừa được sử dụng cho sứ mệnh ASTP không được trang bị docking collar APAS do NASA và Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô cùng phát triển. Một đầu của mô-đun ghép nối được gắn với Apollo bằng cơ chế ghép nối "probe-and-drogue" tương tự Mô-đun Mặt Trăng và Trạm vũ trụ Skylab, trong khi đầu kia lại có docking collar APAS mà Soyuz 19 mang theo thay cho hệ thống Soyuz/Salyut tiêu chuẩn vào thời điểm đó. Docking collar APAS được trang bị trên Soyuz 19 có thể tháo rời được, cho phép hai tàu vũ trụ tách ra trong trường hợp gặp trục trặc.

Tàu Apollo bay cùng với phi hành đoàn ba người: Tom Stafford, Vance Brand, và Deke Slayton. Stafford đã bay vào vũ trụ được ba lần, và là sĩ quan cấp tướng đầu tiên bay vào không gian. Slayton từng là một trong những phi hành gia ban đầu của Mercury Seven vào năm 1959, nhưng vì nhịp tim không đều, ông không được bay đến năm 1972. Sau một quy trình kiểm tra y tế kéo dài, ông đã tự chọn mình vào sứ mệnh với tư cách trưởng Văn phòng Phi hành gia của NASA, và trở thành người lớn tuổi nhất từng bay vào không gian ở thời điểm ấy. Trong khi đó, Brand đã được huấn luyện với tàu vũ trụ Apollo trong thời gian làm phi công mô-đun chỉ huy dự phòng cho Apollo 15, và đã phục vụ hai lần với tư cách là chỉ huy dự bị của Skylab.

Soyuz bay cùng hai phi hành gia: Aleksey Leonov và Valery Kubasov. Leonov là người đầu tiên đi bộ trong không gian trên Voskhod 2 vào tháng 3 năm 1965. Kubasov, người bay trên Soyuz 6 vào năm 1969, đã thực hiện một số thí nghiệm về sản xuất trong không gian sớm nhất. Cả hai đều đã bay trên chiếc Soyuz 11 xấu số vào năm 1971 (Leonov là chỉ huy, Kubasov là kỹ sư chuyến bay), nhưng đã phải hạ cánh vì Kubasov bị nghi mắc bệnh lao. Phi hành đoàn gồm hai người trên Soyuz là kết quả của những chỉnh sửa cần thiết để cho phép các phi hành gia mặc bộ đồ du hành vũ trụ Sokol trong quá trình phóng, ghép nối và quay trở về.

Tàu vũ trụ Soyuz 7K-TM lớp ASTP được sử dụng là một biến thể của thiết kế hai-người sau Soyuz 11, với pin được thay thế bằng những tấm quang năng cho phép tiến hành các chuyến bay "solo" (các nhiệm vụ không thực hiện ghép nối với một trong những trạm vũ trụ Salyut). Nó được thiết kế để hoạt động trong giai đoạn ghép nối, khi áp suất nitơ/oxy giảm ở mức 10,2 psi (70 kPa), cho phép di chuyển dễ dàng hơn giữa Apollo và Soyuz.

Phóng và sứ mệnh

Hai tàu vũ trụ Soyuz và Apollo được phóng cách nhau bảy tiếng rưỡi vào ngày 15 tháng 7 năm 1975, và ghép nối thành công vào ngày 17 tháng 7 năm 1975. Ba giờ sau, hai chỉ huy sứ mệnh là Stafford và Leonov đã trao đổi cái bắt tay quốc tế đầu tiên trong không gian qua cửa sập của tàu Soyuz. NASA tính toán rằng cái bắt tay lịch sử sẽ diễn ra phía trên khu nghỉ mát ven biển Bognor Regis của Anh,[17] nhưng sự chậm trễ khiến nó xảy ra khi đã ở trên thành phố Metz của Pháp.[18] Trong lần trao đổi phi hành đoàn đầu tiên, những nhà du hành vũ trụ đã được nghe tuyên bố của Chủ tịch Hội đồng Bộ trưởng Liên Xô Leonid Brezhnev và tiếp nhận một cuộc điện thoại từ Tổng thống Hoa Kỳ Gerald Ford.[19]

Trong quá trình hai tàu ghép nối, ba người Mỹ cùng với hai người Liên Xô đã tiến hành các thí nghiệm khoa học chung, trao đổi cờ và quà tặng (trong đó có hạt giống cây mà sau này được trồng ở hai nước), nghe nhạc của nhau (ví dụ như "Nezhnost'" của Maya Kristalinskaya[20] và "Why Can't We Be Friends?" của ban nhạc War[21]), ký tên vào các chứng nhận, thăm tàu ​​của nhau, ăn cùng nhau và trò chuyện bằng ngôn ngữ của nhau.[22] (Vì Stafford có vẻ lè nhè khi nói tiếng Nga, Leonov sau đó đã nói đùa rằng có ba ngôn ngữ được sử dụng trong nhiệm vụ: tiếng Nga, tiếng Anh và "Oklahomski".[23]) Ngoài ra còn có các cuộc diễn tập ghép nối và tái ghép nối, trong đó hai tàu vũ trụ đảo ngược vai trò và Soyuz trở thành con tàu "chủ động".

Những nhà khoa học Mỹ đã phát triển bốn trong số các thí nghiệm được thực hiện trong sứ mệnh. Nhà phôi học Jane Oppenheimer đã phân tích tác động của tình trạng không trọng lượng lên trứng cá ở các giai đoạn phát triển khác nhau.[24]

Sau 44 giờ ghép nối với nhau, hai con tàu tách rời và Apollo được điều động để tạo ra nhật thực nhân tạo nhằm cho phép phi hành đoàn Soyuz chụp ảnh vành nhật hoa của Mặt Trời.[25] Một lần ghép nối ngắn ngủi khác đã được thực hiện trước khi hai con tàu đi theo lộ trình riêng. Liên Xô đã ở lại không gian thêm hai ngày và người Mỹ là năm ngày, trong thời gian đó phi hành đoàn Apollo đã tiến hành các thí nghiệm quan sát Trái Đất.[22]

• Soyuz 19 nhìn từ Apollo.
• Trung tâm điều khiển sứ mệnh ở Houston trong khi thực hiện dự án ASTP.
• Cái bắt tay lịch sử giữa Stafford và Leonov.
• Tổng thống Mỹ Gerald Ford nói chuyện qua điện thoại với phi hành đoàn Mỹ và Liên Xô, ngày 18 tháng 7 năm 1975.
• Deke Slayton (phải) cùng Leonov trên tàu Soyuz.
• Các phi hành gia Mỹ và Liên Xô đã lắp ráp tấm bảng kỷ niệm này trên quỹ đạo như một biểu tượng của sự hợp tác quốc tế.

Quay trở về và kết quả

Nhiệm vụ được coi là một thành công lớn, cả về mặt kỹ thuật lẫn hoạt động quan hệ công chúng cho cả hai quốc gia. Vấn đề nghiêm trọng duy nhất là trong quá trình thâm nhập và rơi xuống biển của tàu Apollo, phi hành đoàn đã vô tình tiếp xúc với khói monomethylhydrazine và nitrogen tetroxide độc ​​hại gây ra bởi các chất đẩy Hypergolic của hệ thống điều khiển phản lực (RCS), vốn thoát ra từ tàu vũ trụ và đi vào qua cửa hút gió của cabin. RCS vô tình được bật trong quá trình hạ cánh khiến khói độc bị đưa vào tàu vũ trụ khi nó hút không khí từ bên ngoài. Brand bất tỉnh một thời gian ngắn, trong khi Stafford lấy mặt nạ dưỡng khí khẩn cấp, đeo một chiếc cho Brand và đưa một chiếc cho Slayton. Ba phi hành gia phải nhập viện điều trị hai tuần ở Honolulu, Hawaii.[26] Brand đã nhận trách nhiệm về sự cố này; vì độ ồn cao trong cabin khi trở về, ông cho rằng mình không thể nghe thấy Stafford kêu gọi hủy bỏ một mục trong danh sách kiểm tra thâm nhập, việc đóng hai công tắc sẽ tự động tắt RCS và bắt đầu triển khai dù bay. Các quy trình này được thực hiện thủ công muộn hơn bình thường, khiến khói thuốc phóng xâm nhập qua hệ thống thông gió.[27]

ASTP cũng là chuyến bay cuối cùng của một tàu vũ trụ Apollo.[28] Ước tính Hoa Kỳ đã chi tổng cộng 245 triệu đô la Mỹ (tương đương 1.330.000.000 đô la Mỹ ngày nay[29]) cho sứ mệnh này.[30]