Bay tới Mặt Trăng không phải nhiệm vụ dễ dàng. Vệ tinh tự nhiên này quay quanh Trái Đất ở khoảng cách trung bình 384.400 km. Dựa trên những nhiệm vụ Mặt Trăng trong vài thập kỷ qua, thời gian di chuyển rơi vào khoảng từ 8 giờ đến 4,5 tháng. Tàu nhân tạo nhanh nhất từng bay qua Mặt Trăng là tàu thăm dò New Horizon phóng bởi NASA vào năm 2006 để nghiên cứu sao Diêm Vương. Tàu New Horizon bay qua Mặt Trăng khoảng 8 giờ 35 phút sau khi phóng, theo Live Science.
Nhưng đối với những nhiệm vụ có đích đến là Mặt Trăng, hành trình lâu hơn một chút. Năm 1959, trong nhiệm vụ Mặt Trăng đầu tiên của nhân loại, tàu Luna 1 của Liên Xô mất 34 giờ để tới đích. Nhiệm vụ không người lái này nhằm va chạm với bề mặt Mặt Trăng, nhưng tàu vũ trụ bị chệch hướng, bay quá 5.995 km khỏi Mặt Trăng. Cuối cùng, tàu ngừng truyền tín hiệu khi cạn pin và nó vẫn đang trôi nổi trong không gian cho tới ngày nay. Năm 1969, khi các phi hành gia hạ cánh trên Mặt Trăng, phi hành đoàn Apollo 11 mất 109 giờ 42 phút từ khi cất cánh tới khi Neil Armstrong đặt bước chân đầu tiên lên bề mặt thiên thể.
Thời gian di chuyển tới Mặt Trăng chênh lệch đáng kể do phụ thuộc vào nhiều yếu tố, một trong những lý do quan trọng nhất là lượng nhiên liệu sử dụng. Các kỹ sư nhận thấy sử dụng ít nhiên liệu hơn trong chuyến bay tới Mặt Trăng có thể khiến thời gian bay lâu hơn, nhưng vẫn có thể hoàn thành nhiệm vụ nhờ tận dụng lực hấp dẫn tự nhiên của những thiên thể như Trái Đất, giúp dẫn hướng tàu vũ trụ theo lộ trình dài hơn.
Ví dụ, năm 2019, Israel đưa tàu vũ trụ không người lái tên Beresheet hạ cánh trên Mặt Trăng. Sau khi cất cánh, Beresheet bay vòng quanh Trái Đất trong khoảng 6 tuần theo quỹ đạo rộng dần trước khi tích đủ động lượng để bay vọt tới Mặt Trăng. Con tàu tới đích dù không theo đúng dự đoán của cơ quan vũ trụ Israel. Đội phụ trách mất liên lạc và tàu Beresheet đâm xuống bề mặt Mặt Trăng 48 ngày sau khi phóng, làm đổ hàng nghìn con gấu nước trong quá trình.
Tàu vũ trụ giữ kỷ lục về chuyến bay dài nhất tới Mặt Trăng là tàu thăm dò CAPSTONE của NASA. Vệ tinh cubesat nặng 25 kg này mất 4,5 tháng để rời khỏi Trái Đất, bay vòng quanh hành tinh vài lần trước khi tiến vào quỹ đạo Mặt Trăng năm 2022. CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) được đưa tới Mặt Trăng để thử nghiệm quỹ đạo mà NASA lên kế hoạch sử dụng cho trạm vũ trụ Gateway.
Bất kể tàu vũ trụ bay theo lộ trình nào, mỗi nhiệm vụ tới Mặt Trăng đều trải qua vài bước. Chiếm 60 - 90% trọng lượng phóng của bất kỳ nhiệm vụ vũ trụ nào là nhiên liệu để nó thoát khỏi lực hấp dẫn của Trái Đất và tiến vào không gian. Sau khi tàu vũ trụ đến quỹ đạo, nó cần sử dụng ít nhiên liệu hết mức có thể để đạt đường bay tối ưu tới đích đến do càng chở nhiều nhiên liệu, tàu càng nặng và tốn kém hơn. Cuối cùng, tàu cần tiến hành đốt nhiên liệu để thoát khỏi quỹ đạo Trái Đất.
Thời gian bay tới Mặt Trăng còn phụ thuộc nhiều yếu tố khác. Theo Mark Blanton, người chỉ đạo phân tích và đánh giá tổng hợp nhiệm vụ từ Mặt Trăng tới sao Hỏa của NASA, một trong những lý do lớn nhất là mục đích của nhiệm vụ. "Cơ quan vũ trụ sẽ đánh giá loại tên lửa sẵn có và khả năng đẩy tàu vũ trụ của chúng. Khả năng của tên lửa và mục tiêu của nhiệm vụ sẽ quyết định kích thước của tàu. Sau khi xác định mọi yêu cầu, các chuyên gia sẽ thiết kế lộ trình tối ưu.
Mọi thứ liên quan tới tàu vũ trụ và chuyến bay, tính toán chính xác kích thước tàu, quy mô phi hành đoàn, phân bổ nhiên liệu và mọi chi tiết khác đều có thể tác động tới tổng thời gian bay tới Mặt Trăng.
An Khang (Theo Live Science)