Hành trình hơn 6 tháng đến Hỏa tinh của tàu InSight

Lịch sử ngành hàng không vũ trụ vừa ghi nhận một cột mốc mới, một kỷ nguyên mới vừa mở ra khi Tàu thăm dò InSight hạ cánh thành công xuống bề mặt Hỏa tinh (Mars) và tín hiệu xác nhận tiếp đất truyền về Trái Đất lúc 2h53 ngày 27-11 theo giờ Hà Nội.

Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) cho biết, InSight đã tiếp đất an toàn xuống Hỏa tinh.

Trong 24 tháng hoạt động trên Hỏa tinh, tương đương với một năm trên sao Hỏa, tàu thăm dò InSight (có khối lượng 360 kg) sẽ đào sâu xuống bề mặt Hỏa tinh khoảng 5m để đo nhiệt độ, đồng thời nghiên cứu mức độ chấn động của bề mặt hành tinh Đỏ bằng cách lắp đặt một thiết bị đo địa chấn. Dự án InSight có chi phí khoảng 1 tỷ USD. NASA cho biết việc khảo sát địa chất Hỏa tinh có thể giúp hiểu rõ hơn nguồn gốc của Trái Đất và các hành tinh đá khác trong Hệ Mặt Trời cách đây hơn 4 tỷ năm.

InSight khởi hành ngày 5-5-2018 từ căn cứ không quân Vandenberg ở California. Đây là lần cất cánh đầu tiên của một phi vụ liên hành tinh từ bờ Tây nước Mỹ. InSight bay trên lưng tên lửa Atlas V cùng với 2 vệ tinh nhỏ cỡ chiếc valy tên MarCO-A và MarCO-B. 2 vệ tinh này đang trên đường bay tới sao Hỏa trong 6,5 tháng qua. Bộ đôi MarCO nằm trong phi vụ trị giá 18 triệu USD nhằm chứng minh tàu vũ trụ mini có thể khám phá vũ trụ sâu. MarCO-A và MarCO-B cũng đóng vai trò quan trọng, giúp truyền dữ liệu từ InSight tới ban kiểm soát phi vụ ở Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL). MarCO-A và MarCO-B không đáp xuống mặt đất theo tàu InSight. Chúng sẽ bay qua Hỏa tinh, trở thành tàu vũ trụ mini du hành liên hành tinh đầu tiên.

Tàu InSight tiến vào bầu khí quyển mỏng của sao Hỏa với vận tốc khoảng 19.800 km/h ở góc tiếp xúc chính xác 12 độ. Nếu bay thoải hơn, tàu sẽ bắn vào không gian sâu. Nếu bay dốc hơn, tàu sẽ bị cháy rụi. Khi lao qua khí quyển, tấm chắn nhiệt của tàu phải chịu nhiệt độ khoảng 1.500 độ C, đủ nóng để làm chảy thép. Lực cản không khí khiến InSight bay chậm hơn nhiều, gấp khoảng 1,7 vận tốc âm thanh ở điểm triển khai dù hạ cánh. Không lâu sau, InSight khai hỏa các động cơ đẩy cỡ nhỏ để giảm tốc thêm, cuối cùng đáp xuống một đồng bằng bằng phẳng ở xích đạo tên Elysium Planitia với vận tốc khoảng 8 km/h.

Tất cả quá trình trên diễn ra chỉ trong 6,5 phút. Đó là tổng thời gian InSight bay qua khí quyển sao Hỏa, từ lúc gia nhập bầu khí quyển tới khi tiếp đất. Quá trình đổ bộ của tàu ngắn hơn một chút so với “bảy phút kinh hoàng” của robot thăm dò Curiosity (hồi tháng 8-2012), sử dụng hệ thống sky crane vận hành bằng tên lửa, đưa robot tiếp đất nhờ dây cáp.

Trong 24 tháng tới, trạm đổ bộ InSight sẽ thăm dò chi tiết cấu trúc và thành phần bên trong Hỏa tinh. InSight sẽ sử dụng 2 thiết bị khoa học chính gồm búa khoan có thể khoan sâu 5 mét xuống dưới bề mặt sao Hỏa và bộ ba địa chấn kế với độ chính xác cực cao, giúp theo dõi động đất, va chạm với thiên thạch và những rung chấn khác. “Cỗ máy có thể đo rung động với cường độ nhỏ cỡ một nguyên tử, thậm chí chỉ bằng một phần nguyên tử”, Bruce Banerdt, nhà nghiên cứu độc lập trong phi vụ InSight ở JPL, cho biết.

Bộ địa chấn kế được đặt trong buồng chân không để giảm thiểu nhiễu loạn có thể ảnh hưởng tới dữ liệu. Cuối năm 2015, nhóm phi vụ phát hiện lỗ rò ở buồng chứa nhưng không kịp khắc phục để tàu InSight phóng vào tháng 3-2016 như dự kiến. Thời gian phóng cho các phi vụ sao Hỏa được quay vòng sau 26 tháng, do đó trạm đổ bộ phải chờ tới tháng 5 vừa qua mới có thể rời khỏi Trái Đất.

Các nhà nghiên cứu cũng theo dõi vị trí của InSight trong vũ trụ, sử dụng thiết bị liên lạc nặng 358 kg. Thông tin này sẽ cho phép họ đo độ nghiêng của trục sao Hỏa khi hành tinh quay, từ đó hiểu rõ hơn về lõi của nó. “Mục tiêu của phi vụ InSight là lập bản đồ cấu tạo bên trong sao Hỏa theo không gian ba chiều”, Banerdt nói.

InSight sẽ sử dụng cánh tay robot để triển khai búa khoan, bộ địa chấn kế và tấm chắn ngoài trời trên mặt đất trong 2-3 tháng tới. Trạm đổ bộ cũng mất một tháng để hiệu chỉnh thiết bị. Do đó, ít nhất phải 6 tháng nữa, nhóm InSight mới thu được dữ liệu họ cần. Chắc chắn trong phi vụ kéo dài 24 tháng, InSight sẽ cung cấp thông tin chi tiết về cấu tạo bên trong sao Hỏa.

AN KHANG