Giải thích: Với sự kiên trì của NASA và Tianwen-1 của Trung Quốc, một loạt các sứ mệnh đến sao Hỏa

Vào đầu ngày thứ Sáu, theo giờ Ấn Độ, tàu thám hiểm Kiên trì của NASA dự kiến ​​sẽ chạm xuống sao Hỏa. Tuần trước, sứ mệnh Hy vọng của UAE đã đi vào quỹ đạo Sao Hỏa và bị một sứ mệnh của Trung Quốc theo sát. Đội ngũ các sứ mệnh đại diện cho sự lan rộng của hoạt động khám phá hành tinh nói chung và khám phá sao Hỏa nói riêng.

Hình ảnh minh họa về chuyến hạ cánh bền bỉ của NASA trên sao Hỏa. Hàng trăm sự kiện phải thực hiện hoàn hảo để tàu thám hiểm hạ cánh an toàn vào ngày 18 tháng 2. (Nguồn: NASA / JPL-Caltech)

Đi đến sao Hỏa không phải là chuyện nhỏ, vì cả hai hành tinh đều quay quanh Mặt trời và do đó chuyển động liên tục so với nhau. Trái đất và sao Hỏa ở khoảng cách gần nhất so với nhau 26 tháng một lần - và đây là lúc Người Trái đất cố gắng gửi các sứ mệnh lên sao Hỏa.

Hai năm một lần kể từ những năm 1960, các cơ quan không gian khác nhau đã gửi các sứ mệnh đến sao Hỏa. Từ năm 1976 đến năm 1992, nhiều cửa sổ khởi chạy vẫn chưa được sử dụng. Đôi khi, đã có nhiều nhiệm vụ trong một cửa sổ khởi động.

Nhưng chưa bao giờ trong lịch sử có ba cơ quan vũ trụ hướng đến sao Hỏa trong một cửa sổ phóng. Và chưa bao giờ trong lịch sử lại có nhiều cơ quan vũ trụ đồng thời thực hiện một sứ mệnh lên sao Hỏa hay quỹ đạo của sao Hỏa. Hiện có 10 tàu vũ trụ từ 5 cơ quan vũ trụ khác nhau - Hoa Kỳ, Liên minh Châu Âu, Ấn Độ, Trung Quốc và Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất - đang bay trên quỹ đạo hoặc trên mặt đất trên sao Hỏa. Hai người lái nữa - Sự kiên trì của NASA và của Trung Quốc Tianwen-1 - được thiết lập để hạ cánh lần lượt trên sao Hỏa vào ngày 18 tháng 2 và vào tháng 5 năm 2021.

NASA có một tàu đổ bộ (Mars Insight), một tàu thám hiểm (Curiosity), và ba tàu quỹ đạo (Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey, MAVEN); Ấn Độ có tàu quỹ đạo (Mangalyaan-1); EU có 2 tàu quỹ đạo (Mars Express và ExoMars Trace Gas Orbiter); và Trung Quốc và UAE mỗi nước sẽ có một tàu quỹ đạo (tương ứng là Hope và Tianwen-1).

Đội ngũ các sứ mệnh đại diện cho sự lan rộng của hoạt động khám phá hành tinh nói chung và khám phá sao Hỏa nói riêng. Điều này là do giảm chi phí phóng và tính sẵn có rẻ hơn của công nghệ cần thiết trong khám phá không gian.

Tiến sĩ A Di Đà Ghosh là một Nhà Khoa học Hành tinh của NASA có trụ sở tại Washington DC. Ông đã làm việc cho nhiều Nhiệm vụ Sao Hỏa của NASA, bắt đầu với Sứ mệnh Người tìm đường trên Sao Hỏa vào năm 1997. Ông từng là Chủ tịch Nhóm Công tác Hoạt động Khoa học cho Sứ mệnh Rover Thám hiểm Sao Hỏa và được giao nhiệm vụ chỉ huy các Hoạt động Chiến thuật Rover trên Sao Hỏa trong hơn 10 năm. Ông đã giúp phân tích tảng đá đầu tiên trên sao Hỏa, mà tình cờ là tảng đá đầu tiên được phân tích từ một hành tinh khác.

Sứ mệnh Hy vọng của UAE

Hai trong số ba sứ mệnh được phóng lên sao Hỏa vào tháng 7 năm ngoái đã đi vào hoạt động. UAE, một quốc gia nhỏ bé nhưng giàu có<10 million people, bedazzled the world by becoming the fifth national space agency (after the US, EU, Russia, and India) to reach Mars when the Hope Orbiter đã trải qua quá trình chèn quỹ đạo vào ngày 9 tháng 2. UAE đã đánh bại Trung Quốc trong cuộc đua tới Sao Hỏa, mặc dù trước một ngày.

Nhiệm vụ của UAE sẽ nghiên cứu bầu khí quyển của sao Hỏa, và sẽ tìm cách giải quyết câu hỏi hàng tỷ đô la về việc làm thế nào và tại sao sao Hỏa lại mất bầu khí quyển. Sự mất mát của bầu khí quyển dẫn đến mất nước bề mặt và có thể là môi trường thích hợp cho sự sống.

Thí nghiệm của Trung Quốc

Cơ quan Vũ trụ Quốc gia Trung Quốc đã đến Sao Hỏa với những bài học kinh nghiệm từ một chuỗi thành công các sứ mệnh của Chang’e lên Mặt trăng. Đáng chú ý, tàu tuần tra Chang'e 4 có thể tồn tại hơn 25 đêm âm lịch (mỗi đêm kéo dài tới 14 ngày Trái đất) - đây là một kỳ tích kỹ thuật đáng chú ý, vì nhiệt độ có thể xuống tới –170 độ C. Chang'e 5 sứ mệnh đã có thể mang thành công các mẫu đá trở lại Trái đất vào tháng 12 năm 2020.

Tianwen-1, sứ mệnh đầu tiên đến sao Hỏa từ Trung Quốc, đã trải qua thành công sự chèn vào quỹ đạo vào ngày 10 tháng 2. Tianwen-1 mang theo một tàu quỹ đạo, một tàu đổ bộ và một tàu thăm dò. Cách tiếp cận của Trung Quốc để hạ cánh máy bay thám hiểm hơi khác. Không giống như các tàu thám hiểm của NASA, Tianwen-1 sẽ quay quanh sao Hỏa trong vài tháng trước khi cố gắng hạ cánh vào tháng 5 năm nay.

Tàu vũ trụ có một bộ công cụ để giải quyết một loạt các câu hỏi khoa học. Điều thú vị là nó có một thiết bị radar xuyên đất để tìm kiếm nước dưới bề mặt sao Hỏa. Người lái tàu dự kiến ​​hạ cánh tại Utopia Planitia, một vị trí có thể có các mỏ nước ngầm cổ đại.

Tuần này, sự kiên trì

Sứ mệnh phức tạp nhất từ ​​quan điểm kỹ thuật, NASA’s Perseverance Rover, đang trên đường đến sao Hỏa và sẽ hạ cánh vào thứ Năm tại miệng núi lửa Jezero, nơi có khả năng chứa đầy nước trong quá khứ. Touchdown được lên lịch vào khoảng 3,55 giờ chiều EST (2,25 giờ sáng Thứ Sáu theo giờ Ấn Độ).

Kiên trì là Mars Rover thế hệ thứ 4 của NASA - bắt đầu với Sojourner từ Sứ mệnh Người tìm đường Sao Hỏa năm 1997, tiếp theo là Tinh thần và Cơ hội từ Sứ mệnh Rover Thám hiểm Sao Hỏa năm 2004 và Curiosity từ Phòng thí nghiệm Khoa học Sao Hỏa năm 2012.

Mục đích là tìm kiếm các hình dạng sinh học trong lòng hồ khô cạn ở Jezero Crater. Người ta cho rằng sự sống ban đầu trên sao Hỏa có thể giống với sự sống dưới đáy đại dương ban đầu trên Trái đất, giống như đá thạch cao. Nếu thực sự là như vậy, Perseverance sẽ tìm thấy hóa thạch hoặc một số hình thái sinh học - dấu hiệu của sự sống - trong các phép đo hóa học hoặc quan sát hình thái học.

Ngoài ra, Perseverance sẽ lần đầu tiên tạo ra oxy trên bề mặt sao Hỏa, sử dụng CO2 trong khí quyển từ bầu khí quyển sao Hỏa. Sự kiên trì sẽ ghi nhớ những mẫu đá sẽ được trả về Trái đất bởi một sứ mệnh tiếp theo của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu / NASA.

Máy thám hiểm kiên trì sử dụng máy khoan của mình để thu thập một mẫu đá trên sao Hỏa trong tài liệu minh họa khái niệm nghệ thuật không ghi ngày tháng này. (NASA / JPL-Caltech / Tài liệu phát qua Reuters)

Doanh nghiệp Starship của Musk

Sự chuẩn bị ngoạn mục nhất cho cuộc cách mạng khám phá sao Hỏa đang diễn ra cách xa ánh đèn sân khấu, tại một thị trấn ven biển yên bình ở Đông Texas. Đây là nỗ lực duy nhất trong hỗn hợp không được bảo lãnh tài chính bằng tiền của chính phủ. SpaceX, một công ty tư nhân có trụ sở tại Hoa Kỳ do Elon Musk quảng bá và được các nhà đầu tư chọn lọc hỗ trợ, có mục tiêu dài hạn là bắt đầu một dịch vụ thương mại vận chuyển hành khách lên sao Hỏa. Boca Chica, một cái tên mà dường như không ai nghe thấy cách đây vài năm, giờ đây là nơi phát triển của Starship, được cho là phát súng tốt nhất khi hạ cánh con người lên sao Hỏa.

Một sứ mệnh của con người lên sao Hỏa đã trở thành chén thánh của khám phá không gian. Kể từ khi Neil Armstrong đặt chân lên Mặt Trăng đã 50 năm trôi qua, con người vẫn chưa thể đi đến điểm đến hợp lý tiếp theo: Sao Hỏa. Lý do chính là cái giá quá lớn của một sứ mệnh trên sao Hỏa của con người. So với Mặt trăng, chỉ cách khoảng ba ngày, sao Hỏa cách xa bảy tháng. Theo thuật ngữ kỹ thuật, mang theo con người có nghĩa là duy trì một mô-đun điều áp được kiểm soát nhiệt độ. Nó cũng đòi hỏi phải mang theo các nguồn cung cấp theo yêu cầu của các phi hành gia, bao gồm nước và oxy, cho một chuyến đi kéo dài khoảng 18 tháng.

Ngoài ra, các sứ mệnh của con người, không giống như các sứ mệnh của tàu vũ trụ robot, cần phải quay trở lại Trái đất, theo thuật ngữ kỹ thuật được hiểu là mang theo một lượng nhiên liệu khổng lồ từ Trái đất, để có thể phóng từ sao Hỏa cho chuyến hành trình trở về. Sự phức tạp về kỹ thuật và yêu cầu khối lượng gia tăng của sứ mệnh con người lên sao Hỏa, so với Mặt trăng, đẩy chi phí lên từ 250 tỷ USD đến 1 nghìn tỷ USD. Starship hứa hẹn sẽ giảm chi phí sứ mệnh xuống> 95% đến 99% bằng cách sử dụng nhiều cải tiến như tiếp nhiên liệu cho tàu vũ trụ trên quỹ đạo và sản xuất nhiên liệu tên lửa trên sao Hỏa bằng vật liệu được tìm thấy trên sao Hỏa (và do đó, nhiên liệu cho hành trình trở về sẽ không cần phải được mang từ Trái đất).

Một thập kỷ sứ mệnh sao Hỏa

Khi thập kỷ bắt đầu, nhiều sứ mệnh đang nằm trên bảng vẽ: nổi bật là sứ mệnh điều hành ESA ExoMars để trả lại các mẫu đá từ sao Hỏa, kế hoạch của ISRO cho Mangalyaan-2 và kế hoạch của Cơ quan Vũ trụ Trung Quốc cho Tianwen-2 sẽ trả lại các mẫu đá từ sao Hỏa.

Ngoài ra, có thể sẽ có nhiều chuyến bay của SpaceX’s Starship, đầu tiên là chở hàng và cuối cùng là với các phi hành gia. Trong lịch sử loài người, năm 2020 sẽ được ghi nhớ với đại dịch Covid-19, nhưng những năm 2020 có thể là thập kỷ của một loạt các sứ mệnh tàu vũ trụ lên sao Hỏa, kết thúc bằng bước chân đầu tiên của con người trên đất sao Hỏa.

Chia Sẻ VớI BạN Bè CủA BạN: