Tàu lớn nhất của NASA sẽ tìm sự sống ở mặt trăng sao Mộc

[sunshine1104]

NASA phóng thành công tàu vũ trụ trong nhiệm vụ nghiên cứu mặt trăng Europa của sao Mộc, một trong những môi trường có tiềm năng phù hợp với sự sống nhất trong hệ Mặt Trời.

Tàu vũ trụ Europa Clipper của NASA được thiết kế để thám hiểm mặt trăng Europa của sao Mộc, phóng trên tên lửa Falcon Heavy của SpaceX vào 12h06 ngày 14/10 giờ địa phương (23h cùng ngày giờ Hà Nội) từ Trung tâm vũ trụ Kennedy của NASA ở Florida, theo CNN. Ban đầu, tàu được lên lịch cất cánh ngày 10/10 nhưng bị trì hoãn do bão Milton. Đội ngũ tại trung tâm đã đánh giá cơ sở phóng sau bão và duyệt để tàu vũ trụ quay trở lại bệ phóng.

Hiện nay, tàu vũ trụ đã tiến vào quỹ đạo thành công và NASA xác nhận thu được tín hiệu từ Europa Clipper khoảng một giờ 10 phút sau khi phóng, có nghĩa đội kiểm soát nhiệm vụ đang duy trì liên lạc với tàu và nhận dữ liệu. Bộ pin quang điện lớn của Europa Clipper giúp cung cấp năng lượng cho tàu trong suốt hành trình, được triển khai ba giờ sau khi phóng.

Europa Clipper sẽ đóng vai trò tàu vũ trụ đầu tiên của NASA nghiên cứu một thế giới đại dương có băng bao phủ trong hệ Mặt Trời. Mục tiêu của nó là xác định liệu mặt trăng sao Mộc có thể phù hợp với sự sống hay không. Clipper sẽ mang theo 9 thiết bị và một thí nghiệm trọng lực để tìm hiểu đại dương bên dưới lớp vỏ băng dày của Europa. Đại dương của mặt trăng này được ước tính chứa nhiều nước lỏng gấp đôi so với đại dương trên Trái Đất. Theo Robert Pappalardo, nhà khoa học làm việc trong dự án tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực. Họ sẽ xem xét điều gì khiến Europa đặc biệt, từ lõi, đại dương và lớp vỏ băng, tới khí quyển rất mỏng và môi trường vũ trụ bao quanh. Tàu vũ trụ cũng mang theo hơn 2,6 triệu tên của mọi người đến từ nhiều nước trên khắp thế giới và một bài thơ của nhà thơ Mỹ Laureate Ada Limón.

Nhiệm vụ trị giá 5,2 tỷ USD ra đời dưới dạng một thiết kế vào năm 2013, nhưng đường dẫn tới thời khắc phóng tàu không phải luôn bằng phẳng. Hồi tháng 5, các kỹ sư phát hiện những bộ phận của tàu vũ trụ có thể không chịu được môi trường bức xạ khắc nghiệt của sao Mộc. Tuy nhiên, cả đội có thể hoàn thành thử nghiệm cần thiết kịp thời và được cấp phép hồi tháng 9 để chuẩn bị phóng.

Sau khi phóng, tàu vũ trụ sẽ di chuyển 2,9 tỷ km và dự kiến tới sao Mộc vào tháng 4/2030. Dọc đường, tàu sẽ tiến hành bay qua sao Hỏa, sau đó là Trái Đất, tận dụng lực hấp dẫn của mỗi hành tinh để sử dụng ít nhiên liệu hơn và tăng tốc trong hành trình tới sao Mộc. Europa Clipper sẽ hoạt động kết hợp với Juice (Jupiter Icy Moons Explorer), tàu vũ trụ phóng vào tháng 4/2023 của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, sẽ bay tới nghiên cứu sao Mộc và những mặt trăng lớn nhất của nó vào tháng 7/2031.

Là tàu vũ trụ lớn nhất NASA từng chế tạo cho nhiệm vụ hành tinh, Clipper rộng 30,5 m, lớn hơn sân bóng rổ, nhờ bộ pin quang điện. Các tấm pin sẽ giúp thu thập ánh sáng Mặt Trời để cung cấp điện cho thiết bị và đồ điện tử trên tàu trong quá trình thám hiểm Europa.

Sau khi tới nơi, tàu vũ trụ sẽ tiến hành 49 lần bay sát Europa thay vì hạ cánh trên bề mặt mặt trăng này. Ban đầu, đội phụ trách nhiệm vụ lo lắng Clipper sẽ không thể chịu được môi trường khắc nghiệt của sao Mộc do từ trường của hành tinh khổng lồ hút và tăng tốc hạt tích điện, tạo ra bức xạ mạnh gấp 20.000 lần trên Trái Đất. Nhưng nhóm kỹ sư đã tìm ra cách khắc phục vấn đề.

Mỗi lần bay qua Europa dự kiến cách nhau 2 - 3 tuần, tàu vũ trụ sẽ trải qua gần một ngày làm quen với bức xạ khắc nghiệt của sao Mộc trước khi bay sát hành tinh. Thời gian giữa các lần bay có thể giúp bóng bán dẫn của tàu vũ trụ, bộ phận điều khiển dòng điện, phục hồi sau khi tiếp xúc với bức xạ. Trong khi đó, một vòm thiết kế đặc biệt từ titan và nhôm sẽ bảo vệ những thiết bị điện tử cực nhạy trước bức xạ.

Những chuyến bay sát sẽ đưa Clipper cách bề mặt Europa 25 km, mỗi lần ở một địa điểm khác nhau. Chiến thuật này cho phép tàu vũ trụ lập bản đồ gần như toàn bộ mặt trăng này. Sau khi nhiệm vụ hoàn thành, hành trình của Europa sẽ kết thúc khi tàu đâm xuống bề mặt Ganymede, mặt trăng lớn nhất của sao Mộc. Europa Clipper không được thiết kế để tìm kiếm sự sống trên Europa, nhưng tàu sẽ sử dụng một loạt thiết bị nhằm xem xét liệu sự sống có khả năng tồn tại bên trong đại dương hay không.

Các nhà thiên văn học cho rằng yếu tố cần thiết cho sự sống, bao gồm nước, năng lượng và thành phần hóa học, có thể tồn tại sẵn trên Europa. Tàu vũ trụ có thể thu thập bằng chứng nhằm tìm hiểu liệu những yếu tố đó có cùng tồn tại theo cách giúp môi trường trên mặt trăng sao Mộc phù hợp với sự sống hay không. Nhiệm vụ sẽ nghiên cứu độ dày chính xác của lớp vỏ băng bao bọc mặt trăng và cách lớp vỏ đông cứng tương tác với đại dương bên dưới, cũng như tìm hiểu đặc điểm địa chất Mặt Trăng. Giới khoa học muốn biết chính xác thành phần của đại dương trên Europa và điều gì khiến cột phun nhô lên từ vết nứt trên băng, bắn các hạt vào không gian. Họ cũng cần xác định vật chất từ bề mặt Europa có nhỏ giọt xuống đại dương hay không.

Để tiến hành nghiên cứu kỹ lưỡng, Europa Clipper trang bị camera và quang phổ kế để ghi lại ảnh độ phân giải cao cũng như lập bản đồ bề mặt và khí quyển mỏng của mặt trăng Europa. Tàu vũ trụ cũng mang theo thiết bị nhiệt để tìm vị trí cột phun hoạt động và nơi băng ấm hơn. Một từ kế sẽ nghiên cứu từ trường của Europa, xác nhận sự tồn tại của đại dương, độ sâu và nồng độ muối. Radar xuyên băng sẽ xem xét bên dưới vỏ băng, ước tính dày 15 - 25 km, tìm kiếm bằng chứng về đại dương. Nếu có cột phun đang hoạt động, khối phổ kế và thiết bị phân tích bụi có thể phát hiện các hạt chúng phun vào không gian và tìm hiểu thành phần cấu tạo của nó. Tất cả thiết bị sẽ được bật lên và hoạt động mỗi lần bay sát để thu thập nhiều dữ liệu hết mức có thể.