Wednesday , February 21 2024

NASA chuẩn bị sứ mệnh nghiên cứu mặt trăng của Sao Thổ

BALTIMORE, Maryland (NV) – Sứ mệnh Dragonfly của NASA nghe có vẻ như khoa học viễn tưởng. Nhưng đây là đề án có thật.

Cơ quan vũ trụ sẽ phóng phi thuyền có kích cỡ bằng xe hơi, được gắn tám cánh quạt quay, tới một trong những thế giới hấp dẫn nhất trong Thái Dương Hệ, Mặt Trăng của Sao Thổ có đại dương và cồn cát bao phủ, Titan. Đó là một thế giới băng giá, nơi khí methane, không phải nước, tràn ngập mặt hồ và biển, đồng thời là nơi các cồn cát chứa đầy các thành phần hữu cơ cần thiết cho sự sống (như chúng ta đã biết) phát triển.

NASA xác định rằng Dragonfly hoàn thành tốt các giai đoạn thiết kế sơ bộ và vào ngày 28 Tháng Mười Một, cho phép “máy bay bốn cánh kép” này đi tới tiến trình xây cất cuối cùng. Chiếc phi cơ được thiết kế độc đáo cho sứ mệnh này vì nó sẽ khám phá hàng trăm dặm địa hình của Titan. Trong sứ mệnh dự trù kéo dài gần ba năm, Dragonfly sẽ cất cánh và hạ cánh tại nhiều địa điểm khi nó nghiên cứu các điều kiện “tiền sinh học” có thể cung cấp dự liệu cho sự sống hình thành trong Thái Dương Hệ của nhân loại.

“Đây thực sự là nơi duy nhất trong Thái Dương Hệ có hóa chất này,” Elizabeth “Zibi” Turtle, khoa học gia nghiên cứu hành tinh tại Phòng Thí Nghiệm Vật Lý Ứng Dụng thuộc đại học Johns Hopkins University và là nhà nghiên cứu chính của sứ mệnh, nói với tờ Mashable.

Thật vậy, các cồn cát của Titan được bao phủ trong một lớp vỏ nước băng, cho phép các phân tử giàu carbon (các phân tử hữu cơ chứa carbon; cơ thể con người, chẳng hạn, chứa đầy carbon) trộn với nước. Thế giới này hàm chứa cái nhìn thoáng qua về Trái Đất thuở sơ khai – và cách các thành phần tạo nên sự sống có thể sinh ra trong những môi trường tương tự. “Các phân tử hữu cơ là nền tảng cho sự sống và sự hiện diện của chúng trên Titan làm tăng thêm sự hấp dẫn của nó – những hợp chất nào hiện diện trên Titan và chúng có thể tạo nên những gì?” Phòng Thí Nghiệm Vật Lý Ứng Dụng của đại học, thường là đối tác trong các sứ mệnh của NASA, đặt ra câu hỏi.

Dẫu cho Dragonfly được thiết kế chủ yếu để tìm ra những câu trả lời này, nhưng nó cũng có thể đánh giá xem Titan có phải là một thế giới có sự sống hay không (nghĩa là liệu nó có thể chứa các sinh vật sống hay không) và tìm kiếm những dấu hiệu tiềm ẩn của sự sống.

Dragonfly dự trù trình làng vào năm 2028. Phi thuyền sẽ hạ cánh ở xích đạo của Titan, nơi có những cồn cát rộng lớn, vào giữa những năm 2030. Đó là sứ mệnh đi tới một thế giới chưa từng được khám phá với một phi thuyền vũ trụ có khả năng bay khoảng sáu dặm trong một ngày khi nhiệt độ giảm xuống -290 độ F (-143 độ C).

“Đó là một vùng đất rất lạnh,” Turtle nói. “Nơi đó lạnh tới mức gần như không thể tưởng tượng được.”

Tuy nhiên, nỗ lực này không quá nguy hiểm như người ta tưởng. “Đó rõ ràng là một sứ mạng kiến tạo táo bạo,” Turtle nhấn mạnh. “Nhưng phần lớn các kỹ nghệ đều đã được áp dụng.” Ví dụ, máy quay của Dragonfly từng được thử nghiệm trong môi trường khắc nghiệt của Hỏa Tinh trên phi thuyền thám hiểm Hỏa Tinh của NASA. Trong khi đó, “Máy Quang Phổ tia Gamma và Neutron,” của phi thuyền vũ trụ sẽ phát giác thành phần bề mặt của Titan, được chứng minh trong các sứ mệnh tới Hỏa Tinh, Thủy Tinh, Mặt Trăng và các tiểu hành tinh khác nhau. Dragonfly vận hành bằng năng lượng nguyên tử, áp dụng một hệ thống khá giống với cỗ máy thám hiểm Hỏa Tinh (“Máy Phát Nhiệt Điện Đồng Vị Phóng Xạ Đa Nhiệm”).

Và phi thuyền sẽ trải qua môi trường giống như Titan trước khi phóng. Phòng Thí Nghiệm Vật Lý Ứng Dụng dựng nên một “Phòng Titan,” khối lập phương rộng 15 foot, mô phỏng các điều kiện lạnh giá trên thế giới xa xôi này, cách đó khoảng 800 triệu dặm (khoảng cách này thay đổi tùy theo quỹ đạo của Trái Đất và Sao Thổ). Các kỹ sư gần đây thử nghiệm thành công các dụng cụ điện tử dành cho cánh quạt chủ lực của Dragonfly, Turtle cho biết.

Khi ở trên Titan, các cánh quạt quay nhanh của phi thuyền sẽ gặp chút khó khăn khi đưa Dragonfly nặng gần 1,000 pound (450 kilogram) bay lên không trung. Đó là vì bầu khí quyển của Titan dày gấp bốn lần bầu khí quyển Trái Đất, cung cấp cho những lưỡi dao nhiều không khí để thổi xuống và tạo ra lực nâng. Dragonfly có thể đạt độ cao hơn 13,100 foot (4,000 mét). “Trên Titan, bầu khí quyển đóng góp phần lớn vào cách thức chúng tôi vận hành phi thuyền,” Turtle giải thích. Hơn nữa, mặt trăng này, nhỏ hơn nhiều so với Địa Cầu, lực hấp dẫn rất hạn chế.

Phi thuyền trị giá $850 triệu, sau khi du hành xuyên không gian sâu và thả dù qua bầu khí quyển của Titan, sẽ bay phía trên đường xích đạo, cuối cùng đổ bộ xuống những đụn cát rộng, có phần chóp phẳng gần một miệng núi lửa. Sau đó, lần đầu tiên, phi thuyền cánh quạt sẽ bắt đầu bay vòng quanh địa hình của một thế giới khác, nghỉ ngơi để nạp năng lượng và thực hiện nghiên cứu, trước khi tiếp tục bay lên bầu trời Titan dày đặc. (TTHN)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *