​Những câu chuyện kỳ diệu của New Horizons

LOAN PHƯƠNG tổng hợp 30/7/2015 15:07 GMT+7

Chiếc tàu du hành New Horizons (Những chân trời mới) đã làm nức lòng giới khoa học không gian khi tiếp cận Diêm Vương tinh (Pluto) và gửi về những hình ảnh rõ ràng đầu tiên của hành tinh bí ẩn nằm ngoài rìa Hệ Mặt trời này. Hành trình gần 10 năm, trải qua 4,8 tỉ km của tàu vũ trụ không người lái nặng 478kg này đầy những kỷ lục và câu chuyện thú vị. 

Nguồn: apod.com

New Horizons là chiếc tàu vũ trụ được phóng đi với tốc độ nhanh nhất lịch sử loài người, là chiếc tàu đầu tiên ghi được một đoạn băng núi lửa phun trào không phải trên Trái đất và trên tàu có tro cốt của nhà khoa học đã phát hiện Pluto.

New Horizons rời bệ phóng tháng 1-2006 với vận tốc gần 60.000 km/h. Chiếc tàu đi qua Mặt trăng chỉ sau 9 giờ và tới Mộc tinh (Jupiter) một năm sau đó. Mất gần 10 năm mới tới được chỗ Pluto, nhưng chiếc tàu bay quanh đường kính của hành tinh này chỉ mất... 3 phút!

Cuộc gặp gỡ định mệnh như dự kiến

Những hình ảnh đầu tiên được truyền về cho thấy với đường kính 2.370km, Pluto lớn hơn so với đánh giá lâu nay và chắc chắn là hành tinh lùn lớn nhất trong Hệ Mặt trời. Trong một thời gian dài, các nhà khoa học đã không thể xác quyết danh hiệu này thuộc về Pluto hay Eris, một hành tinh lùn khác bên ngoài Hải Vương tinh (Neptune).

Các thiết bị cảm ứng trên New Horizons cũng phát hiện một lớp khí quyển nitơ dày lan tỏa ra xa ngoài vũ trụ của Pluto, và màu sắc trên bề mặt cho thấy trên hành tinh có những vùng tập trung khác nhau khí mêtan và nitơ đã đóng băng. Khí này có thể đã tan ra tạo thành lớp khí quyển nitơ khi Pluto ở gần Mặt trời hơn và đóng băng như lớp tuyết dày dưới đất trong những thời kỳ lạnh hơn.

Việc đặt tên không chính thức cho những vùng địa chất này trên Pluto đã sớm được Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) tiến hành. Một vùng tối đen gần cực nam Pluto ban đầu được gọi là mỏm cá voi, giờ sẽ được đặt tên Cthulhu, theo tên một con vật tưởng tượng lai giữa bạch tuộc và rồng trong những câu chuyện của tiểu thuyết gia người Mỹ

H.P. Lovecraft. Những vùng khác được đặt là Meng-p’o, tức Mạnh Bà, người có món canh gây quên lãng của Phật giáo trước khi chuyển kiếp ở cầu Nại Hà; và Balrog, chúa tể quỷ dữ trong loạt tiểu thuyết The lord of the rings của đại văn hào J.R.R. Tolkien. Tuy nhiên, những tên gọi đó chỉ trở thành chính thức nếu được Hiệp hội Thiên văn học quốc tế (IAU) chấp thuận.

Trong lúc các bạn đang đọc bài báo này, New Horizons đã rời Pluto để tiến tiếp vào vành đai Kuiper, tức các vật thể vẫn thuộc Hệ Mặt trời, nhưng nằm ngoài Neptune, hành tinh ở cách xa Mặt trời nhất. NASA dự kiến sẽ để tàu khám phá một hoặc hai thiên thể đóng băng ở vùng cực kỳ rộng lớn này, với các đề cử hiện bao gồm Quaoar, Eris, Makemake, Haumea và Sedna.

Trong vài tháng tới, các nhà khoa học sẽ xác định mục tiêu tiếp theo cho New Horizons và gửi đi tín hiệu từ Trái đất để điều chỉnh đường bay của nó.

Tính toán đường bay để New Horizons tiếp cận là thách thức lớn nhất của hành trình. Để hoàn tất một vòng bay quanh Mặt trời, Pluto mất gần 248 năm “Trái đất”, tức là từ khi nước Mỹ thành lập vào năm 1776 tới giờ, Pluto mới đi được 239 năm “Trái đất” trên quỹ đạo của nó.

Trong khi đó, các thông số quan sát về hành tinh này trong quá khứ không nhất quán, dẫn tới việc trước khi tàu rời bệ phóng, các nhà khoa học của NASA vẫn còn phải cân nhắc về ba quỹ đạo khác nhau của Pluto mà với mỗi quỹ đạo, vị trí của hành tinh lùn này có thể cách nhau tới hàng triệu kilômet.

Điều đó đặt New Horizons, một tàu vũ trụ trị giá 700 triệu USD, trước nguy cơ trải qua một hành trình vô nghĩa trong vũ trụ. Chỉ những máy tính hiện đại nhất, kết hợp với các đài quan sát thiên văn tối tân nhất của NASA mới có thể đảm bảo cho cuộc gặp gỡ định mệnh ngày 14-7 xảy ra như dự kiến.

Khi dự án New Horizons được lên kế hoạch, các nhà thiên văn học dự định chỉ quan sát Pluto và mặt trăng lớn nhất của nó, Charon. Nhưng bảy tháng trước khi phóng tàu, hai mặt trăng khác, Nix và Hydra, được phát hiện. Rồi khi tàu đã phóng đi, các nhà thiên văn của NASA lại thấy thêm hai mặt trăng nữa, Styx và Kerberos, đặt ra những câu hỏi mới về khả năng xảy ra va chạm giữa New Horizons và các thiên thể nhỏ của Pluto.

Với vận tốc của tàu, khoảng 1,6 triệu km mỗi ngày, va chạm với vật thể chỉ nhỏ bằng một hạt gạo cũng có thể khiến nó tan tành. Các nhà khoa học khi đó đã phải điều chỉnh hướng tàu, và nhờ cả vào vận may, để điều tồi tệ đó không xảy ra.

Tiếp tục tranh luận tên gọi

Một điều thú vị khác: trong khi hầu hết tàu vũ trụ sử dụng năng lượng mặt trời để di chuyển, khoảng cách choáng ngợp 4,8 tỉ km so với Trái đất và 6,4 tỉ km so với Mặt trời khiến ánh sáng chiếu tới Pluto là rất yếu ớt và vận hành tàu bằng năng lượng mặt trời là điều không khả thi.

Vì thế, New Horizons sử dụng nhiên liệu hạt nhân, thật hợp với sứ mệnh của nó: chất phóng xạ được dùng là plutonium được tìm ra sau Pluto và đặt tên theo hành tinh này. Nhiên liệu trên tàu đủ để nó vận hành tới tận cuối những năm 2020 hoặc thậm chí sau đó nữa.

New Horizons đã trải qua phần lớn hành trình trong trạng thái “ngủ đông”, tức trôi lững lờ trong vũ trụ để đạt tới đích đến mà hầu như không hoạt động gì. Tuy nhiên, nó đã thực hiện các quan sát gần Jupiter và những mặt trăng của hành tinh này khi tới được gần Jupiter để tận dụng trọng lực của hành tinh nhằm tăng tốc.

Trong số các dữ liệu New Horizons gửi về, có một đoạn phim vô giá ghi lại cảnh núi lửa phun trào trên bề mặt Jupiter, lần đầu tiên con người được chứng kiến núi lửa phun bên ngoài Trái đất.

Chỉ vài tháng trước khi New Horizons rời bệ phóng, Pluto bị các nhà khoa học đánh tụt từ “hành tinh” xuống còn “hành tinh lùn” sau một cuộc bỏ phiếu ở IAU để thay đổi định nghĩa từ “hành tinh”. Tuy nhiên, sau khi New Horizons truyền về các hình ảnh và dữ liệu mới, cuộc tranh luận lại dấy lên.

Charles Boldon, chánh văn phòng NASA, nói ông hi vọng việc phân loại chính thức sẽ được xem xét lại: “Tôi gọi nó là một hành tinh, nhưng tôi không có quyền quyết định”.

Cuối cùng, tàu New Horizons chở theo cả tro cốt của Clyde Tombaugh, người đã phát hiện Pluto năm 1930. Trước khi qua đời năm 1997, Tombaugh đã đề nghị đưa tro cốt của ông vào trong vũ trụ.

NASA đã gắn một hộp nhỏ đựng tro cốt của ông ở phần trên của tàu với dòng chữ: “Trong đây là những gì còn lại của người Mỹ Clyde W. Tombaugh, người phát hiện ra Pluto và “vùng thứ ba” của Hệ Mặt trời, con trai của Adelle và Muron, chồng của Patricia, cha của Annette và Alden, nhà thiên văn học, nhà giáo, một kẻ thích chơi chữ và một người bạn: Clyde W. Tombaugh (1906-1997)”.

Tombaugh đã không thể sống để thấy ngày này, nhưng hành trình mà ông bắt đầu đã thực hiện được một bước tiến vĩ đại.           

Một tuần lễ lịch sử

Những thông tin về Pluto từ cuộc họp báo mới nhất của NASA ngày 18-7 lại hé lộ nhiều bất ngờ mới. Sau hình ảnh “trái tim” trên bề mặt hành tinh lùn gây sốt trên mạng xã hội, các nhà nghiên cứu vừa tiết lộ Pluto được bao phủ bởi những cánh đồng băng rộng lớn và có thể có cả một “cái đuôi” băng.

“Đây quả là một tuần lễ lịch sử!” - Jim Green, giám đốc bộ phận khoa học hành tinh của NASA, nói khi mở đầu cuộc họp báo, trong khi giám đốc chương trình Pluto Alan Stern ca ngợi: “Có thể tôi hơi thiên vị, nhưng tôi nghĩ Hệ Mặt trời đã để dành điều tuyệt vời nhất vào lúc cuối cùng!”.

Những quan sát từ tàu New Horizons với bầu khí quyển lần này là chi tiết chưa từng có. Fran Bagenal, thuộc Đại học bang Colorado ở Boulder, ước tính mỗi giờ có 500 tấn vật chất thoát ra khỏi bề mặt Pluto, so với chỉ 1 tấn mỗi giờ trên sao Hỏa. Bagenal nói: “Chúng tôi cho rằng gió mặt trời sẽ tương tác liên tục với vật chất thoát ra và tạo ra một “cái đuôi” khí lạnh dày đặc dài tới 1.600km từ hành tinh lùn này”.

Một khách mời đặc biệt của cuộc hội thảo ở phòng thí nghiệm vật lý ứng dụng Đại học Johns Hopkins, Maryland, và là một cộng tác viên của dự án, theo lời Stern, là tiến sĩ Brian May, cũng là tay ghita trong ban nhạc huyền thoại Queen. Những hình ảnh từ New Horizons về Pluto có độ phân giải cao gấp đôi so với những hình ảnh chụp được hành tinh này từ Trái đất qua kính viễn vọng thiên văn Hubble, theo Stern.

Vùng sáng của Pluto, được cho là nơi tập trung lượng lớn khí CO, đã được đặt tên không chính thức là “Vùng Tombaugh” để vinh danh Clyde Tombaugh, nhà thiên văn học đã phát hiện ra Pluto năm 1930. Trong vùng này, và phía bắc những rặng núi băng của Pluto, là một bình nguyên lớn, không có các miệng hố với chiều rộng khoảng 20km.

Một bình nguyên khác được đặt tên không chính thức là “Bình nguyên Sputnik”, tên vệ tinh đầu tiên của loài người được Liên Xô phóng lên quỹ đạo. Một vùng núi non nữa được đặt là “Rặng Norgay”, theo tên Tenzing Norgay, người cùng với Edmund Hillary là những người đầu tiên leo lên đỉnh Everest năm 1952. Norgay là người Nepal đầu tiên được đặt tên cho một địa chỉ ngoài Hệ Mặt trời.

  

 

 

Bình luận
    Viết bình luận...