Tàu NASA Psyche vừa mượn lực từ Sao Hỏa để tăng tốc vào không gian sâu

Sứ mệnh Psyche của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) vừa nhận được một "cú hích" động lực quan trọng từ Sao Hỏa. Thay vì tiêu tốn lượng lớn nhiên liệu, con tàu đã sử dụng phương pháp "hỗ trợ hấp dẫn" (gravity assist) từ Hành tinh Đỏ để thay đổi quỹ đạo và tăng tốc độ di chuyển. Điểm đến cuối cùng của hành trình này là một tiểu hành tinh kim loại khổng lồ cùng tên nằm ở vành đai chính, nơi giới khoa học nghi ngờ là lõi của một tiền hành tinh cổ đại bị lộ ra.

Trong sự kiện áp sát này, tàu vũ trụ di chuyển với vận tốc ấn tượng lên đến 19.848 km/h ở khoảng cách 4.500 km so với bề mặt Sao Hỏa. Không bỏ lỡ cơ hội hiếm có, NASA đã lập trình để con tàu kích hoạt toàn bộ các thiết bị khoa học, tiến hành đo đạc và chụp hàng nghìn bức ảnh bằng camera đa phổ nhằm kiểm tra và hiệu chỉnh hệ thống.

Tuy nhiên, công chúng không nên mong đợi những bức ảnh phong cảnh Sao Hỏa thông thường. Ông Jim Bell, trưởng nhóm thiết bị chụp ảnh Psyche tại Đại học Bang Arizona, giải thích: "Chúng tôi tiếp cận Sao Hỏa ở một góc pha rất cao. Điều này đồng nghĩa với việc tàu vũ trụ đang đuổi kịp hành tinh này từ nửa tối (phía ban đêm), khiến Sao Hỏa hiện lên góc nhìn từ con tàu chỉ như một dải lưỡi liềm mỏng". Dù vậy, ông Bell nhận định góc chụp từ vùng tối và tầm nhìn toàn cảnh sau khi vượt qua hành tinh sẽ cung cấp nguồn dữ liệu hiệu chuẩn tuyệt vời và những hình ảnh vô cùng độc đáo.

Nhờ quỹ đạo tiếp cận đặc biệt này, tàu Psyche có cơ hội săn tìm hai hiện tượng thiên văn học thú vị. Đầu tiên là một vành đai bụi mờ xung quanh Sao Hỏa, được cho là hình thành từ hiện tượng các vi thiên thạch liên tục va chạm vào hai mặt trăng Phobos và Deimos, làm bắn tóe bụi mịn vào không gian. Nhiệm vụ thứ hai là tìm kiếm các "vệ tinh nhỏ" (minimoons) - những tiểu hành tinh có kích thước hạn chế vô tình bị trường hấp dẫn của Sao Hỏa giữ lại.

Đây được coi là buổi diễn tập quan trọng vì khi tiếp cận đích đến vào năm 2029, tàu Psyche cũng sẽ phải tìm kiếm các vật thể đồng hành tương tự quanh tiểu hành tinh mục tiêu.

Bà Sarah Bairstow, người đứng đầu kế hoạch nhiệm vụ Psyche tại Phòng thí nghiệm Phản lực (JPL) của NASA, cho biết nhóm nghiên cứu đã hoàn tất lập trình cho toàn bộ hoạt động của tàu trong tháng 5. Bà nhấn mạnh đây là cơ hội đầu tiên để hiệu chỉnh camera của tàu với một thiên thể lớn thực sự thay vì các mục tiêu xa xôi chỉ có kích thước vài pixel trên cảm biến.

Mặc dù các hoạt động nghiên cứu khoa học tại Sao Hỏa mang lại nhiều kết quả hấp dẫn, đích đến cốt lõi vẫn là đưa con tàu đến tiểu hành tinh Psyche vào tháng 8 năm 2029. Việc thiết kế một lộ trình phức tạp qua các hành tinh là giải pháp tối ưu nhằm tiết kiệm năng lượng, bởi lực hấp dẫn tự nhiên giúp điều chỉnh hướng bay và tăng tốc hiệu quả hơn nhiều so với việc đốt nhiên liệu của hệ thống đẩy ion trên tàu.

Bà Lindy Elkins-Tanton, nhà nghiên cứu chính của dự án tại Đại học California, Berkeley, khẳng định: "Mục đích duy nhất của chuyến bay ngang này là mượn lực từ Sao Hỏa để tăng tốc và nghiêng quỹ đạo về phía tiểu hành tinh đích. Tuy nhiên, việc các thiết bị khoa học được vận hành trơn tru và hoàn thành các bước hiệu chuẩn quan trọng chính là phần thưởng tuyệt vời nhất đối với chúng tôi".

Theo kế hoạch, sau khi tiếp cận mục tiêu vào năm 2029, tàu vũ trụ Psyche sẽ bắt đầu chuyến khảo sát kéo dài hơn hai năm để giải mã những bí ẩn về cấu tạo sâu bên trong các hành tinh đất đá như Trái Đất.