Mỹ chơi lớn khi bị Trung Quốc dẫn trước trong cuộc đua từ sao Hỏa về Trái đất

17 giờ trướcBài gốc

Các đề xuất đưa ra các phương án thay thế cho chương trình Mars Sample Return (Đem về mẫu vật sao Hỏa) ban đầu. Được thiết kế bởi NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu ESA, kế hoạch ban đầu được coi là khó thực hiện sau khi một hội đồng đánh giá độc lập dự đoán rằng nó có thể tốn tới 11 tỉ USD. Đánh giá của hội đồng cũng đã đẩy ngày dự kiến đem mẫu vật về Trái đất từ năm 2031 sang năm 2040. Một giám đốc của NASA Bill Nelson nhắc lại vào 7.1 rằng đó sự chậm trễ "hoàn toàn không thể chấp nhận được".

Theo Nelson, NASA sẽ quyết định giữa các chiến lược mới được đề xuất, nhằm mục đích giảm độ phức tạp, chi phí và thời gian thực hiện nhiệm vụ, vào nửa cuối năm 2026

Xe tự hành Perseverance của NASA đã thu thập đá và bụi kể từ khi hạ cánh xuống sao Hỏa vào tháng 2.2021. Các nhà khoa học tin rằng những mẫu vật đó được thu thập từ miệng núi lửa Jezero, nơi trước đây có thể là một hồ nước hay lòng sông cổ đại. Thu thập mẫu vật đó có thể là một trong những cách duy nhất để xác định liệu sự sống có từng tồn tại trên hành tinh đỏ hay không. Nếu đưa được mẫu vật về nghiên cứu, đó là một kỳ tích có thể trả lời một trong những câu hỏi lớn nhất của nhân loại về tiềm năng tồn tại sự sống ngoài Trái đất.

Cần có nhiều thiết bị đổ bộ xuống sao Hỏa để đưa mẫu vật về Trái đất

Nhưng việc đưa các mẫu vật trở lại Trái đất là một quá trình phức tạp. Cả kiến trúc ban đầu và mới đây cho chương trình đều xác định cần sử dụng nhiều tàu vũ trụ để hạ cánh trên sao Hỏa và vận chuyển lên tàu rồi quay trở lại hành tinh của chúng ta.

Vào tháng 4, NASA đã yêu cầu nhiều trung tâm và đối tác trong ngành đưa ra các kế hoạch mới để đưa các mẫu vật trở lại Trái đất theo cách hợp lý hơn và tiết kiệm chi phí hơn. Nhóm Đánh giá Chiến lược Mars Sample Return của NASA đã đánh giá 11 nghiên cứu và đưa ra các khuyến nghị cho NASA, sau đó được ban lãnh đạo tinh chỉnh thêm.

Tiến sĩ Nicky Fox, thành viên trong Ban Giám đốc Sứ mệnh Khoa học của NASA cho biết: "Chúng tôi đang khám phá hai giải pháp hạ cánh mới. Một là tận dụng công nghệ trước đây đã được sử dụng để hạ cánh cả tàu thám hiểm Perseverance và Curiosity trên sao Hỏa. Giải pháp còn lại là tận dụng giải pháp từ các công ty vũ trụ".

Dùng trực thăng vận tải để hạ cánh xe tự hành

Lựa chọn đầu tiên sẽ dựa vào phương pháp dùng trực thăng vận tải vốn được sử dụng để hạ cánh hai tàu thám hiểm vẫn đang khám phá sao Hỏa. Nelson cho biết, lựa chọn thứ hai sẽ sử dụng các năng lực các công ty lĩnh vực không gian và các đối tác để đưa "thiết bị nâng hạng nặng" lên sao Hỏa.

Sao Hỏa từ lâu đã đặt ra thách thức đối với tàu đổ bộ vì bầu khí quyển của nó dù mỏng nhưng vẫn đủ dày để đốt cháy một tàu vũ trụ không được đặt trong lớp vỏ bảo vệ. Nhưng bầu khí quyển của hành tinh đỏ cũng quá mỏng nên không thể chỉ dựa vào dù để giảm tốc độ và tạo ra một cuộc hạ cánh an toàn.

Xem quá trình dùng trực thăng hạ cánh trên sao Hỏa

Để triển khai tàu thám hiểm Curiosity có kích thước bằng một chiếc ô tô, các kỹ sư đã tạo ra một hệ thống gọi là trực thăng vận tải để cố định xe thám hiểm trong quá trình đi vào khí quyển, rơi tự do và đáp đất. Trong quá trình rơi xuống, một tấm chắn nhiệt, dù và tên lửa đẩy đã làm chậm tàu vũ trụ.

Sau đó, trực thăng vận tải hạ xe thám hiểm xuống bề mặt hành tinh đỏ bằng một sợi cáp chắc chắn. Sau đó, trực thăng vận tải ngắt dây cáp và hạ cánh khẩn cấp cách xa địa điểm. Vào năm 2021, thiết kế tương tự đã được sử dụng để hạ cánh Perseverance và nhóm nghiên cứu thực sự có thể quay video về quá trình hạ cánh táo bạo này.

Hành trình từ bề mặt sao Hỏa

Mars Sample Return là sứ mệnh đầu tiên của nhân loại nhằm đưa các mẫu khoa học từ một hành tinh có thể sinh sống trở về Trái đất. Tiến sĩ Fox cho biết: "Chúng tôi muốn đưa những mẫu này trở về càng nhanh càng tốt để nghiên cứu chúng trong các cơ sở hiện đại. Mars Sample Return sẽ cho phép các nhà khoa học hiểu được lịch sử địa chất và sự tiến hóa của khí hậu trên hành tinh cằn cỗi này, nơi sự sống có thể đã tồn tại trong quá khứ, đồng thời làm sáng tỏ Hệ mặt trời sơ khai trước khi sự sống bắt đầu ở đây trên Trái đất. Điều này cũng sẽ giúp chúng ta chuẩn bị để đưa các nhà thám hiểm đầu tiên lên sao Hỏa một cách an toàn".

NASA sẽ tiến hành thử nghiệm tính khả thi của cả hai lựa chọn và giải quyết các thách thức về kỹ thuật của từng kế hoạch trong năm tới tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của họ ở Pasadena, California.

Các chiến lược mới được đề xuất có tiềm năng đưa các mẫu trở về Trái đất sớm nhất là vào năm 2035 hoặc muộn nhất là vào năm 2039, với chi phí dao động từ 5,5 tỉ USD đến 7,7 tỉ USD. Nelson cho biết số tiền này "khác xa" so với con số ban đầu.

Nelson cho biết: “Việc theo đuổi hai giải pháp tiềm năng phía trước sẽ đảm bảo rằng NASA có thể mang những mẫu vật này trở về từ sao Hỏa với chi phí và thời gian tiết kiệm đáng kể so với kế hoạch trước đó”, đồng thời nhấn mạnh: “Những mẫu vật này có khả năng thay đổi cách chúng ta hiểu về sao Hỏa, vũ trụ của chúng ta và — cuối cùng — chính chúng ta”.

Mặc dù cả hai phương án đều hợp lý hơn so với kế hoạch ban đầu, nhưng chúng lại có cấu trúc tương tự nhau, đòi hỏi phải hạ cánh một xe tự hành gọi là Mars Ascent trên bề mặt sao Hỏa. Xe đó sẽ được chất các mẫu vật do Perseverance thu thập, sau đó cất cánh, tái ngộ với Tàu vũ trụ quay quanh quỹ đạo sao Hỏa của ESA.

Sau đó, tàu quỹ đạo sẽ quay trở lại Trái đất và thả viên nang chứa mẫu vật, tương tự như cách đá và bụi từ tiểu hành tinh Bennu được sứ mệnh OSIRIS-REX thực hiện

Fox cho biết không có cách dễ dàng nào để loại bỏ bất kỳ thành phần nào trong thiết kế cho Mars Sample Return ban đầu, vì vậy trọng tâm chuyển sang đơn giản hóa từng thành phần. Nelson nêu ví dụ, NASA đã chọn cách đưa mẫu vật trực tiếp trở về Trái đất thay vì đưa chúng vào quỹ đạo quanh Mặt trăng, điều này đòi hỏi phải có một phương tiện khác đi lấy chúng.

Còn Fox cho biết sự khác biệt lớn nhất giữa mỗi phương án sẽ là cơ chế hạ cánh. Đối với cả hai chiến lược, bệ hạ cánh trên sao Hỏa sẽ mang theo một phiên bản nhỏ hơn của xe Mars Ascent so với kế hoạch trước đó và các tấm pin mặt trời của bệ sẽ được thay thế bằng một hệ thống có thể cung cấp điện và nhiệt ngay cả giữa những cơn bão bụi trên sao Hỏa che khuất ánh mặt trời. Điều này sẽ giúp các mẫu vật được đưa trở về Trái đất sớm hơn.

Fox cho biết "Chúng tôi rất tự tin rằng chúng tôi có thể đưa tất cả 30 mẫu vật trở về trước năm 2040 và với chi phí dưới 11 tỉ USD".

Con đường phía trước đầy chông gai

Các nhóm tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực sẽ tập trung vào thiết kế kỹ thuật cho từng kế hoạch đồng thời trong năm tới. Fox cho biết một trong những thách thức sẽ là làm cho trực thăng có thể vận tải lớn hơn 20% so với trực thăng đã hạ cánh Perseverance. Một thách thức khác là thiết kế xe Mars Ascent vẫn hoạt động ổn sau khi hạ cánh trên sao Hỏa rồi rời hành tinh đỏ.

Theo NASA, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu hiện đang đánh giá các kế hoạch mới của NASA. Cuối cùng, chính quyền mới của Tổng thống đắc cử Donald Trump sẽ chịu trách nhiệm duyệt một khoản ngân sách phù hợp để hỗ trợ chương trình và quyết định xem họ có muốn tiếp tục chương trình hay không. Một động lực để chính quyền mới theo đuổi vụ này đến từ Trung Quốc.

Trước đây, Trung Quốc đã tuyên bố quan tâm đến việc mang về mẫu vật từ sao Hỏa. Tàu Tianwen-3 của Trung Quốc dự kiến được phóng sớm nhất vào năm 2028 để thu thập các mẫu vật từ sao Hỏa và đưa trở về Trái Đất sau 3 năm.

Nelson nói: “Tôi không nghĩ chúng ta chỉ muốn có một mẫu vật được đưa trở về trên tàu vũ trụ như của Trung Quốc. Đó chỉ đơn giản là một nhiệm vụ kiểu đến lấy và đi. Trong khi đó, nhiệm vụ của chúng tôi là một quá trình rất có phương pháp… để tìm các mẫu vật thuộc các lớp khác nhau cho thấy độ tuổi khác nhau của vật liệu và đá trên sao Hỏa. Khi chúng tôi mang về 30 mẫu vật đó, chúng sẽ cung cấp khá nhiều thông tin về lịch sử của sao Hỏa hàng triệu năm trước, thời điểm có nước trong hồ. Và trả lời câu hỏi lớn: Có sự sống ở đó hàng triệu năm trước không?”

Anh Tú

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/my-choi-lon-khi-bi-trung-quoc-dan-truoc-trong-cuoc-dua-tu-sao-hoa-ve-trai-dat-228027.html