Mười năm trước, các kỹ sư tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA đã tổ chức lễ hạ cánh thành công chiếc tàu thám hiểm thứ tư trên sao Hỏa, chiếc tàu thám hiểm Curiosity, khởi hành vào năm 2012 trên hành trình xác định liệu sự sống có thể tồn tại trên Hành tinh Đỏ hay không.
Kể từ khi hạ cánh, con tàu đã bay được hơn 28,1 km và thực hiện nhiều khám phá khoa học. Curiosity hiện đang trong quá trình khám phá và đi qua Núi Sharp, một ngọn núi cao 5,5 km nằm ở trung tâm của Miệng núi lửa Gale. Robot có kích thước bằng ô tô được trang bị các công cụ khoa học dùng để nghiên cứu khí hậu và địa chất của hành tinh. Vậy nhiệm vụ đã diễn ra như thế nào? Và chiếc tàu thám hiểm Curiosity có thể dạy chúng ta điều gì về quá khứ và tương lai tiềm năng của việc khám phá không gian?
Một chuyến đi đến Hành tinh Đỏ
Cuộc hành trình của Curiosity bắt đầu vào ngày 26 tháng 2011 năm , khi nó được phóng lên tên lửa United Launch Alliance Atlas V. Sau khi đi vào quỹ đạo ban đầu, tên lửa đẩy Centaur đã thực hiện lần phóng cuối cùng để đưa con tàu lên đường tới sao Hỏa.
Sau khi tháo hàng khỏi bộ tăng cường, tàu vũ trụ đã dành hơn tám tháng trong không gian và thực hiện bốn lần điều chỉnh quỹ đạo để tinh chỉnh quỹ đạo của nó khi nó đến gần Hành tinh Đỏ. Trong thời gian này, rover được đặt trong một vỏ khí dung gắn với giai đoạn tăng tốc. Vỏ aeroshell được thiết kế để bảo vệ và điều khiển máy bay trong quá trình đi vào và đi xuống bầu khí quyển Sao Hỏa, trong khi "giai đoạn cánh" cung cấp năng lượng, thông tin liên lạc và kiểm soát nhiệt độ cho Curiosity trên đường đến Sao Hỏa. Khi tàu vũ trụ đến gần Hành tinh Đỏ, nó sẽ rời khỏi "giai đoạn cánh" khoảng 10 phút trước khi đi vào bầu khí quyển.
Sau khi đi vào bầu khí quyển, xe bước vào giai đoạn nhập cảnh, hạ cánh và hạ cánh (EDL), được nhóm nghiên cứu mệnh danh là "Bảy phút kinh hoàng". Khi người lái đi vào bầu khí quyển của Sao Hỏa, máy bay bắt đầu bắn các động cơ đẩy để giữ cho người lái đi thẳng đến địa điểm hạ cánh. Trong quá trình thử nghiệm lại, một tấm chắn nhiệt đã bảo vệ thiết bị di động khỏi nhiệt độ vượt quá 870 ° C trong thời gian gia nhiệt cao điểm.
Sau khi vào lại bầu khí quyển một cách an toàn, máy bay đã triển khai nhảy dù để giảm tốc độ. Sau khi hạ xuống bằng dù trong vòng chưa đầy hai phút, thiết bị tách khỏi vỏ bình phun và tiếp tục hạ cánh bằng cách sử dụng "thang máy bay" chạy bằng động cơ tên lửa. Thang máy đóng vai trò là giai đoạn cuối cùng trong quá trình hạ cánh của người lái, làm nó giảm tốc độ để đảm bảo hạ cánh nhẹ nhàng trên bề mặt. Sky Crane, được treo trên các động cơ của nó, đã sử dụng dây cáp để hạ rover vài mét cuối cùng xuống bề mặt để ngăn động cơ Sky Crane đẩy quá nhiều mảnh vỡ khỏi bề mặt.
Hệ thống này là hệ thống đầu tiên thuộc loại này từng được sử dụng trong một nhiệm vụ, và được yêu cầu do khối lượng khổng lồ của bộ máy so với các thiết bị di chuyển trước đó. Khối lượng của Curiosity là 899 kg, trong khi các mẫu xe trước đó như Spirit và Opportunity, nhỏ hơn nhiều - chỉ 185 kg - và sử dụng hệ thống túi khí để hạ cánh an toàn.
Người song sinh được nâng cấp của Curiosity, Perseverance, cũng đã sử dụng hệ thống cần cẩu bầu trời để hạ cánh xuống sao Hỏa vào tháng 2021 năm .
Cũng thú vị:
Máy đã được kiểm tra và thử nghiệm trong vài tuần tới để đảm bảo rằng tất cả các hệ thống đều hoạt động bình thường.
10 năm và sứ mệnh vẫn đang tiếp tục
Trong mười năm nghiên cứu, Curiosity đã vượt xa các yêu cầu nhiệm vụ ban đầu, vốn được cho là chỉ kéo dài hai năm. Tuy nhiên, những nghiên cứu này không vô ích: bánh xe của chiếc rover đã bị hư hỏng đáng kể sau khi vượt qua quãng đường 28,1 km, hầu hết đều đi qua địa hình nhiều đá. Tuy nhiên, đội Curiosity đã tìm cách làm chậm quá trình phá hủy các bánh xe.
Các biện pháp đang được thực hiện để lái xe trên địa hình bằng phẳng hơn và nhóm thậm chí đã phát triển một thuật toán cho phép Curiosity điều chỉnh tốc độ của bánh xe tùy thuộc vào loại đá mà nó leo lên. Nhóm nhiệm vụ hiện cũng đang hướng dẫn người thám hiểm sử dụng Máy chụp ảnh ống kính tay sao Hỏa (MAHLI) trên cánh tay robot của mình để chụp ảnh các bánh xe sau mỗi 500m di chuyển.
Mặc dù bánh xe của Curiosity bị hao mòn, phòng thí nghiệm khoa học di động vẫn tiếp tục di chuyển, bao gồm cả việc leo 612m kể từ khi hạ cánh, khi người lái tiếp tục leo lên Núi Sharp. Sự thay đổi độ cao này cho phép nhóm khoa học kiểm tra những tảng đá và lớp đá trẻ hơn giúp làm sáng tỏ quá khứ nhiều nước của sao Hỏa.
Nghiên cứu
Sự tò mò không chỉ tiết lộ những bí mật về quá khứ của sao Hỏa. Trong suốt thời gian lưu lại trên Sao Hỏa, máy dò của NASA liên tục đo bức xạ bằng Máy dò Đánh giá Bức xạ (RAD). Việc đo lượng bức xạ mà rover tiếp xúc là rất quan trọng để giúp các nhà khoa học tìm ra những cách tốt nhất để bảo vệ các phi hành gia trong các sứ mệnh tới Hành tinh Đỏ trong tương lai.
Một trong những phát hiện thú vị được thực hiện vào năm 2016, khi Curiosity đậu gần Murray Buttes từ ngày 9 đến ngày 21 tháng 4. Trong quá trình đỗ xe, thiết bị RAD đã ghi nhận giảm 7,5% tổng lượng khí thải và giảm % lượng khí thải hạt trung tính. Lý do của sự suy giảm là do rover đậu bên cạnh một đường nhô ra, do đó đã chặn một số bức xạ chiếu vào rover.
Dữ liệu như vậy mở ra khả năng có thể sử dụng regolith trên sao Hỏa để bảo vệ môi trường sống khỏi bức xạ trên bề mặt hoặc sử dụng chính bề mặt đó bằng cách xây dựng môi trường sống trong các ống dung nham trên sao Hỏa.
Curiosity cũng lần đầu tiên đo tổng hàm lượng carbon hữu cơ của đá trên sao Hỏa trong một mẫu được lấy vào năm 2014 từ Vịnh Yellowknife. Mặc dù dữ liệu này được thu thập vào năm 2014, nhưng phải mất nhiều năm phân tích để hiểu được bối cảnh đầy đủ.
“Chúng tôi đã phát hiện ít nhất 200 đến 273 phần triệu carbon hữu cơ. Con số này có thể so sánh với hoặc thậm chí lớn hơn số lượng đá được tìm thấy ở những nơi rất thưa thớt người sinh sống trên Trái đất, chẳng hạn như một phần của sa mạc Atacama ở Nam Mỹ, và nhiều hơn số lượng được tìm thấy trong các thiên thạch trên sao Hỏa ", Jennifer Stern thuộc NASA cho biết Trung tâm bay vũ trụ Goddard NASA.
Cacbon hữu cơ là cơ sở của các phân tử hữu cơ. Sự hiện diện của các phân tử hữu cơ này không nhất thiết chỉ ra sự hiện diện của sự sống, vì chúng có thể được hình thành do kết quả của các quá trình tự nhiên. Tuy nhiên, sự hiện diện của chúng - cùng với những bằng chứng về sự cư trú trên sao Hỏa trong quá khứ - được nhiều nhà khoa học quan tâm.
Người thám hiểm lấy được những vật liệu này nhờ sự hỗ trợ của một mũi khoan nằm trên cánh tay robot của thiết bị. Sau khi chọn đá, thợ khoan có thể lấy mẫu sâu tới 2 inch. Trong quá trình khoan, đá được nghiền thành bột, sau đó có thể được chuyển đến thiết bị Phân tích Mẫu tại Sao Hỏa (SAM).
SAM sau đó làm nóng mẫu đến nhiệt độ khoảng 850 ° C và kết hợp với oxy để chuyển carbon hữu cơ thành CO2. Sau đó, rover đo lượng CO2 sinh ra, được sử dụng để xác định chính xác lượng cacbon hữu cơ trong mẫu.
Trong thập kỷ qua, Curiosity của NASA đã trả lại 3102 GB dữ liệu và khoan 35 lỗ. Đến nay, những dữ liệu này đã cho phép công bố 883 công trình khoa học. Mặc dù người lái hiện đang gặp vấn đề về mòn bánh xe và giảm công suất máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ (RTG), phương tiện robot này đã vượt quá mong đợi và dự kiến sẽ tiếp tục khám phá khoa học trong nhiều năm tới.
Bạn có thể giúp Ukraine chiến đấu chống lại những kẻ xâm lược Nga. Cách tốt nhất để làm điều này là quyên góp quỹ cho Các lực lượng vũ trang của Ukraine thông qua Cuộc sống tiết kiệm hoặc thông qua trang chính thức NBU.
Đọc thêm: