Mang vật liệu ngoài hành tinh về Trái đất

Ðược triển khai từ năm 2016, sứ mệnh OSIRIS-Rex đã thu thập khoảng 250g vật liệu trên tiểu hành tinh Bennu và đưa về Trái đất, cho phép giới khoa học tìm hiểu những giai đoạn đầu tiên của Hệ Mặt trời.

Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) đã hoàn tất việc thu hồi vật liệu từ tiểu hành tinh Bennu. Cuối tháng 9 vừa qua, phi thuyền OSIRIS-REx bay ngang Trái đất và thả khoang chứa vật liệu xuống khu vực được định sẵn trên sa mạc ở Utah (tiểu bang Mỹ). Và sứ mệnh đã thành công tốt đẹp.

Chính xác cao độ

OSIRIS-Rex khởi hành từ năm 2016 và bắt đầu xoay quanh Bennu năm 2018. Phi thuyền thu thập vật liệu trên tiểu hành tinh vào năm 2020 và lên đường quay về Trái đất từ tháng 5.2021. Đến ngày 24.9, khi ở khoảng cách 102.000km so với mặt đất, con tàu thả khoang chứa mẫu vật xuống Trái đất. Khoang chứa lao qua khí quyển địa cầu với vận tốc gần 45.000 km/giờ, trước khi bung 2 đợt dù để ổn định và giảm tốc độ.

Khoang chứa được bung dù hạ xuống Thao trường Thử nghiệm và Huấn luyện Utah của Bộ Quốc phòng Mỹ, cũng là khu vực được sử dụng trong các sứ mệnh thu hồi mẫu vật của NASA như Genesis và Stardust.Khu vực tiếp đất được quy định bên trong diện tích 58km x 14km, và vì thế, việc thả khoang chứa vật liệu cần thực hiện với độ chính xác cực cao, theo ông Dante Lauretta, nhà điều tra trưởng dự án OSIRIS-Rex.

“Chúc mừng đội ngũ OSIRIS-REx. Các bạn đã làm được”, Đài CNN dẫn lời Giám đốc NASA Bill Nelson. Đây cũng là sứ mệnh thu hồi vật liệu tiểu hành tinh có khối lượng lớn nhất.

Việc thả khoang chứa vật liệu cần thực hiện với độ chính xác cực cao

Nỗ lực của thế giới

OSIRIS-REx là sứ mệnh đầu tiên của NASA mang về mẫu vật từ một tiểu hành tinh. Thế nhưng sứ mệnh này lại được thực hiện theo sau Cơ quan Vũ trụ Nhật Bản (JAXA), vốn thu thập hai mẫu vật từ tiểu hành tinh thông qua sứ mệnh lịch sử Hayabusa (năm 2010) và Hayabusa 2 (năm 2020). Tuy đi trước nhưng sứ mệnh Hayabusa đầu tiên chỉ thu thập được một vụn nhỏ vật liệu từ tiểu hành tinh Itokawa, sứ mệnh thứ hai mang về Trái đất khoảng 5g vật liệu từ tiểu hành tinh Ryugu.

Về phần mình, OSIRIS-REx thu thập được gấp nhiều lần, khoảng 250g, đồng nghĩa sẽ có thêm nhiều nghiên cứu khoa học được thực hiện. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cho rằng sứ mệnh của JAXA và của NASA đóng vai trò tương hỗ chứ không phải tranh đua lẫn nhau.

“Không phải tiểu hành tinh nào cũng giống nhau”, theo ông Lauretta, nhà điều tra trưởng dự án OSIRIS-Rex, đồng thời là thành viên của đội ngũ Hayabusa 2. Cả Ryugu và Bennu đều có hình dạng giống con quay, nhưng lại rất khác biệt. Ryugu có kích thước lớn hơn và màu đỏ hơn, trong khi Bennu nhỏ và nghiêng về màu xanh. Các nhà khoa học vẫn chưa rõ lý do đằng sau sự khác biệt về màu sắc giữa hai tiểu hành tinh, nhưng việc có thể phân tích và so sánh mẫu trên Trái đất cho phép con người tìm hiệu sự khác biệt và giống nhau của Ryugu và Bennu.

“Chúng tôi không xem đây là 2 chương trình phân tích mẫu khác nhau, mà là cùng một chương trình lớn, vì đó là nỗ lực của thế giới”, ông Lauretta cho biết.

Trung tâm Không gian Johnson của NASA ở TP Houston (Texas) sẽ tiến hành phân tích nhằm tìm hiểu cơ chế hóa học của mẫu vật từ tiểu hành tinh Bennu

Cửa sổ nhìn về quá khứ của Hệ Mặt trời

Khi các nhà khoa học muốn hiểu rõ cách thức Trái đất được hình thành, họ cần phải nhìn xa hơn phạm vi của hành tinh chúng ta. Các hệ sao tượng hình từ những đám mây khí khổng lồ, sụp đổ ở giữa thành một ngôi sao, trong khi đĩa vật liệu xoay xung quanh.

Ở Thái Dương hệ, các hành tinh xoay cùng hướng với Mặt trời và trên một mặt phẳng duy nhất, ủng hộ giả thuyết chúng hình thành từ một dĩa vật liệu duy nhất. Một số vật liệu kết tụ thành hành tinh, trong khi số còn lại biến hành các tiểu hành tinh và tồn tại đến ngày nay.

Trên thực tế, những ước tính về tuổi của Hệ Mặt trời đến từ việc xác định niên đại của các thiên thạch rơi xuống Trái đất. Điều này do Trái đất có những yếu tố như xói mòn và các dĩa kiến tạo, cứ lần lượt tái chế đá và quét sạch những dấu vết ban đầu của hành tinh chúng ta. Trong khi đó, vật liệu trên tiểu hành tinh có thể duy trì từ ban đầu cho đến nay.

Bennu, tiểu hành tinh phi thuyền OSIRIS-REx thu thập vật liệu, được cho là có cấu tạo từ vật liệu niên đại khoảng 4,5 tỷ tuổi, có nghĩa chúng nhiều khả năng là một dạng “hộp thời gian” bắt nguồn từ giai đoạn đầu tiên của Hệ Mặt trời. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu không thể biết chắc chắn được tuổi của tiểu hành tinh cho đến khi thực hiện được phân tích trên mẫu vật cụ thể lấy từ tiểu hành tinh này.

Mục tiêu kế tiếp

Giờ đây, sau khi thả khoang chứa vật liệu của tiểu hành tinh Bennu xuống Trái đất, phi thuyền OSIRIS-REx xem như hoàn tất sứ mệnh ban đầu. Tuy nhiên, con tàu vẫn tiếp tục di chuyển trong không gian. Dù nó không còn đủ sức thu thập vật liệu trên một tiểu hành tinh khác, phi thuyền vẫn có năng lượng, hệ thống đẩy và toàn bộ các thiết bị khoa học cần thiết.

Do vậy, thay vì bị vứt bỏ, OSIRIS-REx được chuyển thành sứ mệnh OSIRIS-APEX và lại lên đường nghiên cứu mục tiêu tiếp theo: tiểu hành tinh Apophis. Nhờ vào vận may đã được tính toán sẵn, con tàu có thể tiếp cận một trong những tiểu hành tinh “khét tiếng’ nhất trong Hệ Mặt trời, vì Apophis sẽ đến Trái đất trong vài năm nữa.

“Năm 2029, vào tháng 4, Apophis sẽ bay qua chỉ cách Trái đất trong vòng 30.000km, tức độ cao của các vệ tinh thời tiết”, trang The Verge dẫn lời nhà điều tra trưởng Lauretta. “Đây sẽ là sự kiện bay ngang gần nhất, quy mô lớn nhất của một tiểu hành tinh trong cả ngàn năm”, ông cho biết. OSIRIS-APEX sẽ có thể theo dấu của tiểu hành tinh trên cuộc hành trình xung quanh Trái đất và tiếp cận để thực hiện các quan sát khoa học.

Về phần mẫu vật từ tiểu hành tinh Bennu, Trung tâm Không gian Johnson của NASA ở TP Houston (Texas) sẽ tiến hành phân tích nhằm tìm hiểu cơ chế hóa học của chúng. NASA dự kiến sẽ công bố kết quả nghiên cứu đợt đầu vào tháng 10.

HỒNG HOANG