Vệ tinh NASA đã tiếp cận Sao Mộc thành công

Vào lúc 21 giờ 57 phút 48 giây ngày 4/7 theo giờ Mỹ (tức khoảng 10h sáng 5/7 theo giờ Việt Nam), Phi thuyền Juno của NASA tiếp cận được với hành tinh lớn nhất hệ Mặt Trời.

12h50: Nhóm các nhà khoa học làm việc tại dự án Juno của NASA JPL ở Pasadena, California đang chúc mừng nhau vì thành công của dự án sau khi nhận được tín hiệu xác nhận rằng Juno đã tiếp cận quỹ đạo của Sao Mộc. 

Anh Nguyễn Anh Tuấn đến từ Ftvh - Vũ trụ trong tầm tay chia sẻ: "Đây là một sự kiện lớn của công nghệ vũ trụ, chúng ta lần đầu tiên được chiêm ngưỡng cận cảnh và khám phá những bí mật ẩn giấu bên trong lớp khí quyển dày đặc của Sao Mộc. Sứ mệnh này là một trong những sứ mệnh đầu tiên của NASA hướng đến các hành tinh trong hệ Mặt Trời, mở ra một chặng đường mới trong kỷ nguyên khám phá vũ trụ".

Trên đây là đồ họa mô phỏng những gì tàu vũ trụ Juno của NASA thấy được trên đường tiếp cận Sao Mộc và nhóm 4 vệ tinh Gelileo - những vệ tinh lớn nhất của Sao Mộc. Đoạn video bắt đầu từ ngày 12/6 khi Juno cách Sao Mộc 16 triệu km và kết thúc vào ngày 29/6 khi chỉ cách Mộc Tinh 4,8 triệu km.

Vệ tinh trong cùng là Io, tiếp theo là thế giới đại dương đóng băng Europa, vệ tinh Ganymede to lớn và mặt trăng đầy những miệng hố thiên thạch Callisto. Bốn vệ tinh này được gọi là nhóm vệ tinh Galileo, là do nhà thiên văn học Galileo Galieli người Ý quan sát và phát hiện ra chúng vào năm 1610.

Từ quan sát này, ông nhận ra các vệ tinh quanh xung quanh Sao Mộc, chứ không phải quay quanh Trái Đất như thuyết Địa tâm cho rằng vạn vật phải quay quanh Trái Đất. Từ đó, Trái Đất không còn là trung tâm của vũ trụ, dần dần mọi thứ được đặt về đúng trật tự hài hòa của nó.

12h13: NASAVoyager vừa gửi lời chào Juno kèm lời nhắn: "Khi bạn đến quỹ đạo gần hơn, bạn sẽ thấy Sao Mộc rõ hơn so với tôi khi bay qua hành tinh này vào năm 1979".

12h09: Buổi họp báo bắt đầu bằng những cột mốc đáng nhớ trong sứ mệnh của Juno. Ông Scott Bolton, nghiên cứu viên chính ở NASA cho biết: "Tôi rất hạnh phúc khi được trở thành một phần của đội. Đội của chúng tôi đã làm việc rất vất vả. Và giấc mơ cuối cùng cũng thành sự thật".

Sau khi bay qua 2,8 tỷ cây số, chỉ 1 giây sai lệch cũng có thể làm nó tan tành. Rick Nybakken, thành viên dự án Juno nói: "Chúng tôi có một phương án khác, bạn có biết là gì không? Là xé tan nó ra từng mảnh".

"Các bạn sẽ có những hình ảnh tuyệt vời về những thành phần của Sao Mộc trong cuối tháng 8", ông Scott Bolton cho biết. "Còn hiện tại chúng tôi vẫn đang chờ đợi tín hiệu từ Juno".

12h: NASA tổ chức họp báo nhằm thông báo tin mừng cũng như giải thích cho cộng đồng hiểu thêm về dự án Juno. Buổi họp báo bắt đầu lúc 22 giờ ngày 4/7 (giờ PDT), tức 12 giờ trưa ngày 5/7 (giờ VN).

11h46: Tàu vũ trụ Juno đang tắm nắng. Juno đã hướng mặt về Mặt Trời để đón nhận năng lượng Mặt Trời. Nó sẽ bắt đầu vòng quay quanh quỹ đạo Sao Mộc đầu tiên kéo dài 53,5 ngày. Juno là tàu vũ trụ sử dụng năng lượng Mặt Trời đi xa nhất từ trước đến nay. Juno có hai tấm pin lớn kích cỡ tương đương xe tải nhỏ, với 55 ampe giờ (AH) mỗi pin.

11h20: Google vừa thay đổi hình Doodle trên trang chủ nhằm chúc mừng sự kiện tàu Juno của NASA tiếp cận quỹ đạo Sao Mộc thành công.

11h07: Juno đang hướng về phía Mặt Trời một lần nữa. Trong khoảng 10 phút tới, tàu sẽ bắt đầu thăm dò sơ bộ từ trên cao rồi gửi tín hiệu về Trái Đất. Tín hiệu sẽ mất khoảng 48 phút để đi từ Trái Đất đến Juno và ngược lại.

10h53: Động cơ chính của tàu vũ trụ ‎Juno‬ đã đốt cháy xong. Ngay lúc này, tuy không gửi hay nhận được tín hiệu, nhưng có lẽ Juno đã tiếp cận và đang bay ở quỹ đạo cao quanh Sao Mộc. Juno đã sẵn sàng mở khóa mọi bí mật của Sao Mộc.

10h38: Tàu vũ trụ Juno đã bay qua vùng xích đạo. Hiện trạm kiểm soát mặt đất không thể gửi các lệnh điều khiển đến Juno được vì nó đang trong tình trạng bay tự động. Máy ảnh của Juno cũng đã bị tắt.

10h18: Hiện tại là 20h18 ngày 4/7 (giờ PDT), tức 10h18 ngày 5/7 (giờ VN), tàu vũ trụ Juno đã tiếp cận vùng quỹ đạo ngoài của Sao Mộc. Động cơ chính của tàu đã bắt đầu đốt cháy, hoạt động này sẽ kéo dài 35 phút. Tiếp theo Juno sẽ bay đến vùng xích đạo.

10h14: Juno sẽ tiếp cận gần Sao Mộc nhất từ trước đến nay và quay quanh Sao Mộc với một quỹ đạo rất kỳ lạ, cứ 53 ngày hoàn thành một vòng quanh Sao Mộc, cứ 14 ngày sẽ bay ngang và gần Sao Mộc.

Còn 5 phút nữa, Juno sẽ tiếp cận quỹ đạo bên ngoài của Sao Mộc.

Tàu du hành vũ trụ không người lái Juno của NASA sẽ bắt đầu một sứ mệnh lớn vào ngày Độc lập Hoa Kỳ (4/7) năm nay. Trước đó, vào năm 2011, Phi thuyền Juno được phóng lên và du hành trong không gian với khoảng cách hơn 2,8 tỷ cây số để tiếp cận được với sao Mộc.

Juno sẽ thu thập được những dữ liệu mà từ Trái Đất sẽ bị hạn chế và không nghiên cứu được, như thời tiết trong khí quyển, đặc tính từ trường và lịch sử hình thành của hành tinh. Nếu sứ mệnh này thành công, nó sẽ là sứ mệnh có thời gian thực hiện lâu dài thứ hai sau phi thuyền Galileo vào cuối những năm 90 và đầu những năm thế kỷ 21. Tuy nhiên, có lẽ thời gian hoạt động của Juno sẽ ngắn hơn nhiều, vì dự kiến nó sẽ tìm hiểu về sự tác động của Sao Mộc vào tháng 2/2018.

Dự án 1,1 tỷ đô la Mỹ

Juno là một trong ba tàu thăm dò thuộc chương trình thám hiểm New Frontiers của NASA, hai tàu khác là New Horizons đã bay tới Pluto (hành tinh lùn Diêm Vương) vào tháng 7/2015 và OSIRIS-REx dự kiến sẽ được bay tới thiên thạch 101955 Bennu vào năm 2020 để thu thập mẫu đất và gửi về Trái Đất.

Chi phí đặt ra ban đầu cho Juno ước tính khoảng 700 triệu đô la Mỹ nếu nó được phóng đi vào năm 2009, nhưng do chính phủ Mỹ phải hạn chế ngân sách dẫn tới việc trì hoãn ngày phóng, và việc thay đổi tên lửa phóng thành Atlas V với bản cấu hình 551 đã khiến chi phí dự án thành 1,1 tỷ đô la Mỹ.

Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ đã xác định sứ mệnh thăm dò Sao Mộc là một ưu tiên vào năm 2003 khi họ thực hiện cuộc khảo sát thường kỳ 10 năm của mình. Những câu hỏi được đặt ra và cần trả lời trong nhiệm vụ này là Sao Mộc có một lõi rắn ở tâm không? Lõi này (có thể) sẽ giúp trả lời cách hành tinh được hình thành. Bao nhiêu nước trong khí quyển của nó? Nước giúp hiểu được hành tinh khổng lồ được tạo ra như thế nào? Làm thế nào thời tiết vẫn diễn ra ổn định trên một hành tinh khổng lồ như thế? Bản chất của từ trường và plasma xung quanh Sao Mộc là gì?

Tàu phá kỷ lục của tất cả những phi thuyền

Juno được phóng lên từ Trạm Không quân Cape Canaveral vào ngày 5/8/2011, lúc này có tám phi thuyền khác đã bay tới Sao Mộc trong một thập kỷ trước đó. Tàu vũ trụ Juno sử dụng năng lượng Mặt Trời, trong khi thế hệ phi thuyền đi trước nó sử dụng năng lượng hạt nhân như plutonium và công nghệ cũ này đang được NASA hạn chế.

Thường thì những vệ tinh quay quanh Trái Đất hoặc làm việc gần Trái Đất sẽ sử dụng những tấm pin để cung cấp năng lượng, còn các tàu đi xa thì sẽ sử dụng máy phát năng lượng điện bởi đồng vị phóng xạ. Tuy nhiên, tàu vũ trụ Juno sử dụng năng lượng từ những tấm pin năng lượng Mặt Trời. Đây là những tấm pin lớn nhất từng được sử dụng trên một tàu thăm dò hành tinh, có thể tiết kiệm tối đa năng lượng để dự trữ và sử dụng trong những lúc tàu nằm sau bóng của Sao Mộc, bị khuất ánh sáng Mặt Trời.

Tàu Juno cũng là tàu phá kỷ lục của tất cả những phi thuyền sử dụng năng lượng Mặt Trời đi xa nhất, kỷ lục trước đó là của sứ mệnh Rosetta khi khám phá sao chổi 67P/Churyumov–Gerasimenko ở bên ngoài Sao Hỏa vào năm 2014.

Trước khi giữ trạng thái ổn định, Juno đã đi với tốc độ 3,9 km/giây khi bay qua Trái Đất vào 9/10/2013. Lúc này nó đã chụp hình lại hành tinh của chúng ta và những máy thu tín hiệu vô tuyến nghiệp dư cũng nghe được tín hiệu phát đi từ nó, đây là một phần trong việc thử nghiệm tiếp cận tín hiệu vô tuyến từ Juno.

Vào tháng 2/2016, Juno đã thực hiện một thuật toán nhỏ để chuẩn bị thật tốt cho việc tiếp cận vào ngày 4/7. Ngày Độc lập Hoa Kỳ là một ngày tốt để thực hiện sứ mệnh hạ cánh, như Mars Pathfinder và Sojourner cập bến Sao Hỏa năm 1997, kế hoạch va chạm với sao chổi Tempel 1 mang tên Deep Impact vào năm 2005.

Viking 1 – tàu đổ bộ đầu tiên của NASA lên Sao Hỏa cũng đã đáp lên hành tinh đỏ vào ngày Độc lập năm 1976, nhưng vị trí này quá khó để làm việc, nên nó đã hạ cánh một lần nữa ở vị trí khác vào 20/7/1976 – ngày mà 7 năm trước đó con người đã đặt chân lần đầu lên Mặt Trăng.

Hành trình khám phá sao Mộc

Có những tàu vũ trụ trong quá khứ đã bay ngang Sao Mộc và sử dụng lực tương tác từ hành tinh này để đi tiếp những quãng đường xa hơn, như Pioneer 10 và 11, Voyager 1 và 2, và New Horizons. Những tàu vũ trụ này chỉ bay ngang và có thời gian ngắn ngủi để ngắm nhìn Sao Mộc, nhưng chúng đã có được những thông tin thú vị về Sao Mộc và những vệ tinh của nó.

Tuy nhiên, cho đến nay chỉ có một sứ mệnh ở lại Sao Mộc lâu dài, là Galileo. Sau khi được phóng đi từ tàu con thoi Atlantis vào tháng 10/1989, Galileo đến Sao Mộc vào năm 1995 và có 8 năm để nghiên cứu hành tinh khí cùng các mặt trăng của nó.

Những khám phá của sứ mệnh Galileo bao gồm thăm dò khí quyển sao Mộc và việc tìm kiếm các đại dương nước mặn có khả năng tồn tại bên dưới lớp vỏ của vệ tinh Europa, Callisto và Ganymede. Gần một thập kỷ làm việc ở Sao Mộc, các nhà khoa học đã có cơ hội ngắm nhìn cận cảnh và lâu dài hành tinh lớn nhất hệ Mặt Trời.

Juno sẽ không hạ cánh lên Sao Mộc, dĩ nhiên vì đây là hành tinh khí và không có chỗ nào chắc chắn để nó đáp. Nó sẽ không lao vào khí quyển của Sao Mộc và chỉ lơ lửng trên những đám mây để thăm dò. Những công nghệ cao được trang bị trên tàu vũ trụ này không mong đợi sẽ tồn tại lâu nếu có sơ suất, chỉ mất 78 phút để khí quyển của Mộc Tinh nghiền nát nó như một lon soda.

Khí quyển của Sao Mộc với khoảng 90% khí hydro và 10% khí heli cùng rất nhiều những chất hóa học khác, nó chỉ thiếu một khối lượng như những ngôi sao nên áp suất của nó không bao giờ đủ để thực hiện phản ứng nhiệt hạch và trở thành một ngôi sao.

Khi Juno đến Sao Mộc, nó sẽ quay quanh hành tinh này 37 lần ở độ cao khoảng 5000 km trong khoảng 2 năm để thực hiện nghiên cứu. NASA đặt cược chắc chắn rằng tàu vũ trụ của mình sẽ ăn mừng sinh nhật 1 tuổi mà không bị hỏng hóc gì đáng kể.

Theo Khám phá