Buzz
Vào năm 2018, khi hạ cánh lên tiểu hành tinh Bennu để thu thập mẫu, tàu thăm dò OSIRIS-REx hầu như bị chôn vùi vì bề mặt của hành tinh nhỏ này không giống như dự đoán ban đầu.
Vào ngày 24 tháng 9, Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) đã tạo nên lịch sử bằng việc mang về Trái đất một mẫu vật được thu thập từ một tiểu hành tinh xa xôi.
Hành tinh nhỏ này được gọi là Bennu, với đường kính khoảng 262 m, nằm cách Trái đất khoảng 6,2 tỷ km. Nhiệm vụ thu thập mẫu từ tiểu hành tinh này đã được thực hiện bởi một tàu thăm dò của NASA vào năm 2020, trước khi con tàu trở về Trái đất sau một thời gian dài 3 năm.
Khi cách Trái đất khoảng 108.000 km, tàu OSIRIS-REx đã thả viên nang chứa mẫu vật vào bầu khí quyển. Viên nang sau đó đã được kiểm tra kỹ lưỡng và không gặp sự cố nào trong quá trình hạ cánh. Ước tính ban đầu cho thấy lượng mẫu vật thu thập được là khoảng 250 gram, nhiều hơn so với mục tiêu ban đầu là 60 gram. Đây là khối lượng mẫu vật lớn nhất được mang từ không gian vũ trụ về Trái Đất kể từ chương trình Apollo.
Quá trình hạ cánh của tàu thăm dò đã gặp phải nhiều khó khăn.
Trước đó, vì Bennu có khả năng va chạm với Trái đất, NASA đã quyết định phóng tàu OSIRIS-REx vào năm 2016 để thăm dò và thu thập mẫu từ tiểu hành tinh này. Hai năm sau, vào năm 2018, con tàu đến gần Bennu.
Trước OSIRIS-REx, các sứ mệnh thăm dò tiểu hành tinh đã được thực hiện bởi tàu Hayabusa 1 của Nhật Bản và NEAR-Shoemaker của Mỹ. Những sứ mệnh này đã xác nhận rằng nhiều tiểu hành tinh không chỉ là khối đá rắn, mà còn là sự kết hợp của đá, cát và sỏi, được tạo thành từ các va chạm trong lịch sử của hệ Mặt trời.
Khi quan sát từ xa, cấu trúc địa chất của Bennu được cho là tương đồng với Itokawa, dựa trên thông tin từ tàu Hayabusa của Nhật Bản vào năm 2010. Bennu được dự đoán sẽ có cấu trúc gồm đá và cát, nơi mà tàu có thể hạ cánh dễ dàng.
Tuy nhiên, khi OSIRIS-REx tiến gần Bennu, tàu phát hiện ra một phong cảnh đáng sợ với những tảng đá sắc nhọn, chống lại trọng lực nhẹ nhàng của Bennu. Điều này làm cho kế hoạch hạ cánh ban đầu, dựa trên máy đo độ cao bằng laser, trở nên vô ích.
Để tìm địa điểm hạ cánh phù hợp trên Bennu, các nhà khoa học phải sử dụng camera trên tàu để đặc định các đặc điểm bề mặt với độ chính xác tới từng centimet.
Sau đó, với sự giúp đỡ đặc biệt từ nhà vật lý thiên văn kiêm nhạc sĩ và ca sĩ nổi tiếng Brian May, một hình ảnh lập thể 3D đã được tạo ra. Nó cho phép nhóm vận hành tàu OSIRIS-REx đánh giá mức độ an toàn của các vị trí hạ cánh tiềm năng.
Gần như bị 'nuốt chửng' bởi tiểu hành tinh xa xôi từ Trái đất
Sau 22 tháng cân nhắc kỹ lưỡng, các nhà nghiên cứu đã quyết định chọn một địa điểm mang tên Nightingale, nơi OSIRIS-REx đã chạm tới vào ngày 20 tháng 10 năm 2020. Thay vì hạ xuống một bãi đáp 50 m như dự tính ban đầu, tàu lớn như xe tải này phải cố gắng hạ xuống miệng hố chỉ rộng 10 m. Thêm vào đó, nhóm vận hành còn phải tái lập chương trình tàu vũ trụ từ xa để hoàn thành nhiệm vụ.
Tuy nhiên, ngay cả khi chọn được địa điểm hạ cánh 'trơn tru' nhất, tàu thăm dò vẫn gặp phải những sự cố bất ngờ. Khi mới hạ cánh lên bề mặt của Bennu, tàu OSIRIS-REx đã lún sâu khoảng 50 cm, giống như bị 'nuốt chửng' trong một bãi lầy. Chỉ khi phun một dòng khí nitơ nhanh chóng từ hệ thống đẩy TAGSAM, số phận của OSIRIS-REx mới không kết thúc tại Bennu.
Tuy nhiên, việc các dòng phun ra lực quá mạnh đã khiến một lượng lớn sỏi và đất đá bốc lên từ miệng hố và bay vào không gian. Chúng bao phủ tàu vũ trụ đang bay lên, đe dọa sự an toàn của nó. Rất may mắn, không có sự cố nào xảy ra với OSIRIS-REx.
Tại thời điểm đó, nhóm vận hành tại NASA thở phào nhẹ nhõm, nhưng cũng tỏ ra rất bối rối. Theo dự kiến, bề mặt của Bennu lẽ ra phải có khả năng chịu được trọng lượng của tàu OSIRIS-REx khá tốt, giống như một đống sỏi.
Tuy nhiên, quá trình hạ cánh đã cho thấy lớp bề mặt của Bennu phải có mật độ thấp hơn nhiều so với phần còn lại của tiểu hành tinh. Các nhà khoa học vẫn đang tìm kiếm giải pháp.
Bề mặt có ít đất đá có thể là kết quả của những khoảng trống giữa các tảng đá ở phần trên của Bennu. Trong quá khứ, những khoảng trống này có thể đã được lấp đầy bởi vật chất mịn, nhưng sau hàng tỷ năm di chuyển trong không gian, những hạt mịn này có thể đã rơi vào bên trong tiểu hành tinh, nơi có mật độ lớn hơn nhiều so với bề mặt.
Để chắc chắn, các nhà khoa học sẽ cần thu thập thông tin về bên trong của các tiểu hành tinh từ sứ mệnh HERA của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, sự kiện này sẽ nghiên cứu hậu quả của tác động thử nghiệm của tàu thăm dò DART của NASA lên tiểu hành tinh Dimorphos, diễn ra vào tháng 9 năm 2022.
