Buzz
Đây là một kế hoạch chưa có tiền lệ trong hành trình khám phá không gian.
Hai tàu vũ trụ nhỏ đang chuẩn bị cho một hành trình đầy thách thức và độc đáo tới Sao Hỏa, đánh dấu một bước ngoặt chưa từng có trong lịch sử thám hiểm vũ trụ. Sứ mệnh này, mang tên EscaPADE, không chỉ nhằm mục đích thu thập dữ liệu khoa học mà còn thử nghiệm cách thức cách mạng để NASA có thể thực hiện các cuộc nghiên cứu về các hành tinh lớn với ngân sách hạn chế.
Mục tiêu khoa học chính của EscaPADE là tìm hiểu lý do vì sao Sao Hỏa, hành tinh đỏ khô cằn, lại đánh mất phần lớn bầu khí quyển của mình hàng tỷ năm trước. Hai tàu quỹ đạo này sẽ hợp tác quan sát các cơ chế phức tạp khiến khí quyển của Sao Hỏa bị 'rò rỉ' vào không gian, một câu hỏi quan trọng để hiểu rõ hơn về lịch sử tiến hóa của hành tinh này.
Một dự án vừa tiết kiệm chi phí lại mang lại giá trị vô cùng to lớn
EscaPADE (viết tắt của Escape and Plasma Acceleration Dynamics Explorers), được dẫn dắt bởi Đại học California, Berkeley, là một trong những sứ mệnh đầy tham vọng nhất trong chương trình SIMPLEx (Small, Innovative Missions for Planetary Exploration – Các Sứ mệnh Đổi mới, Nhỏ cho Thăm dò Hành tinh) của NASA. Chương trình này khuyến khích sự sáng tạo trong cộng đồng khoa học nhằm sử dụng tàu vũ trụ nhỏ và các phương pháp tiết kiệm chi phí để thực hiện các nghiên cứu chất lượng cao.
Jeff Parker, giám đốc công nghệ tại Advanced Space, công ty hỗ trợ kỹ thuật cho dự án, đã nhấn mạnh điểm khác biệt lớn của sứ mệnh này. Ông giải thích rằng EscaPADE không phải là một dự án 'rẻ', mà là một dự án có 'giá trị cao'. Với chi phí dưới 100 triệu đô la, sứ mệnh này kỳ vọng sẽ cung cấp dữ liệu khoa học tương đương với các sứ mệnh truyền thống quanh Sao Hỏa của NASA, vốn tiêu tốn từ 300 triệu đến 600 triệu đô la. Việc giảm chi phí một cách đáng kể được xem là một bước đột phá quan trọng cho tương lai của thám hiểm không gian.
Không còn phải chờ đợi nữa
Thông thường, các tàu vũ trụ hướng tới Sao Hỏa phải xuất phát trong một khoảng thời gian đặc biệt gọi là 'cửa sổ chuyển tiếp'. Cơ hội phóng tối ưu này chỉ xảy ra khoảng 26 tháng một lần, khi Trái Đất và Sao Hỏa ở vị trí hoàn hảo, tạo điều kiện cho một quỹ đạo nhanh và trực tiếp.
EscaPADE ban đầu được lên kế hoạch để khởi hành theo một quỹ đạo trực tiếp như vậy. Tuy nhiên, do các lần trì hoãn phóng, thay đổi kế hoạch và các vấn đề về thời gian khác, sứ mệnh đã bỏ lỡ cửa sổ chuyển tiếp cuối cùng vào cuối năm 2024.
Thay vì phải đợi đến cơ hội tiếp theo vào năm 2026, nhóm thiết kế sứ mệnh đã phát triển một chiến lược sáng tạo và chưa từng có tiền lệ: phương pháp 'phóng và chờ' (launch-and-loiter). Kế hoạch này cho phép EscaPADE có thể phóng bất kỳ ngày nào trong năm và vẫn đảm bảo đến được Sao Hỏa với đủ nhiên liệu.
Parker giải thích rằng ý tưởng là: 'phóng bất kỳ lúc nào, chờ đợi cho đến khi các hành tinh căn chỉnh hoàn hảo, rồi sau đó bắt đầu hành trình liên hành tinh đến Sao Hỏa.'
Nơi trú ẩn tại Điểm Cân Bằng Vũ trụ L2
Sau khi rời khỏi quỹ đạo Trái Đất, cặp tàu vũ trụ sẽ không trực tiếp bay tới Sao Hỏa. Thay vào đó, chúng sẽ hướng đến Điểm Lagrange 2 (L2) – một điểm thăng bằng hấp dẫn trong không gian, cách Trái Đất khoảng 1,5 triệu km (930.000 dặm).
Các Điểm Lagrange là những điểm trong không gian nơi lực hấp dẫn giữa Mặt Trời và Trái Đất cân bằng, giúp tàu vũ trụ có thể 'dừng lại' mà không bị kéo đi. Điểm L2 đặc biệt được chọn vì nó cung cấp một 'môi trường bức xạ tối ưu' so với không gian bên ngoài. Tàu vũ trụ sẽ bay trên một quỹ đạo hình hạt đậu quanh L2, tránh xa các vành đai bức xạ của Trái Đất.
Cặp tàu sẽ hoạt động chậm rãi tại đây cho đến khi cửa sổ chuyển tiếp Sao Hỏa vào năm 2026 mở ra. Sau đó, chúng sẽ nhanh chóng quay lại gần Trái Đất vào tháng 11 năm 2026, tận dụng lực hấp dẫn của Trái Đất như một cú hích cuối cùng để đưa chúng vào quỹ đạo hướng đến Sao Hỏa.
Bất kể thời gian phóng linh hoạt là khi nào, hai tàu vũ trụ dự kiến sẽ vào quỹ đạo Sao Hỏa vào tháng 9 năm 2027.
Đánh đổi giữa Rủi ro và Chi phí
Mặc dù chiến lược bay quanh co này mang lại sự linh hoạt và tiết kiệm chi phí, nhưng nó cũng kèm theo những rủi ro lớn. Parker thừa nhận rằng việc duy trì tàu vũ trụ trong không gian lâu dài sẽ khiến 'các thành phần của tàu vũ trụ bị hao mòn,' làm tăng thêm độ khó cho sứ mệnh.
Việc chấp nhận những rủi ro này là một phần của triết lý SIMPLEx: giảm chi phí nhưng chấp nhận rằng thành công không thể đảm bảo tuyệt đối. Trên thực tế, một số sứ mệnh chi phí thấp của NASA trước đây đã thất bại, như Lunar Trailblazer và LunaH-Map, vì các sự cố kỹ thuật hoặc trì hoãn phóng.
Tuy nhiên, các nhà thiết kế sứ mệnh tin rằng, ngay cả khi chỉ thành công một lần trong ba sứ mệnh tương tự, chương trình SIMPLEx vẫn sẽ mang lại 'giá trị cao hơn nhiều so với các sứ mệnh chi phí truyền thống.' EscaPADE được kỳ vọng sẽ là điểm sáng đầu tiên, chứng minh tính khả thi của mô hình thám hiểm mới này.
Lễ phóng EscaPADE dự kiến sẽ được thực hiện trên tên lửa New Glenn của Blue Origin, đánh dấu lần đầu tiên phương tiện phóng này mang theo hàng hóa quan trọng. Nếu thành công, sứ mệnh này không chỉ mở ra cánh cửa mới để khám phá Sao Hỏa mà còn thiết lập một tiền lệ quan trọng về tính linh hoạt và tiết kiệm chi phí trong tương lai của thám hiểm vũ trụ.
Nguồn: CNN
