Đối với những con tàu bay qua vũ trụ ở tốc độ hàng nghìn km/h, việc tính toán tàu nào di chuyển nhanh nhất trở thành nhiệm vụ vô cùng phức tạp với các nhà khoa học.

tau-vu-tru-nhanh-nhat-hanh-tinh

Juno là tàu vũ trụ nhanh nhất hiện nay. Ảnh: Sydney Morning Herald.

Theo Live Science, khi các cơ quan vũ trụ tính toán và thiết lập kỷ lục tốc độ, những con số cần được chỉ rõ do có nhiều khung tham chiếu khác nhau. Tốc độ của tàu vũ trụ có thể được xác định với mốc tham chiếu là Trái Đất, Mặt Trời hoặc thiên thể khác.

Khi tàu vũ trụ bay xa khỏi Trái Đất, việc sử dụng phương pháp đo lường truyền thống càng trở nên khó khăn hơn. Điều này đặc biệt đúng với hệ mét bởi một ngày trên sao Hỏa có độ dài khác với một ngày trên Trái Đất. Do khung thời gian mà con người sử dụng không còn đúng, vận tốc đo bằng khoảng cách chia thời gian cũng mang tính tương đối.

Trong quá trình xác định vật thể di chuyển nhanh nhất trong vũ trụ, các nhà nghiên cứu phải cân nhắc vài yếu tố. Đầu tiên, họ cần quyết định sử dụng thiên thể nào làm điểm tham chiếu khi tính vận tốc. Nếu tính tốc độ của một chiếc xe, Trái Đất là điểm tham chiếu hoàn hảo. Nhưng đối với du hành trong vũ trụ, việc sử dụng một điểm tham chiếu lớn hơn sẽ hợp lý hơn.

Sau khi tàu vũ trụ rời khỏi khí quyển Trái Đất, con tàu không duy trì vận tốc đều đặn. Vận tốc phóng khác với vận tốc du hành. Theo Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ, tương tác giữa các hành tinh cũng khiến một vật thể thay đổi vận tốc. Ví dụ, một con tàu vũ trụ có thể tăng tốc trong không gian khi bay ngang qua một hành tinh hoặc thiên thể khác như mặt trăng của nó, sử dụng lực hấp dẫn từ hành tinh để tăng tốc hoặc đẩy tàu bay xa hơn.

Sau 5 năm bay trong vũ trụ, tàu thăm dò Juno của NASA tiếp cận sao Mộc vào ngày 4/7/2016. Lực hấp dẫn khổng lồ của hành tinh giúp Juno tăng tốc tới 265.000 km/h xét theo điểm tham chiếu là Trái Đất. Tốc độ này biến Juno thành vật thể nhân tạo nhanh nhất trong lịch sử.

Nếu dùng điểm tham chiếu là Mặt Trời, tàu thăm dò Helios I và Helios II của NASA nắm giữ kỷ lục tốc độ khi bay ngang qua Mặt Trời (253,000 km/h). Hai con tàu này được phóng vào năm 1974 và 1976 để nghiên cứu những quá trình diễn ra trên Mặt Trời.

Kỷ lục về tốc độ phóng nhanh nhất thuộc về tàu thăm dò New Horizons, cất cánh năm 2006 trong sứ mệnh nghiên cứu sao Diêm vương và vành đai Kuiper. Con tàu nặng 478 kg có kích thước bằng một chiếc đàn piano này cất cánh từ Trái Đất với tốc độ gần 58.000 km/h. Tốc độ thoát của New Horizons đánh bại kỷ lục trước đó do tàu Pioneer 10 khởi hành đến sao Mộc năm 1972 nắm giữ (khoảng 52.000 km/h).

Dù Juno đang là vật thể nhân tạo nhanh nhất hiện nay, nó khó có thể duy trì kỷ lục này trong thời gian dài. NASA đang lên kế hoạch phóng Solar Probe Plus, một con tàu thăm dò được thiết kế để bay qua khí quyển Mặt Trời, vào năm 2018. Do kích thước khổng lồ của Mặt Trời, con tàu có thể đạt vận tốc 724.000 km/h khi bay quanh quỹ đạo ngôi sao. Với vận tốc này, các phi hành gia có thể bay từ Trái Đất đến Mặt Trăng chỉ trong 30 phút.

Đối với tàu vũ trụ quay về Trái Đất, tốc độ nhanh nhất do tàu vũ trụ Stardust nghiên cứu sao chổi lập ra. Nó bay qua khí quyển Trái Đất ở vận tốc hơn 46.600 km/h.