Châu Âu chuẩn bị đo đạc tiểu hành tinh bị đâm lệch ra khỏi quỹ đạo

Châu Âu đang thực hiện các công việc chuẩn bị cuối cùng để gửi một tàu vũ trụ đến tiểu hành tinh Dimorphos nhằm khám phá điều gì đã xảy ra sau khi một tàu thăm dò của NASA cố tình đâm vào tiểu hành tinh này cách đây hai năm.

Sứ mệnh Hera của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) sẽ khảo sát vị trí va chạm và thực hiện các phép đo chi tiết về Dimorphos để giúp các nhà nghiên cứu hoàn thiện các chiến lược phòng thủ Trái đất trong trường hợp bị một tiểu hành tinh đe dọa trong tương lai.

Hera dự kiến được phóng vào ngày 14/10 trên tên lửa SpaceX Falcon 9 từ Cape Canaveral, Florida. Nếu mọi việc diễn ra suôn sẻ, tàu thăm dò sẽ bay qua sao Hỏa vào tháng Ba năm sau và đến tiểu hành tinh cách Trái đất hơn 177 triệu km vào tháng 12/2026.

“Kế hoạch này gồm nhiều khoảnh khắc hồi hộp,” Paolo Martino - kỹ sư trưởng và phó quản lý dự án tại trụ sở của ESA, Noordwijk, Hà Lan, cho biết. “Khoảnh khắc đầu tiên là được phóng thành công.”

Ngoài những rủi ro thông thường như thời tiết xấu và các vấn đề kỹ thuật có thể khiến các sứ mệnh vũ trụ bị trì hoãn, còn có những lo ngại về việc liệu tên lửa SpaceX có được phép bay hay không. Tuần trước, Falcon 9 đã bị Cục Hàng không Liên bang Mỹ FAA đình chỉ bay lần thứ ba trong vòng ba tháng do gặp trục trặc ở giai đoạn quay trở lại Trái đất.

Hera - đặt theo tên nữ thần hôn nhân, phụ nữ và gia đình trong thần thoại Hy Lạp - sẽ báo cáo về tình trạng của tiểu hành tinh Dimorphos rộng 150 mét, quay quanh một vật thể lớn hơn có đường kính 780 mét, gọi là Didymos. Vào tháng 9/2022, tàu thăm dò Dart của NASA đã đâm vào Dimorphos với tốc độ hơn 20.000 km/h, làm bắn văng hàng triệu tấn đá vào không gian và làm thay đổi quỹ đạo của tiểu hành tinh này.

Là thử nghiệm đầu tiên của hệ thống phòng thủ Trái đất, sứ mệnh Dart đã được coi là thành công. Tuy nhiên, các nhà khoa học cần thêm thông tin về vụ va chạm và bản chất của Dimorphos để đảm bảo các bài học từ đó có thể được áp dụng cho các tiểu hành tinh khác với kích thước, cấu trúc khác nhau và có thể đe dọa Trái đất trong tương lai.

"Dart đã thay đổi quỹ đạo của Dimorphos rất hiệu quả, vượt ngoài mong đợi, và giờ các nhà khoa học cần biết chi tiết về những gì đã xảy ra và ảnh hưởng của vụ va chạm đến tiểu hành tinh như thế nào," Martino cho biết.

Khi Dart đâm vào Dimorphos, động lượng của tàu thăm dò cùng với lực từ mảnh vỡ của tiểu hành tinh đã làm giảm 33 phút thời gian Dimorphos quay quanh Didymos. Vụ va chạm đã làm thay đổi hình dạng của tiểu hành tinh và tạo ra một luồng bụi và đá bay hàng nghìn cây số vào không gian.

Các thiết bị của Hera sẽ ghi lại kích thước, hình dạng, khối lượng và quỹ đạo chính xác của Dimorphos để các nhà nghiên cứu có thể tính toán hiệu quả việc chuyển động lượng từ tàu Dart sang tiểu hành tinh và tình trạng của tiểu hành tinh sau va chạm.

Để có cái nhìn gần hơn về Dimorphos, Hera sẽ thả hai tàu thăm dò nhỏ hình hộp chữ nhật, to bằng hộp đựng giày, gọi là cubesats. Những tàu này sẽ vẽ bản đồ bề mặt Dimorphos một cách chi tiết, đo lường bụi xung quanh và triển khai radar xuyên đất để đánh giá cấu trúc bên trong của tiểu hành tinh. Sau đó, cubesats sẽ cố gắng hạ cánh lên tiểu hành tinh và thực hiện thêm các phép đo trực tiếp đối với bề mặt. "Sứ mệnh Dart là một thành công ngoạn mục trong việc thử nghiệm công nghệ làm chệch hướng tiểu hành tinh, nhưng như một thí nghiệm khoa học, nó tạo ra nhiều câu hỏi hơn là câu trả lời," giáo sư Gareth Collins - thành viên nhóm khoa học Hera tại Đại học Imperial College London, cho biết. "Chúng tôi hy vọng rằng Hera sẽ giải đáp những câu hỏi đó và còn nhiều hơn thế."

Một bí ẩn là tại sao Dart lại thay đổi quỹ đạo của Dimorphos nhiều như vậy. Các nhà khoa học dự kiến con tàu của NASA sẽ tạo ra một hố va chạm rộng 20 mét trên tiểu hành tinh và chỉ làm giảm quỹ đạo của nó một chút. Việc thay đổi quỹ đạo lớn hơn cho thấy va chạm đã hoàn toàn thay đổi hình dạng tiểu hành tinh. "Chúng tôi cho rằng có thể là do Dimorphos có cấu trúc bên trong giống như đống đổ nát, nhưng đến nay chúng tôi chỉ có một vài hình ảnh cận cảnh về bề mặt của nó để nghiên cứu," Collins nói.

Trong hơn 1.600 tiểu hành tinh gần trái đất nằm trong danh sách rủi ro của ESA, không có tiểu hành tinh nào khổng lồ đến mức có thể phá hủy Trái đất trong thế kỷ tới. Tuy nhiên, mối lo ngại lớn hơn nằm ở những tiểu hành tinh nhỏ, nhưng nhiều, có khả năng phá hủy các thành phố, quốc gia và lục địa. Nếu phát hiện một tiểu hành tinh như vậy nhiều năm trước khi nó va chạm, các nhà khoa học có thể phóng một sứ mệnh trinh sát để xác nhận quỹ đạo, thành phần và khối lượng của nó, và nếu nó thực sự gây nguy hiểm, họ sẽ phóng một sứ mệnh khác để đẩy nó khỏi quỹ đạo.

Với dữ liệu từ sứ mệnh Hera, các nhà nghiên cứu sẽ xác định được những loại tiểu hành tinh mà họ có thể đẩy lệch ra khỏi quỹ đạo bằng cách cho tàu đâm vào và những tiểu hành tinh cần có biện pháp can thiệp mạnh hơn. "Nếu chúng ta gặp phải một mối đe dọa thực sự trong tương lai, chúng ta sẽ ở trong tình thế có thể chọn ra giải pháp kỹ thuật tốt nhất để đối phó," Martino cho biết.