Lần đầu tàu đổ bộ hạ cánh xuống cực Nam của Mặt Trăng

Tổ chức Nghiên cứu Vũ trụ Ấn Độ ISRO từng đổ bộ Mặt trăng thất bại vào năm 2019 với tàu Chandrayaan-2, trước khi đạt được kỳ tích với tàu Chandrayaan-3. ISRO cho biết họ đã thiết lập liên lạc với tàu đổ bộ và đang triển khai xe tự hành thám hiểm bề mặt.

Chandrayaan-3, nhiệm vụ Mặt trăng thứ ba của Ấn Độ, cất cánh vào ngày 14/7/2023. Tàu vũ trụ này nặng 3,9 tấn, mang theo mô-đun hạ cánh nặng 1,75 tấn có tên Vikram. Trên Vikram có một robot tự hành 6 bánh tên là Pragyan. Sau khi được triển khai, Pragyan sẽ đi vòng quanh địa điểm hạ cánh trong vòng một ngày Mặt trăng, tương đương với 14 ngày Trái đất.

Thành tựu này "tái khẳng định mạnh mẽ tầm vóc toàn cầu ngày càng tăng cũng như năng lực về khoa học và công nghệ của Ấn Độ", theo nhà vũ trụ học Tarun Souradeep, người chỉ đạo Viện nghiên cứu RamanẤn Độ.

Chủ tịch ISRO S. Somanath phát biểu trong một cuộc họp báo rằng cuộc đổ bộ “mang lại sự tự tin để Ấn Độ thiết kế các nhiệm vụ đi tới Mặt trăng, Sao Hỏa, Sao Kim, thậm chí có thể là các tiểu hành tinh”.

Cực Nam của Mặt Trăng, nơi rất khó hạ cánh, đã thu hút sự quan tâm của nhiều quốc gia vì có khả năng chứa băng nước và thông tin về thành phần của Hệ Mặt trời sơ khai. Mỹ và Trung Quốc cũng đặt mục tiêu hạ cánh tại khu vực này trong những năm tới và vào ngày 19/8, tàu vũ trụ Luna 25 của Nga đã đâm vào bề mặt Mặt trăng khi cố hạ cánh xuống cực Nam.

"Thất bại của tàu vũ trụ Luna 25 của Nga gần đây là một lời nhắc nhở rằng hạ cánh thành công trên Mặt trăng khó đến mức nào", Marc Norman, nhà địa hóa hành tinh tại Đại học Quốc gia Australia, nói. Trước đó, các tàu đổ bộ của Israel và Nhật Bản cũng đã bị rơi khi cố gắng hạ cánh xuống Mặt trăng. Những năm gần đây, chỉ có Chang’e của Trung Quốc hạ cánh thành công và tiến hành các hoạt động trên bề mặt.

Kavya Karampuri, kỹ sư tại công ty KaleidEO có trụ sở tại Bengaluru (Ấn Độ) chuyên phân tích dữ liệu không gian, cho biết thành công lần này tạo niềm tin vào năng lực công nghệ của ngành công nghiệp vũ trụ Ấn Độ và có thể thu hút đầu tư, thúc đẩy hợp tác quốc tế.

Chandrayaan-2 thực ra đã thành công một phần, đưa được 8 thiết bị vào quỹ đạo Mặt trăng. Nhưng mô-đun đổ bộ chở tàu thăm dò đã đâm vào bề mặt trong những phút hạ cánh cuối cùng.

ISRO đã rút ra bài học từ thất bại đó và thực hiện một số thay đổi về thiết kế đối với cấu phần đổ bộ của Chandrayaan-3, gồm cảm biến laser mới để đo vận tốc thời gian thực của tàu vũ trụ so với Mặt trăng, các thuật toán tự động xử lý những sai lệch không lường trước được trong lực đẩy hoặc quỹ đạo và mang theo nhiều nhiên liệu hơn. Tàu đổ bộ cũng được thiết kế nặng hơn với bốn chân chắc chắn hơn để xử lý tốc độ hạ cánh nhanh hơn. Khu vực mục tiêu hạ cánh được mở rộng từ chiều dài 0,5 km, chiều rộng 0,5 km thành dài 4 km, rộng 2,4 km.

Norman cho biết hạ cánh xuống cực Nam đòi hỏi phải đưa tàu vũ trụ vào một quỹ đạo vuông góc với quỹ đạo của Mặt trăng. "Quy trình này đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để đưa tàu vũ trụ vào một quỹ đạo không tự nhiên, và cũng kéo theo nhiều biến số về vận tốc và vị trí của tàu vũ trụ", Norman giải thích.

Địa hình phức tạp, cùng với việc thiếu dữ liệu chi tiết về trọng lực và đặc điểm bề mặt khu vực, cũng khiến cho cực Nam Mặt trăng trở thành nơi khó hạ cánh. Nếu tàu hạ cánh xuống một miệng núi lửa, trên một con dốc hoặc chân của tàu đổ bộ vướng vào một tảng đá, nhiệm vụ có thể bị tổn hại.

Thiếu ánh sáng Mặt trời là một thách thức khác. "Một số khu vực hoàn toàn chìm trong bóng tối, những khu vực khác thì có ánh sáng, nhưng với góc ánh nắng Mặt trời cực cao, làm ẩn đi mọi đặc điểm địa hình [do không gây đổ bóng]", Torin Clark, kỹ sư hàng không vũ trụ tại Đại học Colorado Boulder (Mỹ), cho biết. Tình trạng này trái ngược với cuộc đổ bộ Apollo. Nhiệm vụ năm 1969 của Mỹ đã chọn địa điểm và thời gian hạ cánh sao cho có chất lượng ánh sáng tốt nhất, tiết lộ mọi yếu tố địa hình Mặt trăng như đá và miệng núi lửa.

Thành công của Chandrayaan-3 diễn ra khoảng một tuần trước nhiệm vụ lớn tiếp theo của ISRO, cũng là nhiệm vụ đầu tiên nghiên cứu Mặt Trời, dự kiến ​​khởi động vào đầu tháng 9.