Tàu đổ bộ Mặt Trăng Ấn Độ: Sứ mệnh chưa kết thúc

Phòng điều khiển mặt đất tại Trung tâm Vũ trụ Satish Dhawan vẫn bao trùm trong sự chờ đợi và lo lắng của các nhà khoa học lẫn giới truyền thông mong chờ một tín hiệu từ Vikram, tàu đổ bộ Mặt Trăng của sứ mệnh Chandrayaan-2 (“Cỗ xe Trăng” 2) phát đi từ cực Nam của Mặt Trăng.

Cuộc đổ bộ ban đầu diễn ra trong đêm ngày 6, rạng sáng ngày 7/9, đã gặp một sự cố bất thường – ở 2,1 km cuối cùng trước khi chạm đến bề mặt, Trái Đất mất liên lạc với tàu đổ bộ. Đến lúc 3 giờ rưỡi sáng (7/9) giờ Việt Nam, Giám đốc ISRO, Kailasavadivoo Sivan, chính thức tuyên bố việc mất tín hiệu với Vikram trên truyền hình. Ông Sivan sau đó bước khỏi phòng điều khiển trong cơn xúc động mạnh và được an ủi bởi Thủ tướng Ấn Độ Narendra Modi.

Tàu Vikram (mang tên giám đốc ISRO đầu tiên Vikram Sarabhai), mang trong mình xe tự hành Pragyan, được tách khỏi tàu quỹ đạo Chandrayaan-2 trong tuần trước để thực hiện một cuộc đổ bộ có điều khiển xuống một vùng bình nguyên nằm giữa hai núi lửa Manzinus C và Simpelius N ở cực Nam Mặt Trăng.

Cuộc đổ bộ từ đầu đã được dự đoán là rất khó khăn, khi khoảnh khắc 15 phút cuối cùng được Giám đốc ISRO K. Sivan trước đó mô tả sẽ là “những giây phút kinh hoàng nhất” với toàn bộ sứ mệnh. Trong thực hành, nếu tàu vũ trụ gặp phải sự cố trong quá trình bay, chương trình sẽ tự động chuyển sang chế độ an toàn, tức là việc tắt hầu hết các chức năng để tránh phát sinh thêm trục trặc và chờ chỉ thị từ Trái Đất. Nhưng đối với các tàu bay trên vũ trụ thì sự cố không gây ra mối đe dọa lớn vì các kỹ sư có thể dành nhiều ngày hay nhiều tuần để tìm ra giải pháp.

Tuy nhiên, với tàu đổ bộ thì sự cố sẽ tương tự như việc nhảy từ máy bay mà gặp sự cố dù vậy. Thời gian sẽ rất ngắn để có thể kịp phản ứng. “Việc đổ bộ lên một bề mặt hành tinh khác mà giữ được cho mọi thứ vận hành hoàn hảo đã là rất khó,” theo Mark Johnson, trưởng nhóm Lockheed Martin tham gia cuộc đổ bộ thành công của tàu InSight của NASA lên Sao Hỏa hồi tháng 11 trả lời New York Times, “mà lại thực hiện nó trong điều kiện dị thường mà thành công thì sẽ rất đáng kinh ngạc.”

Bản thân Vikram, khi bắt đầu quá trình đổ bộ tự động từ vận tốc 1,66 km/s (gần 6000 km/h), sẽ phải khởi động động cơ đẩy để làm giảm tốc độ hạ cánh với Mặt Trăng – một quá trình diễn ra trong 15 phút. Giai đoạn thứ nhất diễn ra ổn định cho đến độ cao 2,1 km, đường bay của tàu bắt đầu lệch khỏi đường bay dự kiến.

Một số người theo dõi không chuyên đã sử dụng đài thu sóng vô tuyến của Viện Viễn vọng vô tuyến Hà Lan để tìm dấu vết của Vikram. Tính khả thi của việc này dựa trên hiệu ứng Doppler, trong đó tần số và bước sóng của các sóng âm thay đổi khi mà nguồn phát sóng chuyển động tương đối với người quan sát.

Nhà thiên văn Cees Bassa đã tham gia tính tốc độ bay của tàu đổ bộ. Kết quả cho thấy tốc độ hạ cánh đã diễn ra đúng dự đoán ở giai đoạn đầu. Thế nhưng, tốc độ của tàu bắt đầu dao động ở giai đoạn cuối – điều vốn không được phép diễn ra. “Điều đó chứng minh rằng đã có một lỗi xảy ra,” theo TS. Bassa. Dù không xác định được nguyên nhân, nhưng Bassa tin rằng điểm kết thúc của sóng radio trùng với thời điểm Vikram tiếp xúc bề mặt Mặt Trăng. Ở thời điểm đáng ra chỉ có vận tốc 8km/h, tốc độ ghi lại được từ hiệu ứng Doppler là khoảng 160 km/h.

Nỗ lực tái kết nối với Vikram hiện đang được tiến hành và sẽ tiếp tục trong 14 ngày, theo The Times of India. Hôm 8/9, ISRO thông báo việc tàu quỹ đạo Chandrayaan-2 (vẫn bay quanh Mặt Trăng) đã phát hiện được vị trí nơi Vikram tiếp đất. Dù không công bố, Giám đốc K.Sivan khẳng định đã chụp được một ảnh nhiệt của tàu đổ bộ, theo ANI News. Thêm vào đó, NASA cũng khẳng định sẽ sử dụng một tàu quỹ đạo Mặt Trăng khác là Lunar Reconnaissance Orbiter để giúp chụp ảnh vị trí của Vikram, cũng như sử dụng Mạng lưới Giám sát Không gian sâu (Deep Space Network) để cùng liên lạc với tàu đổ bộ.

Theo nhà vật lý học thiên thể Jonathan McDowell (Trung tâm Vật lý Vũ trụ tại Massachusett, Mỹ), người theo dõi nhiều sứ mệnh vũ trụ đã viết trên Twitter rằng tàu đổ bộ với chiều rộng chỉ 2 mét rưỡi sẽ khó có thể thấy được từ ảnh chụp của tàu quỹ đạo. “Khó có thể xác định được đâu là nguyên vẹn đâu là không,” ông viết, “Tôi không lạc quan rằng tàu đổ bộ vẫn còn nguyên [sau va chạm]”.

Cuộc đổ bộ thất bại đã làm Ấn Độ vuột mất cơ hội trở thành nước thứ 4 thế thế giới (sau Nga, Mỹ và Trung Quốc) có tàu đổ bộ xuống bề mặt Mặt Trăng và là nước đầu tiên đổ bộ xuống cực Nam vệ tinh. Dù vậy, Thủ tướng Ấn Độ Narendra Modi trong bài phát biểu trực tiếp sau cuộc đổ bộ vẫn ca ngợi nỗ lực của các nhà khoa học là không nhỏ và vẫn rất đáng tự hào: “Chúng ta có đủ tự tin rằng những điều tốt đẹp nhất vẫn đang chờ đón chương trình vũ trụ của nước ta,” ông Modi nói.

Tuy vậy, ISRO khẳng định rằng 90% nhiệm vụ của Chandrayaan-2 vẫn đang tiếp tục ổn định, bởi tàu quỹ đạo vẫn đang hoạt động quanh Mặt Trăng. “Thời điểm phóng và việc điều hành sứ mệnh đã đảm bảo rằng [tàu quỹ đạo] có thể tiếp tục trong gần 7 năm tới thay vì là 1 năm như dự kiến,” theo thông cáo của ISRO hôm 7/9.

Dự kiến quỹ đạo bay và đổ bộ của Chandrayaan-2. Nguồn: BBC.

Theo kế hoạch, tàu đổ bộ Vikram sẽ hoạt động trong 14 ngày Trái Đất với các hoạt động thăm dò đất đá và tìm kiếm dấu hiệu của nước trên Mặt Trăng trong phạm vi di chuyển 500m, tại địa điểm nơi khả năng tìm thấy nguồn nước là rất cao.

Trong khi đó, tàu quỹ đạo Chandrayaan-2 mang theo 8 thiết bị từ Ấn Độ, trong đó có một máy quang phổ hồng ngoại đo đạc ánh sáng phản chiếu khỏi bề mặt mặt trăng thông qua một loạt các bước sóng. Dữ liệu này có thể sử dụng để xác định và định lượng nước trên bề mặt, vốn hấp thụ ánh sáng mạnh ở các bước sóng nhất định. Dù Chandrayaan-1 đã cung cấp một số bằng chứng quan trọng đầu tiên cho thấy sự tồn tại của nước trên Mặt trăng, nhưng bước sóng của nó không bao phủ toàn bộ dải hấp thụ, điều này gây khó khăn cho việc tính toán lượng nước và sự phân bố của nước trên Mặt trăng, khiến đây sẽ là lần đầu tiên mọi bước sóng đo đạc đầy đủ, theo Science.

Một công cụ tương tự cũng sẽ thực hiện các phép đo trực tiếp đầu tiên với các chất dễ bay hơi, chẳng hạn như hiđrô và cácbon điôxit gần các cực trên Mặt Trăng. Điều này sẽ giúp các nhà nghiên cứu dễ dàng hơn trong việc điều tra nguồn gốc, thành phần và sự phân bố của các chất dễ bay hơi ở các khu vực này, theo Ryan Watkins, một nhà nghiên cứu Mặt trăng tại Viện Khoa học Hành tinh (Arizona, Mỹ).

Tàu vũ trụ bay theo quỹ đạo Mặt Trăng cũng mang theo một radar hoạt động ở hai tần số để phát hiện nước đóng băng bên trong các miệng hố bị che khuất vĩnh viễn, đồng thời để lập bản đồ mức độ dày đặc và độ dẫn điện của đá trên Mặt Trăng.

Bên cạnh đó, ISRO cũng khẳng định: “Máy ảnh của tàu quỹ đạo là máy có độ phân giải cao nhất (0.3m) hơn mọi sứ mệnh Mặt Trăng trước nay và các hình ảnh độ phân giải cao sẽ đóng góp rất lớn cho cộng đồng khoa học thế giới.”

Tuấn Quang, Anh Thư tổng hợp

Nguồn: Science; The Times of India; The New York Times; BBC; Nature; Scientific American.