Tàu NASA đâm vào tiểu hành tinh: Ngăn chặn tái diễn "cú đột kích" bất ngờ vào Trái Đất năm 2013

CỘT MỐC LỊCH SỬ MỚI

Ngày 26/9/2022 (giờ Mỹ) đánh dấu một cột mốc quan trọng trong lịch sử của NASA nói riêng và lịch sử khám phá vũ trụ của loài người nói chung khi cơ quan vũ trụ Mỹ thực hiện thành công sứ mệnh: Thử nghiệm chuyển hướng tiểu hành tinh đôi (DART) của mình.

Điều này có nghĩa, lần đầu tiên trong lịch sử, NASA đang thể hiện cố gắng thay đổi chuyển động của một thiên thể tự nhiên trong không gian, CNN bình luận.

Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) cho biết, đây cũng là lần đầu tiên con người thay đổi động lực của một thiên thể theo cách có thể đo lường được. Sự kiện này sẽ là cuộc trình diễn toàn diện đầu tiên của con người về công nghệ làm lệch hướng có thể bảo vệ Trái Đất.

Cụ thể, vừa cách đây vài giờ, vào 7 giờ sáng ngày 27/9/2022 (tính theo giờ Việt Nam), tàu vũ trụ DART đã đâm thành công vào tiểu hành tinh có tên Dimorphos với tốc độ khủng khiếp 21.599 km/giờ, tương đương 6.000 mét/giây!

Tác động thần tốc này được hy vọng sẽ chỉ thay đổi tốc độ của Dimorphos 1% khi nó quay quanh Didymos. Nghe có vẻ không nhiều, nhưng theo NASA, nó sẽ đủ để thay đổi chu kỳ quỹ đạo của Dimorphos.

"Đây là một sự kiện đáng kinh ngạc. Chúng ta đang bắt tay vào một kỷ nguyên mới của loài người, một kỷ nguyên mà chúng ta có khả năng tự bảo vệ mình (Trái Đất) khỏi một vật thể nguy hiểm tiềm tàng từ không gian" - Lori Glaze, Giám đốc Bộ phận Khoa học Hành tinh của NASA cho biết.

Tiểu hành tinh Dimorphos cách Trái Đất chúng ta khoảng 11.000.000 km. Và tàu vũ trụ DART đã phải di chuyển gần 1 năm trong không gian mới có thể tiếp cận mục tiêu, kể từ khi DART được phóng đi hồi ngày 23/11/2021 trên đỉnh tên lửa Falcon 9 của SpaceX từ Tổ hợp Phóng Không gian 4 tại Căn cứ Lực lượng Không gian Vandenberg ở California, Mỹ.

Mặc dù tiểu hành tinh Dimorphos không gây ra mối đe dọa nào đối với Trái Đất, nhưng sứ mệnh đầy tham vọng này là mô phỏng cho những gì các nhà khoa học NASA sẽ làm nếu một tiểu hành tinh lao về và đe dọa Trái Đất.

Hệ thống Didymos được phát hiện vào năm 1996. Dẫu vậy, con người chưa bao giờ nhìn thấy hệ thống tiểu hành tinh đôi Dimorphos - một tiểu hành tinh mặt trăng nhỏ quay quanh tiểu hành tinh lớn hơn Didymos - ngay trước khi tàu vũ trụ DART lao vào nó. Vì hệ thống tiểu hành tinh này chỉ xuất hiện như một điểm sáng duy nhất trong các kính thiên văn trên mặt đất.

Didymos, có nghĩa là "sinh đôi" trong tiếng Hy Lạp, có đường kính khoảng 780 mét. Trong khi đó, Dimorphos có chiều ngang 160 mét và tên của nó trong tiếng Hy Lạp có nghĩa là "hai hình dạng".

Sở dĩ, Dimorphos được chọn để thử nghiệm vì kích thước của nó tương đối giống với các tiểu hành tinh có thể là một mối đe dọa với Trái Đất trong tương lai.

Theo NASA, thí nghiệm này sử dụng kỹ thuật "tác động động học" - là phương pháp làm chệch hướng một tiểu hành tinh/thiên thạch để bảo vệ Trái Đất chúng ta khỏi sự rình rập của các vật thể không gian.

Cũng theo NASA, hiện có một số lượng lớn các tiểu hành tinh gần Trái Đất - hơn 27.000 tiểu hành tinh - ở mọi hình dạng và kích cỡ. Do đó, không thể phủ nhận những mối nguy hiểm tiềm tàng từ chúng.

CUỘC CHẠM TRÁN DART vs. DIMORPHOS: NHƯ XE GÔN ĐÂM VÀO KIM TỰ THÁP

Trên thực tế, tàu vũ trụ DART có kích thước nhỏ hơn chiều dài tiểu hành tinh Dimorphos khoảng 100 lần, vì vậy nó không thể xóa sổ tiểu hành tinh. Thay vào đó, các nhà khoa học hy vọng vụ va chạm của DART có thể thay đổi tốc độ và đường đi của tiểu hành tinh trong không gian.

Nhóm kỹ sư DART đã so sánh vụ va chạm này với một chiếc xe gôn (golf cart) đâm vào một trong những Đại Kim tự tháp Giza - với hy vọng đủ năng lượng để tạo ra một hố va chạm.

"Chúng tôi mong rằng, cú huých lịch sử này sẽ làm thay đổi một chút quỹ đạo của Dimorphos và khiến nó vào trong quỹ đạo hấp dẫn hơn với Didymos, tiểu hành tinh lớn hơn trong hệ thống tiểu hành tinh đôi này" - Nhóm kỹ sư cho hay.

"Tiểu hành tinh nhỏ hơn Dimorphos mất 11 giờ 55 phút để hoàn thành một quỹ đạo quanh Didymos. Nếu DART thành công, thời gian đó có thể giảm bớt đi 73 giây, nhưng chúng tôi thực sự nghĩ rằng chúng tôi sẽ thay đổi khoảng thời gian đó bớt đi 10 phút" - Edward Reynolds, Giám đốc dự án DART tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Đại học Johns Hopkins cho biết.

QUAN SÁT VỤ VA CHẠM NHƯ THẾ NÀO?

Các kỹ sư của sứ mệnh DART cho biết, sẽ mất 2 tháng để có được hình ảnh và dữ liệu định lượng thực tế về ảnh hưởng của vụ va chạm.

Nhóm DART đang mong đợi hình ảnh truyền về Trái Đất từ CubeSat, một vệ tinh cỡ chiếc cặp của Cơ quan Vũ trụ Ý đã thực hiện một chuyến đi cùng với DART vào không gian. Nó tách ra khỏi tàu vũ trụ vào ngày 11/9/2022 và đang di chuyển phía sau để ghi lại những gì xảy ra của vụ va chạm từ góc độ an toàn.

Ba phút sau khi va chạm, một vệ tinh khác có tên LICIACube sẽ ghi lại hình ảnh và video về chùm va chạm và thậm chí có thể do thám miệng hố va chạm. Những hình ảnh đầu tiên dự kiến truyền về từ LICIACube có thể cho thấy khoảnh khắc va chạm và chùm tia mà nó tạo ra.

Elena Adams, kỹ sư hệ thống sứ mệnh DART tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Đại học Johns Hopkins cho biết, một vài hình ảnh ban đầu về vụ va chạm có thể được công bố trong và ngày tới từ vệ tinh CubeSat.

TẤT CẢ MỚI CHỈ BẮT ĐẦU

Sau vụ va chạm thành công của DART với tiểu hành tinh Dimorphos, khoa học mới chỉ bắt đầu!

- Trên mặt đất

Các đài quan sát trên mặt đất trên khắp thế giới đóng vai trò quan trọng trong việc quan sát hệ thống tiểu hành tinh như một cách để xác nhận xem DART có thay đổi thành công chuyển động của tiểu hành tinh hay không.

- Trong không gian

Trong khi đó, một loạt các Kính viễn vọng Không gian James Webb, Kính viễn vọng Không gian Hubble và sứ mệnh Lucy của NASA cũng sẽ quan sát vụ va chạm giữa tàu vũ trụ DART và tiểu hành tinh Dimorphos.

Để có cái nhìn sâu hơn, tỉ mỉ hơn về vụ va chạm nhân tạo này, sứ mệnh Hera của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu sẽ tiến hành một cuộc điều tra tiếp theo về Dimorphos và tiểu hành tinh lớn hơn trong hệ thống, Didymos.

Cụ thể, sứ mệnh Hera sẽ khởi động vào năm 2024. Tàu vũ trụ này, cùng với hai vệ tinh CubeSats, sẽ đến hệ thống tiểu hành tinh (gồm Dimorphos và Didymos) 2 năm sau đó.

Hera sẽ nghiên cứu cả các tiểu hành tinh, đo các đặc tính vật lý của Dimorphos và kiểm tra hố va chạm DART và quỹ đạo của Dimorphos quanh Didymos, với mục đích thiết lập một chiến lược bảo vệ Trái Đất trong tương lai hiệu quả hơn.

DART - SỨC MẠNH CỦA HỢP TÁC QUỐC TẾ

DART là sứ mệnh thử nghiệm phòng thủ hành tinh đầu tiên trên thế giới, cố ý thực hiện một tác động động học vào tiểu hành tinh Dimorphos để thay đổi một chút chuyển động của nó trong không gian.

Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins ở Laurel, Maryland (Mỹ) quản lý sứ mệnh DART cho Văn phòng Điều phối Phòng thủ Hành tinh của NASA như một dự án của Văn phòng Chương trình Nhiệm vụ Hành tinh của cơ quan này.

Mặc dù sứ mệnh DART do NASA tổ chức, được quản lý bởi Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học John Hopkins (Mỹ), nhưng sự thành công của nó có sự đóng góp to lớn từ hơn 1.000 nhà khoa học và kỹ sư từ khắp nơi trên thế giới trong suốt 7 năm.

'Bạn đồng hành' của tàu vũ trụ DART (kích cỡ ô tô con) chính là vệ tinh LICIACube. Đây là công nghệ do Cơ quan Vũ trụ Ý thực hiện.

LICIACube được lập trình để ghi lại ảnh hưởng của tác động của DART, ghi lại những hình ảnh độc đáo về bề mặt tiểu hành tinh cũng như của mảnh vỡ bắn ra từ miệng hố va chạm mới hình thành bằng hai camera quang học của nó: LUKE (LICIACube Unit Key Explorer) và LEIA (LICIACube Explorer Imaging for Asteroid). Mỗi camera sẽ thu thập dữ liệu khoa học để thông báo cho hệ thống tự trị của vi vệ tinh bằng cách tìm và theo dõi Dimorphos trong suốt cuộc chạm trán của DART.

Riêng dự án LICIACube được quản lý bởi Văn phòng Nhiệm vụ Thăm dò Robot ASI, với nhà thầu công nghiệp Argotec SrI và một nhóm khoa học từ Viện Vật lý Thiên văn Quốc gia, Đại học Bách khoa Milan, Đại học Bologna, Đại học Naples Parthenope, và Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Viện Vật lý Ứng dụng "Nello Carrara" của Ý.

NGĂN CHẶN QUÁ KHỨ KINH HOÀNG

Trong nhiều năm, NASA và các tổ chức không gian khác trên thế giới miệt mài cố gắng hiểu rõ hơn về mối đe dọa của các tiểu hành tinh gần Trái Đất - và cách làm chệch hướng chúng.

Trái Đất đã từng chứng kiến không ít lần bị thiên thạch/tiểu hành tinh tấn công:

- Sự cố nổi tiếng nhất được cho là cách đây 66 triệu năm khi một tiểu hành tinh có kích thước thành phố va vào vùng biển nông ngoài khơi bán đảo Yucatan của Mexico, giết chết 3/4 số loài trên Trái Đất.

Dưới đây là những thời điểm thời hiện đại khi các tiểu hành tinh tấn công Trái Đất, với những hậu quả thực sự.

- Năm 1908, một tiểu hành tinh mạnh đã lao xuống khu rừng Tunguska xa xôi ở Siberia của Nga. Sự kiện này đã san bằng cây cối và phá hủy các khu rừng trên diện tích 770 dặm vuông, tương đương với 3/4 diện tích của bang Rhode Island của Mỹ.

- Vào năm 2013, một tiểu hành tinh đã đi vào bầu khí quyển của Trái Đất phía trên thành phố Chelyabinsk, Nga. Nó phát nổ trong không trung, giải phóng năng lượng gấp 20 đến 30 lần so với năng lượng của những quả bom nguyên tử đầu tiên, tạo ra độ sáng lớn hơn Mặt Trời, tỏa nhiệt, làm hư hại hơn 7.000 tòa nhà và hơn 1.000 người bị thương. Sóng xung kích đã làm vỡ các cửa sổ cách đó 93 km. Điều đáng nói là, tiểu hành tinh này không bị phát hiện trước đó!

Sứ mệnh DART ra đời được hy vọng sẽ ngăn quá khứ lặp lại từng xảy ra trên Trái Đất.

Bài viết sử dụng nguồn: CNN, NASA, Space