THÁI DƯƠNG H�̣ và CU�̣C THÁM HI�̉M HỎA TINH

Ti�́n sĩ Nguy�̃n Ti�́n Ích

(ti�́p theo s�́ 30)

4-Chương trình Mars Global Surveyor (sẽ được vi�́t tắt là MGS) được hình thành đ�̉ đưa m�̣t phi thuy�̀n vào quỹ đạo Hỏa tinh với mục đích l�̣p bản đ�̀ t�̉ng quát mặt Hỏa tinh, nghi�n cứu toàn b�̣ mặt Hỏa tinh, b�̀u khí quy�̉n tr�n đó và cả b�n dưới mặt Hỏa tinh nữa với tri�̉n vọng là những k�́t quả đạt được sẽ giúp các nhà khoa học hi�̉u rõ hơn lịch sử hình thành các hành tinh trong (inner planets) của Thái dương h�̣.

Cũng như với Pathfinder, MGS được phóng đi bằng m�̣t hỏa ti�̃n Delta II, ngày 7 tháng 11 năm 1996, dọc đường con tàu đã phải ti�́n hành những vi chỉnh quỹ đạo, nhưng chỉ có 3 l�̀n thay vì 4 như với Pathfinder, đ�̉ đ�́n đúng mục ti�u đã định.

MGS đ�́n sao Hỏa ngày 11 tháng 9 năm 1997 sau m�̣t hành trình tr�n 10 tháng trời. Đ�̣ng cơ hỏa ti�̃n giảm t�́c khai hỏa trong 22 phút đ�̀ng h�̀ đ�̉ chuy�̃n MGS từ quỹ đạo li�n hành tinh vào quỹ đạo v�̣ tinh của sao Hỏa, m�̣t quỹ đạo ellip r�́t dài, với đi�̉m th�́p nh�́t ở 262 km b�n tr�n Bắc bán c�̀u và đi�̉m cao nh�́t ở 54 ngàn 026 km b�n tr�n Nam bán c�̀u và MGS phải bay đ�́n 45 giờ đ�̀ng h�̀ mới h�́t m�̣t vòng. Đ�̉ thay đ�̉i quỹ đạo, con tàu đã ứng dụng kỹ thu�̣t thắng hơi (aerobraking), dùng sức cản gió đ�̉ d�̀n d�̀n đưa đi�̉m cao nh�́t xu�́ng khoảng 450 km b�n tr�n mặt Hỏa tinh. Kỹ thu�̣t thắng hơi như v�̣y kh�ng c�̀n máy móc, đặc bi�̣t là nhờ đó mà khỏi c�̀n mang th�m nhi�n li�̣u đ�̉ chạy máy và đó là m�̣t đi�̀u quan trọng đ�́i với các phi thuy�̀n vũ trụ. Nhưng đ�̉ bù lại, thao tác thắng hơi c�̀n nhi�̀u thời gian.

Sáu ngày sau khi đ�́n sao Hỏa, ngày17 tháng 9 thao tác thắng hơi được khởi đ�̣ng với vi�̣c mang đi�̉m th�́p của quỹ đạo xu�́ng d�̀n đ�́n vùng thượng t�̀ng khí quy�̉n. M�̃i l�̀n con tàu nhúng vào khí quy�̉n thì sức cản gió sẽ làm nó ch�̣m lại m�̣t tý và đi�̉m cao của quỹ đạo cũng xu�́ng th�́p d�̀n. K�́ hoạch ban đ�̀u là mang d�̀n đi�̉m cao của quỹ đạo từ 56 ngàn 026 km xu�́ng khoảng 450 km trong vòng chừng 4 tháng. Nhưng r�̀i cũng như bao nhi�u k�́ hoạch khác, thao tác thắng hơi cũng phải lượng định lại và thay đ�̉i đ�̉ sức cản gió kh�ng làm hại đ�́n đ�̣ b�̀n của những b�̣ ph�̣n con tàu và mãi 18 tháng sau, tới tháng 3 năm 1999, quỹ đạo của MGS quanh sao Hỏa mới �̉n định, với đi�̉m cao nh�́t b�y giờ ở 450 km và đi�̉m th�́p nh�́t ở 120 km b�n tr�n mặt Hỏa tinh và phi thuy�̀n b�y giờ bay m�̣t vòng quỹ đạo m�́t 2 giờ đ�̀ng h�̀. C�ng tác l�̣p bản đ�̀ sao Hỏa cũng bắt đ�̀u từ thời đi�̉m đó.

Hình 7.- Phi thuy�̀n Mars Global Surveyor đ�̉ trở thành v�̣ tinh của Hỏa tinh

(Hình l�́y trong tài li�̣u NASA Facts, Mars Global Surveyor, cung c�́p bởi JPL)

Cho đ�́n nay, ngoài mục ti�u chính là chụp hình sao Hỏa bằng m�̣t máy hình gọi là Mars Orbiter Camera, vi�́t tắt là MOC, những k�́t quả đạt được g�̀m có:

� Hình ảnh những khe (gullies), những rác r�́n ghi được tương tự như những khe su�́i có nước chảy với rác r�́n được cu�́n theo đưa đ�́n m�̣t k�́t lu�̣n quan trọng là xưa kia Hỏa tinh có nước.

� Hỏa tinh kh�ng có m�̣t mạng từ trường r�̣ng khắp như ở Địa c�̀u nhưng chỉ t�̣p trung ở m�̣t s�́ địa đi�̉m tr�n mặt hay g�̀n mặt. Như v�̣y từ trường Hỏa tinh kh�ng phải do m�̣t cái lõi b�n trong sinh ra mà là do lớp magma từ b�n dưới đã xuy�n l�n mặt Hỏa tinh r�̀i đ�ng đặc ở đó vào thời kỳ đ�̀u ti�́n trình chuy�̉n bi�́n của Hỏa tinh.

� Những chứng li�̣u v�̀ khoáng ch�́t và v�̀ địa hình cho th�́y rằng Hỏa tinh có nước ở thời kỳ sơ khởi và đã có m�̣t h�̣ th�́ng nước nóng ng�̀m.

� Có m�̣t sự t�̣p trung khoáng ch�́t gọi là hermatite, tạo n�n bởi những hạt tinh th�̉ quặng sắt dưới dạng oxýt ferric (Fe₃ O₄) và chỉ có th�̉ bắt ngu�̀n từ những kh�́i nước đọng (standing bodies of water).

MGS/MOC bắt đ�̀u hành ngh�̀ ngay từ giữa năm 1997 khi MGS đang bay đ�́n sao Hỏa. Trong s�́ những hình gửi v�̀, đặc bi�̣t nh�́t là hình cho th�́y đ�́t quanh Nam cực đã nứt theo những đa giác. N�́u là ở mặt đ�́t thì đó là chỉ d�́u có nước đá b�n dưới. Đi�̀u đó có đúng cho Hỏa tinh kh�ng thì còn phải chờ nhi�̀u cu�̣c thăm dò khác sau này mới có th�̉ k�́t lu�̣n dứt khoát được.

Theo chương trình nguy�n thủy thì nhi�̣m vụ của MGS đã hoàn t�́t vào tháng Gi�ng năm 2001, sau m�̣t năm Hỏa tinh làm c�ng tác vẽ bản đ�̀. Nhưng chương trình được gia hạn cho đ�́n tháng 9 năm 2004.

Trong phi vụ thám hi�̉m Hỏa tinh bằng xe tự hành (Mars Exploration Rover, sẽ vi�́t tắt là MER) đưa hai con tàu Spirit và Opportunity l�n sao Hỏa vừa qua, MGS/MOC cũng đã đóng góp c�ng sức vào bằng cách chụp hình h�́ (crater) Gusev ngày 02 tháng Gi�ng năm 2004, nơi chi�́c xe Spirit sẽ đáp xu�́ng r�̀i ngày h�m sau, 03 tháng Gi�ng, MGS đã gửi hình chi�́c Spirit khi đang vào b�̀u khí quy�̉n r�̀i đáp xu�́ng mặt Hỏa tinh. Sau đó, ngày 23 tháng Gi�ng, MGS đã gủi hình chi�́c xe Spirit đ�̣u ở bãi đáp tr�n Hỏa tinh. Ngày 24 tháng Gi�ng đ�́n lượt bãi đáp của xe Opportunity được chụp hình gửi v�̀ mặt đ�́t và ngày 09 tháng 2 thì hình của Opportunity ở bãi đáp của nó tr�n Hỏa tinh được gửi v�̀ mặt đ�́t.

5-Với chương trình 2001 Mars Odyssey (sẽ gọi tắt là Odyssey), NASA đã mở đ�̀u thi�n ni�n kỷ qua vi�̣c ti�́p tục thám hi�̉m Hoả tinh đ�̉ tìm hi�̉u cơ c�́u địa ch�́t của hành tinh này, khả năng có nước hay nước đá và thành ph�̀n phóng xạ có gì nguy hi�̉m đ�́n đời s�́ng con người khi đáp l�n đó kh�ng. Ngoài ra Odyssey sẽ trở thành m�̣t trạm li�n lạc, chứa và chuy�̉n dữ ki�̣n v�̀ địa c�̀u cho những phi thuy�̀n sẽ đáp l�n mặt Hỏa tinh.

Theo chương trình đã hoạch định, Odyssey được phóng l�n ngày 7 tháng Tư năm 2001. Cũng như với MSG, quỹ đạo đ�̀u ti�n dự trù cũng sẽ méo và Odyssey sẽ phải m�́t 25 giờ đ�̀ng h�̀ đ�̉ bay quanh nó m�̣t vòng. Và cũng như với MSG, Odyssey sẽ đ�̉i đường bay bằng kỹ thu�̣t thắng hơi trong vòng 76 ngày đ�̉ cho m�̣t quỹ đạo tròn hơn, g�̀n mặt Hỏa tinh hơn và sẽ chỉ m�́t 2 ti�́ng đ�̀ng h�̀ đ�̉ bay quanh m�̣t vòng quỹ đạo.

Odyssey đã vào quỹ đạo như dự trù và bắt đ�̀u hoạt đ�̣ng từ đ�̀u năm 2002. Cho tới nay, Odyssey đã l�̣p bản đ�̀ v�̀ sự ph�n ph�́i v�̣t li�̣u tr�n mặt và n�ng b�n dưới mặt Hỏa tinh, theo dõi những thay đ�̉i theo mùa, chẳng hạn sự tăng, giảm của cái chỏm đá kh� (dry ice) tr�n hai cực. S�́ lượng nước đóng thành băng được tìm th�́y g�̀n mặt Hỏa tinh ở hai b�n xích đạo là những mi�̀n tương đ�́i �́m đã đưa các nhà nghi�n cứu đ�́n k�́t lu�̣n là Hỏa tinh mới ra khỏi m�̣t kỷ nguy�n băng giá. K�́t quả đo lường cũng cho th�́y rằng, trong t�́t cả các hành tinh, thì khí h�̣u tr�n Hỏa tinh là gi�́ng với trái đ�́t nh�́t.

Hình 8.- Phi thuy�̀n Mars Odyssey đ�̉ trở thành v�̣ tinh của Hỏa tinh

(Hình l�́y trong tài li�̣u NASA Facts, 2001 Mars Odyssey, cung c�́p bởi JPL)

Ngày 04 tháng Gi�ng vừa qua, khi ăn mừng Spirit đáp xu�́ng Hỏa tinh thì NASA cũng ăn mừng m�̣t năm Hỏa tinh (687 ngày địa c�̀u) c�ng tác của Odyssey. Trong năm đó, Odyssey đã đạt được những thành tựu sau đ�y:

� Cho ta bi�́t những địa đi�̉m có nước đá b�n dưới mặt Hỏa tinh.

� Ph�n tích những khoáng ch�́t và những nguy�n t�́ tạo n�n Hỏa tinh.

� Nghi�n cứu những phóng xạ tr�n Hỏa tinh đ�̉ th�̉m định khả năng g�y nguy hại cho các nhà thám hi�̉m sau này sẽ đặt ch�n l�n đó.

Ngoài những nhi�̣m vụ khoa học đó, Odyssey cũng như MGS (Mars Global Surveyor) còn giữ m�̣t vai trò chuy�̉n ti�́p quan trọng giúp cho các phi vụ Spirit và Opportunity nói chuy�̣n với JPL ở địa c�̀u. �

Chú thích cho ph�̀n 3:

(10) Cũng như trái đ�́t, Hỏa tinh có m�̣t lớp ngoài cứng và mỏng gọi là vỏ (crust) , b�n dưới là m�̣t lớp áo choàng (mantle), là m�̣t kh�́i v�̣t ch�́t ở th�̉ nhão bao quanh m�̣t cái nh�n ở th�̉ rắn. Vì Hỏa tinh nhỏ hơn Địa c�̀u n�n ngu�̣i xu�́ng nhanh hơn làm cho lớp vỏ có th�̉ d�̀y hơn là ở địa c�̀u. Hi�̣n nay chưa có những dữ ki�̣n chính xác v�̀ chi�̀u d�̀y của m�̃i lớp.

Trở lại Trang Nh�: