Tàu Curiosity lang thang tìm sự sống trên Sao Hỏa

Ngành khoa học không gian Hoa Kỳ vừa đạt được một thành công ấn tượng khi con tàu thăm dò Sao Hỏa lớn nhất và hiện đại nhất mang tên Curiosity trị giá 2,5 tỷ USD hạ cánh an toàn xuống hành tinh đỏ trong sứ mệnh khám phá những bí mật mà nhân loại đã tập trung chú ý hơn nửa thế kỷ qua.

Đọc E-paper

Giây phút tiếp đất của Curiosity ở hồ Gale

Đây là một cột mốc đáng ghi nhớ của ngành khoa học Mỹ và nhân loại trong quá trình nghiên cứu Sao Hỏa.

Được phóng lên vào ngày 26/11/2011 từ Trung tâmVũ trụ Kennedy ở mũi Canaveral, bang Florida Mỹ, tàu thăm dò này đã tách khỏi tên lửa đẩy Atlas 5 sau 45 phút đúng theo dự kiến và bắt đầu cuộc du hành dài hơn tám tháng từ Trái đất tới Sao Hỏa.

Là loại tàu thăm dò vũ trụ lớn nhất (nặng đến một tấn, to như một chiếc xe hơi) và hoàn thiện nhất của NASA, tuy nhiên hoạt động hạ cánh của Curiosity cũng vì thế mà được xem là khó khăn nhất, do nó lớn hơn nhiều so với các robot thăm dò Sao Hỏa trước đây như Spirit hay Opportunity.

Đây chính là một phòng thí nghiệm khoa học di động, hoạt động bằng năng lượng hạt nhân, được trang bị 17 máy quay camera và 10 thiết bị khoa học, sẽ lấy mẫu đất đá trên Sao Hỏa và phân tích ngay tại chỗ.

Các kỹ sư đối đầu với thử thách rất lớn để có thể đưa Curiosity đi qua khí quyển và hạ xuống mặt đất của hành tinh đỏ. Phương thức hạ cánh mới chưa từng được NASA sử dụng. Nó mạo hiểm và chứa nhiều rủi ro tới mức NASA đã gọi quá trình hạ cánh dài bảy phút của Curiosity là “bảy phút kinh hoàng”.

Theo NASA, module chở con tàu đi vào bầu khí quyển Sao Hỏa ở độ cao 129km với tốc độ hơn 20.000km/g. Module sẽ giảm dần tốc độ khi không khí dày dần lên.

Ma sát với không khí ở tốc độ lớn sẽ khiến nhiệt độ lá chắn nhiệt của module chở tàu tăng tới 1.600 độ C.

Khi còn cách bề mặt Sao Hỏa khoảng 11km, một chiếc dù đường kính 15 mét sẽ bung ra, giúp giảm tốc độ rơi xuống còn 288km/g. Khi còn cách bề mặt khoảng 1,6km, tàu Curiosity và phương tiện đóng vai trò “cần cẩu trên không” sẽ tách khỏi module chở nó.

Các động cơ tên lửa của chiếc cần cẩu đặc biệt sẽ được kích hoạt để giảm tốc độ rơi xuống còn khoảng 2,72km/g trong khi các rađa và máy tính ở trên cần cẩu này sẽ lái nó về phía bãi đáp.

Phòng Nghiên cứu Lực đẩy Phản lực của NASA vui mừng khi Curiosity đáp xuống bề mặt Sao Hỏa thành công

Khi còn cách mặt đất khoảng sáu mét, tàu thăm dò sẽ được cần cẩu sử dụng các sợi dây nylon hạ xuống một cách nhẹ nhàng. Tiếp đó, cần cẩu thả dây và bay đi.

Với việc Trái đất nằm cách Sao Hỏa 246 triệu km vào thời điểm tàu Curiosity hạ cánh, thì tín hiệu từ con tàu vũ trụ này phát trở lại trung tâm điều khiển ở Trái đất phải mất 14 phút và thêm 14 phút nữa để người ta gửi tín hiệu điều khiển tới chiếc xe.

Điều đó có nghĩa con tàu phải tự điều khiển toàn bộ quá trình hạ cánh, nhờ các máy tính trang bị trên nó. Do sự trì hoãn tín hiệu vừa nói nên rất có thể vào thời điểm trung tâm điều khiển nghe tin Curiosity đi vào bầu khí quyển Sao Hỏa thì hoặc nó đã hạ cánh an toàn trên mặt đất, hoặc đã vỡ thành nhiều mảnh trong quá trình đáp.

Tất cả nỗ lực tính toán và lập trình của NASA cuối cùng đã thành công. Vào lúc 1g30 sáng ngày 6/8 theo giờ miền Đông nước Mỹ, tức 12g30 theo giờ Hà Nội, Curiosity đã hạ cánh an toàn xuống hố Gale trên Sao Hỏa.

Đây có thể nói là cuộc tiếp đất trong không gian lớn nhất và quan trọng nhất của NASA kể từ khi Apollo 11 chạm đến bề mặt của Mặt trăng vào một đêm mùa hè năm 1969.

Vào thời điểm tàu chính thức chạm đất, những tiếng reo hò đã xuất hiện vang dội trong Phòng Nghiên cứu Lực đẩy Phản lực của NASA. Mọi người xúc động ôm chầm lấy nhau và mừng cho thành quả của tám năm cật lực chuẩn bị.

Niềm vui được nhân đôi bởi nếu Curiosity thất bại, việc khám phá Sao Hỏa và tìm kiếm sự sống tại đây có thể sẽ dừng lại trong ít nhất năm năm.

Với điều kiện kinh tế và tài chính ảm đạm như hiện nay, tham vọng đưa người lên hành tinh đỏ của NASA và người Mỹ cũng có thể sẽ dừng lại vĩnh viễn. Trong niềm vui vô bờ ấy thì đồng thời mọi người cũng hiểu rằng đây chỉ là bước khởi đầu.

Người dân New York hồi hộp theo dõi trực tiếp quá trình tiếp đất của Curiosity

Đúng với tên “Tò mò” của mình, robot “Curiosity” sẽ miệt mài dành ra hai năm để di chuyển một khoảng đường 12 dặm lên ngọn đồi có đá quặng ở hố Gale, với tên gọi Aeolis Mons hay Mount Sharp, trên bề mặt Sao Hỏa.

Một đặc điểm thú vị của hố Gale là nó giống như một di tích sống giúp cho thấy toàn bộ lịch sử và hiểu được những thay đổi lớn về môi trường của hành tinh này. Các nhà khoa học tin rằng nếu trên Sao Hỏa có dấu vết của sự sống thì khu vực này là nơi có khả năng nhiều nhất.

Nhờ vào một động cơ sử dụng năng lượng hạt nhân, Curiosity sẽ có thể đi được xa hơn và hoạt động được lâu hơn so với các con tàu thăm dò Sao Hỏa trước đó.

Sau 36 giờ hạ cánh xuống Sao Hỏa, ngày 7/8 tàu Curiosity đã gửi những hình ảnh màu đầu tiên về toàn bộ quang cảnh của hành tinh đỏ thu được bằng hệ thống camera HiRISE gắn trên tàu khi đang bay cách bề mặt hành tinh này khoảng 300km.

Ngày 9/8 Curiosity tiếp tục gửi về khoảng 130 bức ảnh góc rộng, trong đó có bức ảnh đầu tiên của chính con tàu cùng bức ảnh chụp toàn cảnh miệng núi lửa khổng lồ Gale.

Các bức ảnh màu đã cho thấy một bức tranh toàn cảnh của hành tinh đỏ cũng như bề mặt gồ ghề sỏi đá trải rộng một bên thành núi lửa cùng một gò đất cao gồm các lớp đá tầng có tên Núi Sharp nằm ngay trung tâm của miệng núi lửa.

Tại đây, tàu Curiosity sẽ tiếp tục khám phá lịch sử địa chất của Sao Hỏa thông qua những tầng lớp đất đá này nhằm tìm kiếm những dấu hiệu của sự sống trên hành tinh đỏ.

Bức chân dung tự chụp của Curiosity nhờ hệ thống camera chụp 360o

Phát biểu trước giới báo chí, nhà quản lý dự án Michael Watkins cho biết sau ba ngày lang thang trên Sao Hỏa, tàu Curiosity đã hoàn thành mọi nhiệm vụ khám phá theo kế hoạch đề ra của NASA.

Trong vài tuần tới, các nhà khoa học sẽ kiểm tra toàn diện hệ thống của Curiosity, bao gồm 10 hệ thống đo đạc mà nó mang theo.

Người ta cũng kiểm tra hệ thống động cơ của tàu thăm dò và các hệ thống điều khiển di chuyển, để xem quá trình hạ cánh có gây hư hại gì không.

Tiếp đó, Curiosity sẽ di chuyển trên một quãng ngắn trước khi được kiểm tra trên toàn hệ thống thêm một lần nữa.

Niềm tin vào sự sống trên Sao Hỏa

Trước khi tàu thăm dò Mariner của Mỹ bay ngang qua Sao Hỏa trong thập niên 60 của thế kỷ trước, ngay cả giới khoa học đã tin rằng Sao Hỏa có nước và sự sống, dù sự sống mới chỉ dừng lại ở dạng rêu.

Josh Bandfield, một chuyên gia về Sao Hỏa và là nhà khoa học hành tinh ở Đại học Washington cho biết: “Quang phổ Sao Hỏa, màu sắc của nó khi được chụp bằng ống kính phổ hồng ngoại gần, cho thấy hình ảnh rất giống rêu. Trở lại giai đoạn những năm 1950 và 1960, người ta kết luận rằng đó là bằng chứng của chất diệp lục tố và Sao Hỏa có rêu sống ở trên”.

Quan niệm trên đã đặt nền móng cho một làn sóng văn hóa liên quan tới Sao Hỏa phát triển hết sức mạnh mẽ trong giai đoạn 1950-1960. Trên phim ảnh, hàng loạt bộ phim về cuộc sống trên hành tinh đỏ được ra mắt, với hình ảnh nhiều giống quái vật độc ác đáng sợ.

Các kịch bản về một giống loài từ Sao Hỏa sẽ xâm chiếm Trái đất cũng được viết ra. Đó là những sinh vật rất thông minh với khả năng điều khiển trí não con người như trong phim Invaders from Mars ra đời năm 1953, hoặc là những sinh vật mang hình thù quái dị như trong phim truyền hình Mars needs Women sản xuất năm 1967.

Chính hướng giả thuyết có sự sống trên Sao Hỏa đã khiến đại chúng dồn mối quan tâm lớn tới hành tinh này.

Ngày 28/11/1964, tàu thăm dò Mariner-4 của Hoa Kỳ được phóng thành công và tám tháng sau, vào ngày 14/7/1965 Mariner-4 đã bay qua Sao Hỏa. Đó là lần đầu tiên nhân loại được nhìn những bức ảnh cận cảnh chụp bề mặt hành tinh đỏ, cho thấy một hành tinh dường như đã chết, đầy miệng núi lửa.

“Hình ảnh chụp lại cho thấy khung cảnh Sao Hỏa trông như Mặt trăng, đã khiến mọi người nản chí” - Bill Sheehan, tác giả cuốn Mars: The Lure of the Red Planet nói. Ông tin rằng chương trình Mariner của NASA đã giết chết một số chủ nghĩa lãng mạn về hành tinh đỏ. “Càng ít thông tin về Sao Hỏa được công bố, chúng ta càng muốn tìm hiểu về nó.

Chúng ta dùng Sao Hỏa làm phương tiện để thể hiện hy vọng và cả nỗi sợ hãi của mình. Khi Sao Hỏa được tìm hiểu và bức màn bí ẩn dần được vén lên, những tác dụng trên cũng không còn” - Bill nhận định.

Đi tìm sự sống trên Sao Hỏa

Bề mặt Sao Hỏa

Cho tới nay, các nước trên thế giới đã thực hiện khoảng hơn ba mươi cuộc khám phá Sao Hỏa, hành tinh có sự tương đồng với Trái đất nhiều nhất so với các hành tinh khác trong hệ Mặt trời. Tuy nhiên, chỉ có khoảng một nửa trong số các sứ mệnh đó là thành công.

Nhưng nhân loại vẫn không nản chí. Các tàu vũ trụ, máy móc, vệ tinh, kính thiên văn tiếp tục được gửi tới Sao Hỏa để tìm kiếm sự sống ở hành tinh này. Một số nghiên cứu mang lại những kết quả bất ngờ, nhưng cũng có những điều đến nay vẫn còn là ẩn số.

Điều làm đau đầu các nhà khoa học nhiều năm nay là qua hình ảnh các vệ tinh chụp được thì Bắc bán cầu của hành tinh đỏ là bình nguyên thấp và phẳng, là một trong những bề mặt phẳng phiu nhất trong tất cả các hành tinh thuộc Thái dương hệ. Một số giả thuyết cho rằng nước từng tồn tại ở bán cầu Bắc, do đó bề mặt nơi này nhẵn và phẳng.

Trong khi đó, bề mặt Nam bán cầu lồi lõm, gãy khúc, có độ cao trung bình từ 4-8km so với Bắc bán cầu. Các nhà khoa học cho rằng, có thể Nam bán cầu từng chịu một trận thiên thạch tàn phá trên diện rộng.

Năm 2003, robot tự hành Mars Express của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Châu Âu đã phát hiện trên Sao Hỏa có khí metan. Các nhà khoa học đánh giá, khí metan đã tồn tại trên Sao Hỏa chừng 300 năm nay, tuy nhiên không ai lý giải được bằng cách nào và sinh vật nào đã tạo ra khí metan ở đây (thông thường, khí metan chủ yếu do động vật sản sinh ra).

Ngoài ra, mặc dù có rất nhiều bằng chứng nói rằng trên Sao Hỏa ngày xưa đã từng có nước ở dạng lỏng, nhưng hiện nay có còn hay không vẫn là một điều bí ẩn. Áp suất khí quyển trên Sao Hỏa chỉ bằng 1% so với Trái đất, do đó khả năng nước đọng lại trên bề mặt Sao Hỏa là rất thấp. Thế nhưng những đường rãnh trên Sao Hỏa luôn được xem là bằng chứng cho thấy có nước chảy ít nhất một lần trong năm.

Michael Malin, nhà nghiên cứu chính của Mars Descent Imager, đagn xử lý hình ảnh gửi về từ Curiosity

Hầu hết các chuyến viễn thám Sao Hỏa đều cho một kết quả trùng lặp: trên Sao Hỏa có nhiều dấu hiệu cho thấy ở đó từng có đại dương, hệ thống sông ngòi, kênh rạch phong phú, phức tạp. Các nghiên cứu cho rằng Sao Hỏa trước đây có nhiệt độ ấm áp hơn và có nước, là điều kiện để có sự sống.

Cách đây gần bốn thập niên, vào năm 1976 NASA đã phóng tàu vũ trụ Viking để thực thi sứ mệnh tìm kiếm sự sống trên Sao Hỏa, nhưng sau đó đã đi đến kết luận rằng hành tinh này không có sự sống. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới do một nhóm các nhà khoa học Mỹ tiến hành đã cung cấp những bằng chứng mới cho thấy sứ mệnh Sao Hỏa năm 1976 đã phát hiện vi khuẩn trên hành tinh đỏ này.

Theo báo cáo công bố ngày 17/4/2012 trên trang web của Đài truyền hình NBC (Mỹ), các nhà khoa học đã tìm thấy những con vi khuẩn trong đất được lấy về từ Sao Hỏa có thể đã bị chết do sơ suất dưới nhiệt độ 160 độ C. Họ đã sử dụng công nghệ hiện đại để phân tích dữ liệu của sứ mệnh năm 1976.

Trưởng nhóm nghiên cứu, Tiến sĩ Joseph Miller, từng là nhà nghiên cứu tại NASA và hiện là Phó giáo sư tại đại học Nam California khẳng định: “Tôi chắc chắn đến 99% rằng sự sống tồn tại ở Sao Hỏa”. Các nghiên cứu về sự thải khí metan trên Sao Hỏa do nhóm trên tiến hành trong thời gian gần đây cũng củng cố phát hiện mới nói trên.

Với thành công bước đầu của tàu thăm dò Curiosity, nhà thiên văn học Martin Rees - cựu chủ tịch Hội khoa học Hoàng gia Anh - nhận định đây là sự kiện đánh dấu sự mở đầu cho thời kỳ con người xuất hiện trên hành tinh đỏ, bất chấp những rủi ro và nguy hiểm khi di chuyển trong hệ Mặt trời.

Tiến sĩ Martin Rees cũng tin rằng, câu hỏi liệu con người có đơn độc trong vũ trụ sẽ sớm được trả lời. Ông nhấn mạnh: “Chúng ta có thể mất cả thế kỷ này để tìm hiểu sự tiến hóa sinh học là duy nhất trên hành tinh của chúng ta hay phổ biến trong vũ trụ. Nhưng khi tàu thăm dò Curiosity khám phá các hố lớn trên Sao Hỏa, chúng ta hy vọng câu hỏi này sẽ được giải đáp”.

Giám đốc NASA, ông Charles Bolden, cũng tuyên bố rằng Curiosity đã đặt ra tiêu chuẩn mới trong hoạt động chinh phục không gian và sự thành công của con tàu đã mở ra cánh cửa cho việc con người tới chinh phục hành tinh đỏ dự kiến vào năm 2030.„

ĐÌNH NAM tổng hợp/DNSG cuối tuần