Hành trình phía trước của Trí tò mò

Ngày 6/8, Trí tò mò – cỗ xe từ Phòng thí nghiệm Khoa học sao Hỏa của NASA – đã tới đích tại đáy lòng chảo Gale, có diện tích đúng bằng Hồ Ontario. Nhiệm vụ của nó là khám phá những hòn đá cổ xưa trên sao Hỏa để tìm những phân tử hữu cơ và các dấu tích của các môi trường nước phù hợp cho sự sống. Nó sẽ làm công việc này bằng cách trèo lên ngọn núi mọc ở trung tâm lòng chảo, đỉnh Aeolis Mons – các nhà khoa học trong dự án thường gọi nó với cái tên núi Sharp – nơi có 5,5 km các tầng đá đại diện cho hàng trăm triệu năm trong lịch sử sao Hỏa. Cỗ xe do con người chế tạo có khối lượng 900 kg sẽ trèo lên sườn núi, trong một hành trình sẽ kéo dài một thập kỷ hoặc thậm chí lâu hơn, mang theo không chỉ những thiết bị đầy đủ nhất từ trước đến nay trong số những kỳ thám hiểm sao Hỏa của loài người, mà cả những niềm hi vọng và mơ ước của các kỹ sư cùng các nhà thám hiểm, những người coi nhiệm vụ này là tiền đề cho một cuộc du hành đưa con người trực tiếp tới hành tinh này. 

“Những bánh xe của Trí tò mò đã bắt đầu thắp sáng con đường đưa những bước chân con người tới bề mặt sao Hỏa”, tuyên bố đầy cảm xúc của Charles Bolden, giám đốc NASA, tại Phòng thí nghiệm Phản lực (JPL) ở Pasadena, California, sau khi cuộc đổ bộ thành công. Lúc này, các nhà khoa học chịu trách nhiệm sẽ phải cùng làm việc để đảm bảo rằng nhiệm vụ với chi phí 2,5 tỷ USD của họ sẽ vượt qua thành tựu đạt được từ tất cả những chuyến thám hiểm trước đây tới hành tinh đỏ.

Người ta đã phải dùng đến những công nghệ phức tạp để thả cỗ xe một cách chính xác vào nơi nằm giữa Núi Sharp và thành lòng chảo Gale. Trong thời gian hơn 7 phút, người ta đã dùng một tấm chắn nhiệt, một chiếc dù, tên lửa đẩy lùi, và một cần trục bay để giảm tốc độ rơi của cỗ xe từ 5900 m/giây xuống còn dưới 1 m/giây và đặt nó nhẹ nhàng xuống bề mặt bên dưới. 

“Xác nhận đã đổ bộ”, khẳng định từ Allen Chen, người phụ trách của JPL cho các hoạt động tiếp cận, hạ cánh, và đổ bộ của thiết bị. Giọng của anh vẫn bình tĩnh và ổn định xuyên suốt câu nói. Nhưng những lời anh nói đã châm ngòi cho những cái ôm hôn, đập tay chúc mừng, và những giọt nước mắt nhẹ nhõm. Giây lát sau, những bức ảnh đầu tiên được chụp từ những máy camera nằm phía trước và bên hông cỗ xe đã được gửi về Trái đất từ Mars Odyssey, vệ tinh 11 năm tuổi của NASA, khi đó cũng vừa bay qua lòng chảo.

Doug McCuistion, chủ nhiệm chương trình thám hiểm sao Hỏa tại trụ sở NASA ở Washington DC, không muốn công nghệ đổ bộ mới mẻ này, vốn cần cả thập kỷ để phát triển, trở nên bị bỏ phí. Một cỗ xe như Trí tò mò ngày nay có thể được chế tạo nhanh hơn và rẻ hơn, ông nói. Nếu làm lại nhiệm vụ này, chi phí chế tạo cỗ xe sẽ giảm bớt được 500 triệu USD. Nhưng như vậy vẫn vượt quá ngân sách của NASA cho chương trình khoa học hành tinh. Hiện nay NASA tạm thời không có kế hoạch tiến hành các cuộc đổ bộ tiếp theo lên sao Hỏa. Tuy nhiên, chương trình vẫn có cơ hội cho một nhiệm vụ sao Hỏa vào năm 2018, với chi phí cho phép khoảng 700-800 triệu USD; cuối tháng này, John Grunsfeld, giám đốc khoa học của NASA, dự kiến sẽ công bố kết quả nghiên cứu đề xuất phương án sử dụng tối ưu cho nguồn kinh phí này.  

Lúc này, trong khi nhóm phụ trách việc đổ bộ đang được hưởng ánh hào quang của thành công, thì các kỹ sư của dự án phải kiểm tra lại cỗ xe với kích thước to bằng chiếc ô tô. Trong những giờ đầu tiên trên sao Hỏa, thiết bị gửi dữ liệu về một cách khá nhỏ giọt. Vào ngày tiếp theo, các kỹ sư điều khiển cỗ xe thử kích hoạt một ăng ten truyền thông để giúp tăng tốc độ truyền dữ liệu. Sang ngày tiếp theo, người ta cho mở cột radio của cỗ xe, nơi cũng đồng thời chứa vài máy ảnh, và việc này giúp tạo ra một chuỗi những bức ảnh màu. Phải thêm vài ngày nữa người ta mới cho xe chạy thử. 

Cỗ xe đã bắt đầu công cuộc thám hiểm theo cách lý tưởng mà những người lên kế hoạch đã mong muốn. Một ngày sau cuộc đổ bộ, Mike Malin, chủ tịch tổ chức Malin Space Science System ở San Diego, California, cũng là người phụ trách chính cho việc kiểm tra chiếc máy camera nằm dưới bụng cỗ xe, đã công bố một đoạn phim kịch tính về 150 giây cuối cùng của cuộc hạ cánh. Bằng cách kiểm tra chéo giữa những hình ảnh này với các bức ảnh có độ phân giải cao chụp từ vệ tinh Trinh sát Quỹ đạo sao Hỏa – chụp được hình ảnh thiết bị đổ bộ bên dưới chiếc dù – Malin chỉ cho mọi người thấy cỗ xe phía trên dải đất khô cằn, chỉ cách Núi Sharp có 6,5 km.

John Grotzinger, nhà địa chất học từ Viện Công nghệ California tại Pasadena, là người chịu trách nhiệm quyết định hướng hành trình đầu tiên của cỗ xe. Thay vì đi về phía Núi Sharp, liệu ông có nên chỉnh hướng Trí tò mò về phía rìa lòng chảo, được gọi là quạt bồi tích, nơi có địa chất rất thú vị, được cho là hình thành do nước đẩy các lớp trầm tích tới rìa lòng chảo. Một thiết bị từ vệ tinh Odyssey đã phát hiện ra rằng những vật chất ở nơi này giữ được nhiệt lâu hơn so với đất ở khu vực xung quanh trong những buổi đêm lạnh giá trên sao Hỏa. Grotzinger cho rằng điều này có thể giúp chứng tỏ rằng vật chất ở quạt bồi tích rắn chắc hơn ở nơi khác. “Có thể nước là tác nhân khiến chúng lắng đọng như vậy”, ông nói.

Hoặc là Trí tò mò có thể di chuyển theo hướng ngược lại, chạy về phía chân Núi Sharp, nơi các lớp đá có thể chứa những loại đất sét và đất sunfat từng chịu tác động của nước. Dù quyết định đi theo hướng nào thì điều đầu tiên Grotzinger mong muốn là khám phá các viên đá gần vị trí đổ bộ để tìm hiểu về sự đan xen giữa các lớp trầm tích từ chân Núi Sharp với các lớp đất từ quạt bồi tích, và đánh giá xem loại nào tồn tại trước. Những câu trả lời có lẽ đang nằm trong những hố nhỏ, hoặc những vết tích khác đang nằm trong các lớp đá ở gần vị trí hiện nay của cỗ xe. Vì vậy, nhóm thực hiện dự án sẽ lên kế hoạch tuyến đường dựa trên những vật thể này. “Chúng tôi sẽ cố gắng xâu chuỗi thật nhiều các viên ngọc trai với nhau thành chuỗi hạt, dựa trên những gì chúng tôi nhìn thấy được từ vệ tinh, sau đó sẽ thám hiểm chúng lần lượt từng chỗ một”, Grotzinger nói.

Trí tò mò có động cơ mạnh hơn các cỗ xe thám hiểm sao Hỏa trước đây của NASA như Tinh thần hay Cơ hội, và hiệu quả hơn trong việc khám phá các không gian ba chiều. Địa tầng của lòng chảo và núi sẽ cung cấp cho con người thêm hiểu biết phong phú về một chiều thứ tư – đó là thời gian. Grotzinger lưu ý rằng dù Tinh thần và Cơ hội đã di chuyển được hơn 42 km kể từ khi chúng đổ bộ năm 2004, thực chất chúng chỉ mới khám phá được khoảng vài chục m địa tầng. Còn ở Núi Sharp, Trí tò mò sẽ di chuyển qua 5500 m địa tầng.

Trí tò mò có lợi thế về mặt thời gian. Động cơ năng lượng hạt nhân cho phép duy trì nó trong vòng nhiều năm. Vì vậy, dẫu thèm muốn cho cỗ xe lên đường đi trèo núi ngay tức khắc, Grotzinger thấy tốt hơn là nên kiên nhẫn. “Dù có mất tới một năm mới tới đó cũng không sao”, ông nói.

THANH XUÂN dịch theo
http://www.nature.com/news/mars-rover-sizes-up-the-field-1.11128