Sau 9 năm chuẩn bị, tiêu tốn hơn 2,5 tỷ USD, tàu thăm dò tự hành mang tên Curiosity (Sự tò mò) của NASA đang tiến rất gần tới sao Hỏa và sẽ khám phá nhiều bí ẩn của hành tinh Đỏ, bao gồm việc xác minh liệu có dấu vết sự sống ở đây không. Tuy nhiên, để làm được việc đó, Curiosity sẽ phải trải qua quá trình hạ cánh vô cùng khó khăn, được ví von là “7 phút kinh hoàng”.

Ngày 29/7 vừa qua, tàu thăm dò Curiosity của Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) đã bước vào chặng cuối của việc tiếp cận với sao Hỏa và đang hướng tới một ngọn núi có thể chứa các bằng chứng cho thấy sự sống đã từng xuất hiện ở đây hay chưa.

Nhiệm vụ có một không hai

Khu vực hạ cánh dự kiến rộng khoảng 20 x 7 km và nằm trong một lòng chảo hình thành do sự va chạm với thiên thạch mang tên Gale Crater, gần với đường xích đạo của sao Hỏa.

Lòng chảo này, một trong những điểm thấp nhất trên sao Hỏa, có một ngọn núi cao 5km với nhiều lớp đất khác nhau. Các nhà khoa học nghi ngờ rằng nơi đây từng là một lòng hồ và bùn đất đã từng có rất nhiều tại đây. Nhưng theo thời gian, lớp bùn đất này đã hao mòn dần.

Nghiên cứu thổ nhưỡng tại khu vực này sẽ làm lộ ra nhiều bí mật của sao Hỏa.

Hình ảnh mô phỏng tàu Curiosity được cần cẩu trên không hạ xuống bề mặt sao Hỏa

Dự kiến, Curiosity sẽ chạm tới thượng tầng khí quyển của sao Hỏa trong ngày 6/8 tới đây. Để đáp xuống Gale Crater, Curiosity sẽ phải trải qua một quy trình hạ cánh vô cùng phức tạp, khó khăn, mạo hiểm.

Tiến sĩ Stephen Lewis, một giảng viên cao cấp tại Đại học Mở ở Anh và là thành viên nhóm nghiên cứu quá trình đi vào bầu khí quyển, hạ dần độ cao và hạ cánh của Curiosity đánh giá: “Một nhiệm vụ như thế này có lẽ chỉ diễn ra có 1 lần trong đời. Mọi người hẳn sẽ rất căng thẳng trong Chủ nhật tới”.

Ông nói rằng, với bầu khí quyển sao Hỏa loãng hơn Trái đất 200 lần, trọng lực chỉ bằng 1/3, việc đáp con tàu thăm dò với trọng lượng 1 tấn và kích cỡ bằng một chiếc xe tải nhỏ không phải là chuyện dễ dàng. Nguyên nhân do những chiếc dù cũng không đủ khả năng giảm tốc và giúp Curiosity hạ cánh an toàn. Trong tuần tới, Lewis và cộng sự của ông sẽ nghiên cứu bầu khí quyển sao Hỏa, với hy vọng sẽ dự báo chính xác tình hình thời tiết khi Curiosity hạ cánh.

“7 phút kinh hoàng”

Curiosity đã vượt qua hơn 563 triệu km kể từ khi nó được phóng lên từ tháng 11 năm ngoái. Ngay khi đi vào bầu khí quyển sao Hỏa, con tàu sẽ chỉ có 7 phút ở trên không trước khi chạm đất. NASA đã gọi đây là “7 phút kinh hoàng”.

Theo NASA, module chở con tàu sẽ đi vào bầu khí quyển sao Hỏa ở độ cao 129km với tốc độ hơn 20.000km/h. 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/h. 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/h trong khi các ra đa và máy tính ở trên cần cẩu này sẽ lái nó về phía bãi đáp.

Khi còn cách mặt đất khoảng 6 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.

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

Một canh bạc 2,5 tỷ USD

Tom Rivellini, một kỹ sư tại Phòng nghiên cứu lực đẩy phản lực của NASA và là nhân vật đã làm việc với hệ thống hạ cánh mới, đánh giá quá trình đi vào bầu khí quyển, hạ độ cao và hạ cánh của Curiosity thực sự vô cùng khó khăn.

“Chúng tôi phải đi từ thượng tầng khí quyển tới bề mặt sao Hỏa, phải giảm tốc độ từ 20.000km/h xuống 0 theo những giai đoạn hoàn hảo, khung thời gian hoàn hảo. Nếu có gì đó không đúng thì cuộc chơi coi như kết thúc”.

Dù chưa từng dùng hệ thống cần cẩu trên không để hạ xe thăm dò xuống một hành tinh khác trước đây, NASA lại sử dụng nó trong lần này, điều đó cho thấy họ đã chơi con bài mạo hiểm. Đây là canh bạc lớn. Cần biết rằng trong 17 nhiệm vụ hạ cánh xuống sao Hỏa kể từ lần đầu tiên do Liên Xô cũ thực hiện hồi năm 1971, đã có 10 lần kết thúc thất bại.

Nếu thành công, Curiosity sẽ sử dụng hệ thống thiết bị hiện đại có trên nó để nghiên cứu mẫu đất, đá và bầu khí quyển sao Hỏa nhằm tìm dấu vết về quá khứ ẩm ướt của hành tinh Đỏ. Nó cũng sẽ trả lời các câu hỏi như liệu nơi đây có sự sống hay không và vì sao nó lại trở thành một hành tinh đỏ lầm bụi, khô cằn như hiện nay.

Còn nếu NASA thất bại, việc khám phá sao Hỏa và tìm kiếm sự sống tại đây có thể sẽ dừng lại trong ít nhất 5 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.

Tường Linh (tổng hợp)