Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) sắp thực hiện một trong những chiến dịch cứu hộ táo bạo nhất trong lịch sử hoạt động không gian khi chi khoảng 30 triệu USD để nâng quỹ đạo Kính thiên văn Không gian Swift, đài quan sát hơn 20 năm tuổi nhưng vẫn sở hữu năng lực mà đến nay chưa kính thiên văn nào khác thay thế được: khả năng phát hiện và lập tức chuyển hướng quan sát những vụ nổ dữ dội nhất trong vũ trụ.
Sứ mệnh mang tên Swift Boost dự kiến được phóng ngày 27/6, do công ty khởi nghiệp Katalyst Space thực hiện bằng tàu dịch vụ Link. Nếu thành công, đây sẽ là lần đầu tiên một tàu vũ trụ được chế tạo trong chưa đầy một năm tiếp cận và nâng quỹ đạo cho một kính thiên văn vốn không được thiết kế để bảo dưỡng trên quỹ đạo.
Swift được NASA phóng năm 2004 với kinh phí khoảng 250 triệu USD cho một sứ mệnh dự kiến chỉ kéo dài hai năm. Tuy nhiên, nhờ hoạt động vượt xa kỳ vọng, kính thiên văn này liên tục được gia hạn và đến nay vẫn là công cụ quan trọng nhất của NASA trong việc phát hiện các vụ nổ tia gamma – những vụ nổ có năng lượng lớn nhất từng được biết đến trong vũ trụ.
Không giống Kính thiên văn Không gian Hubble hay James Webb, Swift có thể tự động chuyển hướng chỉ trong vài phút để quan sát một hiện tượng thiên văn vừa xuất hiện. Trong khi đó, Hubble có thể mất tới hai ngày để chuyển sang mục tiêu mới.
Brad Cenko, nhà khoa học phụ trách sứ mệnh Swift, cho biết chính khả năng phản ứng gần như tức thời này đã biến Swift thành “đội phản ứng đầu tiên” của NASA trong lĩnh vực thiên văn học.
“Tên gọi Swift không phải là một từ viết tắt. Nó phản ánh khả năng tự động chuyển hướng cực nhanh của kính thiên văn để quan sát gần như bất kỳ khu vực nào trên bầu trời,” ông nói.
Trong hơn hai thập niên hoạt động, Swift đã góp phần giúp các nhà khoa học làm sáng tỏ nguồn gốc của nhiều nguyên tố nặng trong vũ trụ, trong đó có vàng và bạch kim, thông qua việc quan sát các vụ nổ tia gamma liên quan đến siêu tân tinh và va chạm giữa các sao neutron.
Năm 2022, Swift còn phát hiện vụ nổ tia gamma sáng nhất từng được ghi nhận, được giới khoa học đặt biệt danh là BOAT (Brightest Of All Time – sáng nhất từng được ghi nhận).
Tuy nhiên, sau hơn hai thập niên hoạt động, Swift đang đứng trước nguy cơ kết thúc sứ mệnh không phải vì hỏng hóc mà do quỹ đạo ngày càng suy giảm.
Hoạt động Mặt Trời mạnh trong thời gian qua khiến tầng khí quyển trên cao của Trái Đất giãn nở, làm lực cản khí quyển tác động lên Swift tăng cao. Do không được trang bị động cơ để tự nâng quỹ đạo, kính thiên văn đang dần mất độ cao và có nguy cơ cháy rụi khi quay trở lại khí quyển vào cuối năm nay nếu không được can thiệp.
Đó là lý do NASA quyết định đầu tư khoảng 30 triệu USD cho chiến dịch cứu hộ.
“Đây không phải là một tàu vũ trụ thông thường,” Shawn Domagal-Goldman, Giám đốc Ban Vật lý thiên văn của NASA, nói.
“Swift sở hữu những năng lực độc nhất đối với nghiên cứu thiên văn. Đây là đài quan sát có thể nhanh chóng xoay khắp bầu trời để tìm kiếm những hiện tượng bùng nổ trong vũ trụ.”
NASA đã lựa chọn Katalyst Space, một công ty non trẻ tại bang Arizona, để thực hiện nhiệm vụ chỉ chín tháng trước thời điểm phóng.
Trong khoảng thời gian rất ngắn đó, công ty đã thiết kế và chế tạo tàu dịch vụ Link có kích thước cỡ một chiếc tủ lạnh, được trang bị ba động cơ ion, ba cánh tay robot cùng hệ thống cảm biến và động cơ điều khiển để tiếp cận Swift.
Sau khi được phóng bằng tên lửa Pegasus XL – cũng là chuyến bay cuối cùng của dòng tên lửa này – Link sẽ dành vài tuần thử nghiệm trên quỹ đạo trước khi tiếp cận kính thiên văn.
Nếu mọi việc diễn ra đúng kế hoạch, tàu sẽ dùng các cánh tay robot giữ lấy Swift rồi từ từ nâng quỹ đạo của kính thiên văn trong khoảng ba tháng, đủ để kéo dài thời gian hoạt động thêm ít nhất 5 năm.
Đây là nhiệm vụ đầy rủi ro vì Swift chưa bao giờ được thiết kế để một tàu khác tiếp cận hay bảo dưỡng trên quỹ đạo.
Kieran Wilson, trưởng dự án Link tại Katalyst Space, cho biết nhóm phát triển đã phải tiến hành chương trình thử nghiệm với cường độ rất cao nhằm giảm thiểu mọi nguy cơ có thể xảy ra.
“Chúng tôi tận dụng kinh nghiệm của NASA để tránh những sai sót cơ bản và tối đa hóa khả năng thành công của sứ mệnh,” Wilson nói.
Nếu thành công, Swift Boost sẽ mở ra một hướng đi mới cho ngành dịch vụ vệ tinh khi chứng minh rằng các tàu vũ trụ đã già cỗi vẫn có thể được kéo dài tuổi thọ thay vì phải kết thúc sứ mệnh. Katalyst Space kỳ vọng công nghệ này sẽ trở thành nền tảng cho một thị trường dịch vụ bảo dưỡng vệ tinh trong tương lai. Công ty hiện đã ký hợp đồng với Lực lượng Không gian Mỹ để phát triển phương tiện Nexus nhằm bảo dưỡng các tàu vũ trụ lớn hơn, dự kiến phóng vào năm 2027.
Trong trường hợp thất bại, hậu quả cũng không khác nhiều so với kịch bản ban đầu bởi Swift vốn đang trên đường rơi khỏi quỹ đạo.
“Nếu không làm gì, Swift cũng sẽ rơi khỏi quỹ đạo,” Cenko nói. “Có thể chúng tôi phải tạm dừng hoạt động khoa học thêm vài tháng. Nhưng đổi lại là cơ hội kéo dài sứ mệnh thêm nhiều năm. Với chúng tôi, đó là một quyết định quá rõ ràng.”
Minh họa Kính thiên văn Không gian Neil Gehrels Swift của NASA đang hoạt động trên quỹ đạo Trái Đất để nghiên cứu vũ trụ. Được phóng năm 2004, kính thiên văn này đang dần kết thúc sứ mệnh khi quỹ đạo ngày càng suy giảm và tiến gần đến thời điểm rơi trở lại khí quyển. Ảnh: Trung tâm Bay Vũ trụ Goddard/NASA
Minh họa tàu dịch vụ Link của Katalyst Space Technologies tiếp cận và bắt giữ Kính thiên văn Không gian Swift của NASA trong sứ mệnh nâng quỹ đạo cho đài quan sát. Ảnh: Katalyst Space Technologies
Các kỹ sư của Katalyst đưa tàu dịch vụ robot Link vào buồng thử nghiệm rung tại Trung tâm Bay Vũ trụ Goddard của NASA. Tàu dự kiến được phóng vào ngày 27/6/2026. Ảnh: NASA
Tàu dịch vụ robot Link của Katalyst Space được chuẩn bị đưa vào tên lửa Pegasus XL của Northrop Grumman tại Cơ sở Bay Wallops của NASA ở bang Virginia (Mỹ), ngày 8/6/2026. Ảnh: NASA/Ron Beard
