Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA) dự kiến phóng tàu vũ trụ trong sứ mệnh MMX vào ngày 19-10, nhằm khám phá hai vệ tinh Phobos và Deimos của Sao Hỏa, xác định nguồn gốc của chúng và đưa mẫu vật từ Phobos về Trái Đất. NASA đóng góp nhiều thiết bị và công nghệ quan trọng cho sứ mệnh này.
Theo NASA, tàu MMX dự kiến được phóng từ Trung tâm Vũ trụ Tanegashima của Nhật Bản lúc 3 giờ 41 phút chiều 19-10 theo giờ miền Đông nước Mỹ, tức 2 giờ 41 phút sáng 20-10 theo giờ Việt Nam. Sứ mệnh hướng tới giải đáp những câu hỏi lâu nay về nguồn gốc hai vệ tinh của Sao Hỏa, đồng thời cung cấp dữ liệu giúp giới khoa học hiểu rõ hơn lịch sử hình thành và phát triển của hệ Mặt Trời.
“Các mẫu vật từ MMX sẽ mang lại những phát hiện khoa học có thể làm thay đổi cách chúng ta hiểu về hệ Sao Hỏa trong nhiều thế hệ, đặc biệt khi NASA chuẩn bị đưa những con người đầu tiên lên Sao Hỏa,” Nicky Fox, Phó giám đốc Ban Giám đốc Sứ mệnh Khoa học tại trụ sở NASA ở Washington, cho biết.
Bà đánh giá sự hợp tác giữa NASA và JAXA trong việc bảo quản, nghiên cứu mẫu vật có ý nghĩa quan trọng. NASA sẽ tiếp nhận một phần mẫu vật được đưa về Trái Đất để phục vụ nghiên cứu lâu dài.
Giải mã nguồn gốc Phobos và Deimos
Giới khoa học từ lâu tranh luận về cách Phobos và Deimos hình thành. Một giả thuyết cho rằng hai vệ tinh là tàn tích của vụ va chạm lớn trên Sao Hỏa, khiến vật chất bắn vào quỹ đạo quanh hành tinh. Giả thuyết khác cho rằng chúng vốn là những tiểu hành tinh hình thành từ thời kỳ đầu của Hệ Mặt Trời, sau đó bị lực hấp dẫn của Sao Hỏa giữ lại cách đây hàng tỷ năm.
“Việc xác định được câu trả lời sẽ giúp làm sáng tỏ giai đoạn sơ khai, khi Trái Đất và các hành tinh phía trong khác có thể đã tiếp nhận phần lớn lượng nước và các hợp chất hữu cơ,” Tom Statler, phụ trách chương trình và nhà khoa học của MMX tại trụ sở NASA, cho biết.
Dữ liệu thu thập trong sứ mệnh, kết hợp với phân tích mẫu vật đưa về Trái Đất, sẽ giúp các nhà khoa học kiểm chứng những giả thuyết này.
NASA đóng góp ba hạng mục công nghệ chính cho MMX, gồm thiết bị quang phổ MEGANE, công nghệ lấy mẫu bằng khí nén P-Sampler và hỗ trợ liên lạc, định vị thông qua Mạng lưới Không gian Sâu của cơ quan này. NASA cũng tài trợ cho các nhà khoa học Mỹ tham gia nhóm nghiên cứu quốc tế của sứ mệnh.
Thiết bị MEGANE được phát triển tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins. Thiết bị này đo neutron và tia gamma phát ra từ bề mặt Phobos để xác định thành phần hóa học của vệ tinh, qua đó cung cấp manh mối về nguồn gốc của nó. Tên MEGANE được phát âm gần giống từ tiếng Nhật có nghĩa là “kính mắt”, hàm ý thiết bị giúp các nhà khoa học “nhìn” vào thành phần vật chất của Phobos.
Trong khi đó, bộ lấy mẫu P-Sampler do công ty Honeybee Robotics, thuộc Blue Origin, phát triển. Được gắn vào một chân hạ cánh của tàu vũ trụ, thiết bị sử dụng các luồng khí nitơ áp suất cao để thu thập vật chất trên bề mặt Phobos. P-Sampler bổ trợ cho thiết bị C-Sampler của JAXA, vốn được thiết kế để lấy mẫu ở độ sâu vài inch dưới bề mặt.
NASA dự kiến tiếp nhận và bảo quản khoảng 15% tổng lượng mẫu vật được đưa về Trái Đất tại Phòng thí nghiệm Vật liệu ngoài Trái Đất thuộc Trung tâm Vũ trụ Johnson ở Houston, bang Texas. Các mẫu này sẽ được lưu giữ để phục vụ nghiên cứu trong nhiều thập niên.
Đưa mẫu vật về Trái Đất vào năm 2031
Theo kế hoạch, tàu MMX sẽ đến Sao Hỏa vào tháng 8-2027 và bắt đầu khảo sát hai vệ tinh của hành tinh này. Sau khi nghiên cứu chi tiết Phobos, tàu sẽ thu thập mẫu vật trên bề mặt vệ tinh không sớm hơn tháng 12-2028.
Mẫu vật dự kiến được đưa về Trái Đất vào năm 2031, tạo điều kiện để các phòng thí nghiệm phân tích trực tiếp thành phần vật chất của Phobos bằng những phương pháp khó triển khai trên tàu vũ trụ.
Bên cạnh việc cung cấp thiết bị và công nghệ, NASA còn phối hợp với JAXA trong nghiên cứu khoa học. Các nhà khoa học do NASA hỗ trợ sẽ làm việc cùng đồng nghiệp quốc tế, sử dụng dữ liệu của sứ mệnh và mẫu vật thu thập được để tìm hiểu nguồn gốc Phobos cũng như quá trình tiến hóa của hệ Sao Hỏa.
Những kết quả này có thể giúp làm rõ lịch sử hình thành các thiên thể trong Hệ Mặt Trời, đồng thời bổ sung kiến thức cần thiết khi NASA chuẩn bị cho các sứ mệnh đưa con người lên Sao Hỏa trong tương lai.
Hình minh họa tàu vũ trụ MMX của JAXA khi tiến vào quỹ đạo Sao Hỏa. Phía sau là Phobos, vệ tinh mà sứ mệnh sẽ khảo sát và thu thập mẫu vật. Ảnh: JAXA
