Nhật Bản phóng tàu thăm dò và lấy mẫu vật từ vệ tinh Sao Hỏa -

Nhật Bản ngày 20-10 phóng thành công tàu thăm dò MMX, khởi đầu sứ mệnh khám phá hai vệ tinh của Sao Hỏa là Phobos và Deimos. Đây sẽ là lần đầu tiên một tàu vũ trụ tiến hành lấy mẫu vật từ Phobos và đưa về Trái Đất để nghiên cứu, giúp giải đáp bí ẩn kéo dài hàng chục năm về nguồn gốc hai vệ tinh này.
Tàu thăm dò MMX (Martian Moons eXploration) do Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA) dẫn dắt, được phóng bằng tên lửa H3 từ Trung tâm Vũ trụ Tanegashima lúc 4 giờ 41 sáng 20-10 theo giờ Nhật Bản (2 giờ 41 sáng cùng ngày theo giờ Việt Nam).
Đây là lần phóng thứ 10 của tên lửa H3, dòng tên lửa hai tầng do JAXA phối hợp với Mitsubishi Heavy Industries phát triển. Tên lửa cao 63 m đưa tàu MMX vào quỹ đạo chuyển tiếp tới Sao Hỏa theo đúng kế hoạch.
Khoảng 71 phút sau khi cất cánh, MMX tách khỏi tầng trên của tên lửa và bắt đầu hành trình bằng hệ thống động lực của chính mình. Sự kiện được truyền trực tiếp trên mạng của JAXA, với tiếng reo mừng từ trung tâm điều khiển khi tàu tách thành công.
Theo kế hoạch, hành trình tới Sao Hỏa kéo dài khoảng 10 tháng. MMX dự kiến đến hành tinh này vào tháng 8-2027, sau đó đi vào quỹ đạo gần vệ tinh Phobos để bắt đầu khảo sát.
Ba năm khảo sát hai vệ tinh Sao Hỏa
MMX dự kiến hoạt động trong hệ Sao Hỏa khoảng ba năm, dành phần lớn thời gian nghiên cứu Phobos bằng các thiết bị khoa học. Vệ tinh này có đường kính khoảng 22 km.
Tàu còn mang theo xe tự hành IDEFIX, do các cơ quan vũ trụ Pháp và Đức phối hợp phát triển. Xe dự kiến được triển khai lên bề mặt Phobos vào cuối năm 2028 hoặc đầu năm 2029 để khảo sát địa hình và hỗ trợ nghiên cứu tại chỗ.
Sau khi lập bản đồ và lựa chọn địa điểm phù hợp, MMX sẽ thực hiện hai lần tiếp xúc bề mặt Phobos để thu thập, lưu trữ mẫu vật trong khoang hồi quy. Tàu sau đó tiếp tục khảo sát Deimos, vệ tinh nhỏ hơn của Sao Hỏa, có đường kính khoảng 14 km.
MMX dự kiến rời hệ Sao Hỏa vào tháng 11-2030. Nếu mọi việc diễn ra theo kế hoạch, khoang chứa mẫu vật sẽ hạ cánh xuống Úc vào năm 2031, mang theo khoảng 10 gram vật chất từ Phobos.
Các nhà khoa học sẽ phân tích thành phần hóa học và khoáng vật của mẫu, rồi so sánh với đá Sao Hỏa và vật chất từ tiểu hành tinh. Kết quả này, kết hợp với dữ liệu MMX thu thập trong chuyến đi, có thể giúp xác định nguồn gốc của Phobos và qua đó làm sáng tỏ lịch sử hình thành Deimos.
Bí ẩn về nguồn gốc Phobos và Deimos
Các nhà khoa học hiện có hai giả thuyết chính về nguồn gốc hai vệ tinh của Sao Hỏa.
Giả thuyết thứ nhất cho rằng chúng hình thành từ vật chất văng ra sau một vụ va chạm lớn giữa Sao Hỏa và một thiên thể khác. Vật chất này sau đó kết tụ thành các vệ tinh quay quanh hành tinh. Quỹ đạo gần tròn và nằm gần mặt phẳng xích đạo của Phobos và Deimos phần nào phù hợp với giả thuyết này, tương tự cách Mặt Trăng được cho là hình thành sau một vụ va chạm khổng lồ với Trái Đất.
Giả thuyết thứ hai cho rằng Phobos và Deimos vốn là các tiểu hành tinh hình thành từ thời kỳ đầu của Hệ Mặt Trời, sau đó bị lực hấp dẫn của Sao Hỏa giữ lại. Hình dạng không tròn, bề mặt gồ ghề và một số đặc điểm hóa học của hai vệ tinh là những manh mối ủng hộ khả năng này.
Xác định nguồn gốc của chúng có thể cung cấp thêm dữ liệu về lịch sử địa chất Sao Hỏa, giai đoạn đầu của Hệ Mặt Trời và quá trình hình thành các hành tinh bên trong.
Hợp tác quốc tế, chia sẻ mẫu vật
Dù JAXA dẫn dắt sứ mệnh, MMX có sự tham gia của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) cùng các doanh nghiệp Mỹ và châu Âu cung cấp thiết bị khoa học và hệ thống liên lạc.
NASA đóng góp thiết bị MEGANE, một máy quang phổ tia gamma và neutron do Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins chế tạo; thiết bị lấy mẫu bằng khí nén do Honeybee Robotics phát triển; cùng dịch vụ liên lạc thông qua Mạng lưới Không gian Sâu của cơ quan này.
NASA dự kiến đầu tư khoảng 87 triệu USD cho sứ mệnh đến khi kết thúc, bao gồm kinh phí cho các nhà khoa học Mỹ tham gia dự án. Đổi lại, ít nhất 15% trong tổng số khoảng 10 gram mẫu vật dự kiến mang về sẽ được dành cho NASA nghiên cứu. Mẫu vật sẽ được lưu giữ tại Trung tâm Vũ trụ Johnson ở Houston để phân tích và bảo quản lâu dài.
MMX không phải nỗ lực đầu tiên nhằm đưa mẫu vật từ Phobos về Trái Đất. Nga từng phóng tàu Phobos-Grunt vào tháng 11-2011, nhưng tàu không thể thoát khỏi quỹ đạo Trái Đất do sự cố tên lửa và rơi trở lại Trái Đất trên vùng Thái Bình Dương vào tháng 1-2012.