Những gì bạn cần biết về DART, con tàu sắp được NASA đâm xuống thiên thạch ở vận tốc 6 km/s

Thứ Hai tới, NASA sẽ phát sóng trực tiếp nỗ lực đầu tiên trong làm chệch quỹ đạo bay của một thiên thể có tiềm năng va chạm với Trái Đất. Dự án “phòng không” sẽ sử dụng tàu có tên DART, viết tắt của Double Asteroid Redirection Test - Bài thử Tái định hướng Thiên thạch Đôi, cố gắng thay đổi đường bay của thiên thạch nhỏ Dimorphos bay quanh một thiên thể lớn hơn có tên 65803 Didymos.

Đúng kịch bản, tàu DART sẽ lao thẳng vào Dimorphos và làm chậm tốc độ bay của thiên thạch, đồng thời thay đổi quỹ đạo của Didymos. Một lần nữa NASA nhấn mạnh: cặp thiên thạch cũng như các mảnh vỡ sinh ra sau va chạm sẽ không ảnh hưởng tới Trái Đất. Tuy cú va chạm sẽ diễn ra lập tức, sẽ phải ít lâu sau ta mới rõ liệu quỹ đạo của cặp thiên thạch có bị ảnh hưởng bởi tàu DART.

Dưới đây là một số thông tin về sứ mệnh độc đáo diễn ra vào thứ Hai tới, được tổng hợp bởi phóng viên của trang tin công nghệ Ars Technica.

Tàu DART và cú va chạm lịch sử

Theo tính toán của NASA, tàu DART sẽ va chạm với thiên thể lúc 6 giờ 14 phút sáng 27/9 theo giờ Việt Nam. Con tàu sắp va chạm với thiên thạch nặng hơn 600 kg và không mang nhiều thiết bị trên mình. Bên cạnh khả năng làm chệch hướng thiên thể, có thể coi nó là một bài thử cho các phần mềm, phần cứng mới của NASA.

Trên tấm pin năng lượng mặt trời của DART còn là một pin quang điện tập trung đang trong giai đoạn thử nghiệm, nó có kích cỡ nhỏ hơn các thiết bị hiện hành tại NASA dù tạo ra lượng năng lượng lớn hơn. Bên cạnh đó, bộ ăng-ten của DART đang đồng thời thử nghiệm một số cài đặt cấu hình mới. DART cũng đang bay trong không trung nhờ một động cơ ion tân tiến.

Tất cả hoạt động của DART đều được ghi nhận thông qua một camera duy nhất, Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation (viết tắt là DRACO, tạm dịch là “Camera tối ưu Quang học cho Quan sát Thiên thạch và Thăm dò Didymos”). DRACO là camera đơn sắc sở hữu độ phân giải 2560×2160 pixel; cùng với hệ thống truyền tin, DRACO có thể gửi dữ liệu về Trái Đất với tốc độ 1 hình ảnh/giây. Khi tiếp cận Didymos, DART sẽ xa Trái Đất tới mức tín hiệu truyền đi và về sẽ mất hơn 1 phút. Vì thế, việc di chuyển và cú va chạm sẽ được thực hiện bởi hệ thống có trên tàu.

Hiện tại, kích cỡ Dimorphos trong mắt DART vẫn quá nhỏ để tàu có thể tiếp cận thiên thạch một cách chuẩn xác; DRACO chỉ có thể khóa mục tiêu trong khoảng thời gian 1 tiếng 30 phút trước khi cú va chạm diễn ra. Khoảng 4 tiếng trước va chạm, hệ thống điều khiển từ xa sẽ giao toàn quyền kiểm soát cho hệ thống nằm trên tàu DART.

Khoảng 2,5 phút trước va chạm, động cơ ion sẽ tắt hoàn toàn, và DART sẽ lao về phía thiên thạch nhỏ Dimorphos với tốc độ 6 km/s.

Dù Dimorphos chỉ có đường kính 120 mét, nó sẽ che toàn bộ tầm nhìn của DRACO khi tàu DART cách thời điểm va chạm 2 phút. “Chúng tôi không rõ Dimorphos trông như thế nào”, Nancy Chabot, nhà khoa học hành tinh phụ trách dự án cho hay, “đây sẽ là lần đầu tiên chúng tôi biết thiên thể này hình thù ra sao”. Cũng theo bà Chabot, hình ảnh cuối cùng sẽ được DRACO gửi về một giây trước va chạm.

Và nếu mọi thứ diễn ra đúng kế hoạch, DART sẽ lập tức dừng truyền tín hiệu.

Làm sao để ta biết sứ mệnh đã thành công?

Trên DART còn một tàu nhỏ khác có tên LICIACube được lắp ráp bởi Cơ quan Không gian Ý. Đầu tháng 9, LICIACube đã rời khỏi DART và sẽ bay ngang Dimorphos sau cú va chạm. Trên LICIACube là hai camera màu quay góc rộng và góc hẹp, đóng vai trò chụp toàn bộ thiên thể và bất cứ vật chất nào văng ra sau cú va chạm.

LICIACube sẽ lưu giữ thông tin để truyền về sau này, vậy nên phải vài tuần cho tới vài tháng sau va chạm, các nhà khoa học mới có thể nhận được số dữ liệu quý giá. Tuy nhiên, giới chuyên môn vẫn có thể đưa ra nhận định chỉ trong vài ngày đầu tiên. Một loạt các đài thiên văn từ 27 nước tham gia dự án sẽ góp công theo dõi cú va chạm và các hệ quả, bên cạnh đó hai kính thiên văn không gian là Hubble và James Webb cũng sẽ đồng thời để mắt tới sự kiện có một không hai.

Cơ quan Không gian Châu Âu (ESA) đã lên kế hoạch thăm dò cặp thiên thể với dự án có tên Hera, nhằm theo dõi những tác động của cú va chạm lịch sử. Phải vài năm nữa dự án mới có thể thu về trái ngọt, nên các dữ liệu hậu va chạm sẽ phải phụ thuộc vào LICIACube và các hệ thống kính thiên văn tân tiến.

Dự kiến, tốc độ quay quanh Didymos của Dimorphus sẽ giảm đi gần 1%. Theo lời bà Chabot, thiên thể nhỏ hơn sẽ bị ảnh hưởng mạnh hơn bởi lực hấp dẫn của thiên thạch lớn. Các mô hình giả lập của NASA cho thấy phần lớn vật chất văng ra sau cú va chạm sẽ bị lực hấp dẫn của hai thiên thạch bó buộc, và dần rơi xuống bề mặt hai thiên thể.

Tàu DART sẽ đại diện cho một bài thử thực tế về khả năng bảo vệ Trái Đất khỏi những thiên thể có thể gây nguy hại tới sự sống. Dữ liệu từ dự án sẽ cung cấp các phương án phòng vệ trong tương lai, giúp NASA lên kế hoạch tốt hơn trong những tình huống khó lường.

Bạn có thể theo dõi sự kiện phát trực tuyến của NASA trên kênh YouTube của họ.