Tàu thăm dò InSight hạ cánh thành công xuống bề mặt sao Hỏa, một kỷ nguyên mới vừa mở ra

Sống sót sau khi đi qua bầu khí quyển vô cùng khắc nghiệt của sao Hỏa với nguy cơ bị thiêu rụi bất cứ lúc nào, InSight - tàu thăm dò mới nhất của NASA cuối cùng cũng đã hạ cánh an toàn xuống bề mặt hành tinh Đỏ.

Lịch sử ngành hàng không vũ trụ rõ ràng vừa ghi nhận một cột mốc mới, nhưng nhiệm vụ dự kiến kéo dài 2 năm chỉ mới bắt đầu - một sứ mệnh đúng vơi cái tên của con tàu: khám phá những điều chưa biết bên dưới lòng đất của sao Hỏa.

Sau 6 tháng rưỡi dài đăng đẳng lang thang ngoài vũ trụ, InSight tiếp cận bầu khí quyển sao Hỏa ở vận tốc lên đến hơn 19.312km/h, lao xuống với góc nghiêng phù hợp trước khi giảm xuống chỉ còn khoảng 8km/h và cuối cùng là dừng hẳn khi đổ bộ xuống bề mặt. Để cho pha hạ cánh diễn ra nhẹ nhàng, InSight khi đạt đến một độ cao nhất định sẽ tự động kích hoạt hệ thống dù siêu âm, xử lý dữ liệu thu được từ các radar và vận hành các động cơ phản lực đúng thời điểm. Thực tế cho thấy quá trình đổ bộ diễn ra trong vòng chưa đến 7 phút nhưng nó được xem là “7 phút kinh khủng” nhất đối với cả bản thân con tàu và những người đứng sau sứ mệnh mà nó đang đảm trách.

Trong quá trình lao xuống với tốc độ điên cuồng, có 2 phi thuyền nhỏ nằm trên quỹ đạo của sao Hỏa “chứng kiến” và ghi nhận lại toàn bộ dữ liệu về pha hạ cánh lịch sử của InSight. Thật ra, những thiết bị thăm dò này chính là vệ tinh MarCO được phóng lên cùng lúc với InSight hồi tháng 5 vừa rồi tại bệ phóng đặt ở bang California (Mỹ). Được phát triển dựa trên CubeSats, 2 vệ tinh này có hình dáng của những khối vuông với chiều dành cạnh cỡ 10 cm. Tham gia nhiệm vụ này, CubeSats lần đầu tiên được tiến vào không gian sâu. Trong suốt chặng đường đi đến sao Hỏa, InSight nhiều lần gửi tín hiệu cho MarCO. Hai vệ tinh này sau đó chịu trách nhiệm giải mã và gửi thông tin về lại trạm kiểm soát mặt đất. Việc này giúp các kỹ sư tại NASA nắm rõ hơn họ cần phải làm gì để giúp cho quá trình hạ cánh diễn ra một cách thuận lợi nhất.

Trong màn hạ cánh vừa rồi, ngay thời điểm InSight chạm mặt đất, tàu đổ bộ đã gửi một tín hiệu ban đầu về lại Trái đất, cho biết tàu thăm dò đã đáp xuống trong trạng thái an toàn va nguyên vẹn. 7 phút sau, phi thuyền dùng kênh phát tín hiệu mạnh hơn để truyền về mặt đất, xác nhận lại tín hiệu trước đó là chính xác. Trong vòng 3 tiếng kể từ khi tín hiệu đầu tiên gửi về, các phi thuyền đa năng thuộc chương trình Mars Reconnaissance Orbiter hiện đang nằm ở quỹ đạo sao Hỏa sẽ tiếp tục đưa về Trái đất các dữ liệu ghi lại quá trình hạ cánh, nhằm đảm bảo mọi thứ không có vấn đề gì.

Thông báo của NASA trên Twitter.

Nhiệm vụ kế đến của InSight chính là nó phải tự khởi động các motor để mở những tấm pin mặt trời ra - đây là thứ không thể thiếu đối với bất kỳ tàu thăm dò nào hoạt động trên hành tinh khác. Nếu không có các tấm pin, không có năng lượng để vận hành thiết bị điện, sẽ không có một sứ mệnh nào được hoàn thành. Mars Odyssey - phi thuyền được phóng lên quỹ đạo sao Hỏa từ năm 2001 hiện đang bay ngang qua khu vực của InSight để xem các tấm pin mặt trời đã bung ra chưa và thông tin sẽ được gửi về cho các kỹ thuật viên ở NASA trong vòng 5 tiếng rưỡi.

Nếu thành công, InSight đã có thể “xắn tay” vào để thực hiện những nhiệm vụ mà nó được lập trình để tiến hành. Sứ mệnh của InSight chính là ghi nhận lại những đợt Marsquakes (động đất trên sao Hỏa) nhằm thu sóng âm từ những sự kiện này, với mục đích cuối cùng là khám phá những bí mật bên dưới lòng đất sao Hỏa.

Sứ mệnh của InSight chính là ghi nhận lại những đợt Marsquakes (động đất trên sao Hỏa).

Theo kế hoạch, trong vòng 2-3 tháng nữa, một cánh tay robot trên InSight sẽ bắt đầu chuyển 2 “dụng cụ lao động” của nó ra ngoài, đó chính là một thiết bị đo địa chấn và một máy khoan. Máy đo địa chấn sẽ chịu trách nhiệm “nghe” những trận động đất, trong khi thiết bị khoan sẽ bắt đầu khoan xuống độ sâu khoảng gần 4,9 mét so với bề mặt, sau đó tiến hành đo đạc nhiệt độ. Trong vài tháng tới, InSight sẽ bắt đầu công cuộc khám phá và cung cấp cho chúng ta thông tin chưa từng có về những gì có bên dưới bề mặt sao Hỏa.

Quá trình InSight hạ cánh xuống bề mặt sao Hỏa

3 tiếng trước khi đổ bộ: Kiểm tra tình hình thời tiết

Sau 6 tháng di chuyển từ Trái Đất, tàu vũ trụ InSight được thiết lập để rơi vào một quỹ đạo chính xác để có thể hạ cánh xuống bề mặt hành tinh Đỏ.

Khoảng 3 tiếng trước khi hạ cánh, các nhà khoa học có cơ hội cuối cùng để điều chỉnh thời gian hoặc căn vị trí đáp của InSight nhằm tránh sự ảnh hưởng của bất kỳ cơn bão bụi nào.

Tách khỏi phi thuyền

Khoảng 13 phút trước khi InSight đi vào bầu khí quyển sao Hỏa, nó sẽ tự động tách khỏi phần phi thuyền du hành hoạt động bằng năng lượng Mặt Trời và chuyển sang dùng nguồn pin tích hợp.

Đi vào bầu khí quyển

Còn hơn 6 phút trước khi hạ cánh, InSight xâm nhập vào bầu khí quyền mỏng của sao Hỏa với vận tốc 19.312km/h. Nó cần giữ độ nghiêng ở mức 12 độ để không bị bốc cháy theo tính toán của các nhà khoa học.

Bung dù siêu âm

3 phút 7 giây trước khi chạm đất, tốc độ của InSight giảm một cách nhanh chóng so với lúc đầu và khi còn cách mặt đất khoảng 11 km, hệ thống dù siêu âm tích hợp sẽ bung ra.

Thả tấm chắn nhiệt

2 phút 52 giây trước khi đáp đất, chất nổ gài sẵn sẽ làm bật các tấm chắn nhiệt ra ngoài. Những tấm chắn này đóng vai trò như những chiếc khiên nhằm bảo vệ InSight trong những điều kiện xấu nhất.

Mở càng đáp

2 phút 42 giây trước khi đáp đất, các hệ thống kích hoạt sẽ giúp mở những càng tiếp đất ra. Các nhân này có nhiệm vụ chống sốc khi con tàu chạm xuống bề mặt. Sau đó, InSight sẽ mở radar cảm biến mặt đất được trang bị sẵn.

Tách khỏi lá chắn cuối cùng

45 giây trước khi đổ bộ, InSight tách khỏi phần lá chắn cuối cùng vốn được gắn với dù, sau đó rơi tự do xuống bề mặt.

Kích hoạt tên lửa

44 giây trước khi hạ cánh, 12 tên lửa nhỏ được kích hoạt nhằm hãm tốc độ rơi.

Từ từ rơi xuống

15 giây trước đổ bộ, sau khi ngừng chuyển động theo phương ngang, InSight nhẹ nhàng rơi xuống với vận tốc khoảng 2,5 mét mỗi giây.

Đáp xuống bề mặt

2 giờ 53 phút sáng ngày hôm nay, NASA hạ cánh thành công tàu thăm dò InSight xuống vùng Elysium Planitia trên bề mặt sao Hỏa.

Mở tấm pin Mặt Trời

20 phút sau khi hạ cánh, InSight phải mở được các tấm pin Mặt Trời ra để thu năng lượng vận hành các thiết bị điện.

Hành trình 6 tháng đến sao Hỏa

Quỹ đạo hình elip của sao Hỏa giúp nó tiếp cận gần với Trái Đất 2 năm một lần. Đây là cơ hội để InSight rút ngắn thời gian để chạm đến bề mặt hành tinh Đỏ.