Vì sao tàu thăm dò NASA suýt bị “nuốt chửng” khi mang về “nắm đất” nặng 250gr từ nơi cách Trái đất 6,2 tỷ km?

Ngày 24/9, Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) đã đi vào lịch sử khi lần đầu tiên đưa về Trái đất một mẫu vật được thu thập từ một tiểu hành tinh nằm cách xa hành tinh chúng ta.

Tiểu hành tinh này có tên gọi là Bennu, rộng 262m, nằm cách Trái đất khoảng 6,2 tỷ km. Việc thu thập mẫu vật từ tiểu hành tinh này đã được thực hiện bởi một tàu thăm dò của NASA vào năm 2020, trước khi con tàu trải qua quãng thời gian dài 3 năm để trở về Trái đất.

Được biết, khi còn cách Trái đất ở khoảng cách 108.000 km, tàu OSIRIS-REx tiến hành thả viên nang chứa mẫu vật vào bầu khí quyển. Thiết bị sau đó đã được tiếp cận và kiểm tra kỹ lưỡng bởi các nhân viên của NASA. Các kiểm tra ban đầu cho thấy viên nang còn nguyên vẹn và không bị hỏng hóc trong quá trình hạ cánh. Các ước tính được thực hiện cho thấy lượng mẫu vật được thu thập rơi vào khoảng 250 gram, nhiều hơn so với mục tiêu thu thập ban đầu là 60 gram. Đây là khối lượng mẫu vật lớn nhất mang từ không gian vũ trụ về Trái Đất kể từ chương trình Apollo.

Quá trình hạ cánh đầy "bão táp"

Trước đó, do Bennu là một trong số các tiểu hành tinh có khả năng va chạm với Trái đất, NASA đã quyết định phóng tàu OSIRIS-REx vào năm 2016 với nhiệm vụ thăm dò tiểu hành tinh này, đồng thời mang những mẫu vật chất trở về Trái đất nghiên cứu. Mãi hai năm sau, tức năm 2018, con tàu mới tới tiểu hành tinh Bennu.

Trước OSIRIS-REx, đã có một số sứ mệnh thăm dò các tiểu hành tinh của tàu Hayabusa 1 (Nhật Bản) và NEAR-Shoemaker (Mỹ) được thực hiện. Các sứ mệnh này xác nhận điều mà các nhà nghiên cứu thiên thạch đã đưa ra giả thuyết từ lâu: Nhiều tiểu hành tinh không phải là những khối đá rắn chắc, mà là sự kết hợp của những tảng đá, cát và sỏi, vốn hình thành từ sự va chạm giữa các vật thể lớn hơn trong suốt lịch sử của Hệ Mặt trời.


Hình ảnh lập thể của một mỏm đá trên bề mặt tiểu hành tinh Bennu.

Với riêng nhiệm vụ của OSIRIS-REx, khi quan sát từ kính viễn vọng, các nhà thiên văn học cho rằng cấu tạo địa chất của Bennu khá giống với Itokawa, dựa trên thông tin do tàu Hayabusa của Nhật Bản đưa về từ năm 2010. Theo đó, Bennu được cho là sẽ được tạo thành từ những khối đá cuội xen kẽ với những bề mặt trơn nhẵn chứa đầy cát, nơi con tàu có thể hạ cánh thoải mái.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tại NASA đã thực sự "việt vị". Khi nhìn cận cảnh Bennu lần đầu tiên, OSIRIS-REx phát hiện ra một "khung cảnh địa ngục" với những tảng đá sắc nhọn nhô lên cao, chống lại trọng lực yếu ớt của Bennu. Điều này khiến kế hoạch hạ cánh ban đầu, vốn phụ thuộc vào máy đo độ cao bằng laser đo độ cao, trở nên hoàn toàn vô dụng.

Để tìm một chỗ hạ cánh thích hợp trên Bennu, các nhà khoa học vận hành OSIRIS-REx buộc phải sử dụng camera trên tàu vũ trụ để lập bản đồ tỉ mỉ các đặc điểm bề mặt của nó đến từng centimet.

Sau đó, dưới sự trợ giúp đặc biệt của nhà vật lý thiên văn "kiêm" nhạc sĩ, ca sĩ nổi tiếng Brian May, một hình ảnh lập thể 3D (được thực hiện bằng cách ghép hai bức ảnh lại với nhau để tái tạo nhận thức về chiều sâu của hai mắt) đã được tạo ra. Nó cho phép nhóm vận hành tàu OSIRIS-REx đánh giá mức độ an toàn của các địa điểm hạ cánh tiềm năng.


Cú hạ cánh của OSIRIS-REx cho thấy lớp bề mặt của Bennu có mật độ vật chất thấp hơn nhiều so với phần còn lại của tiểu hành tinh.

Suýt bị "nuốt chửng" bởi tiểu hành tinh cách xa Trái đất

Sau 22 tháng cân nhắc kỹ lưỡng, các nhà nghiên cứu đã quyết định chọn một địa điểm mà họ đặt tên là Nightingale, nơi OSIRIS-REx đã chạm tới vào ngày 20 tháng 10 năm 2020. Thay vì tiếp đất ở bãi đáp 50 m như ban đầu, con tàu lớn cỡ xe tải phải cố gắng hạ xuống miệng hố chỉ rộng 10m. Chưa kể đến, nhóm vận hành còn phải tái lập trình tàu vũ trụ từ xa nhằm hoàn thành nhiệm vụ.

Tuy nhiên, ngay cả khi chọn được địa điểm hạ cánh "êm ả" nhất, con tàu thăm dò vẫn gặp phải những sự cố bất ngờ. Đầu tiên, ngay khi vừa hạ cánh lên bề mặt của Bennu, tàu OSIRIS-REx lún sâu khoảng 50 cm, như thể con tàu đang bị "nuốt chửng" trong một đầm lầy. Chỉ khi tàu bắn một luồng khí nitơ nhanh chóng từ hệ thống đẩy TAGSAM, số phận của OSIRIS-REx mới không kết thúc tại Bennu.

Tuy nhiên, việc các luồng phụt phun ra lực quá mạnh đã khiến một lượng lớn sỏi và đất đá bốc lên từ miệng hố và vào không gian. Chúng bao trùm tàu vũ trụ đang bay lên, đe dọa sự an toàn của tàu. Rất may mắn, đã không có sự cố nào xảy ra với OSIRIS-REx

Trong lúc này, nhóm vận hành tại NASA thở phảo nhẹ nhõm, nhưng đồng thời cũng tỏ ra rất bối rối. Theo dự kiện, bề mặt của Bennu lẽ ra phải có khả năng chịu được trọng lượng của tàu OSIRIS-REx khá tốt, giống như một đống sỏi.

Tuy nhiên, quá trình chạm xuống cho thấy lớp bề mặt của Bennu phải có mật độ thấp hơn nhiều so với phần còn lại của tiểu hành tinh. Các nhà khoa học vẫn đang tìm kiếm lời giải thích.

Bề mặt có mật độ đất đá thấp có thể là do sự tồn tại của những khoảng trống giữa các tảng đá ở lớp bề mặt. Trong quá khứ, những khoảng trống đó có thể được lấp đầy bằng vật chất mịn, nhưng trong hàng tỷ năm Bennu du hành trong Hệ Mặt trời, những hạt mịn này có thể đã lắng đọng vào bên trong tiểu hành tinh, vốn có mật độ đậm đặc hơn nhiều so với bề mặt.

Để biết chắc chắn, các nhà khoa học sẽ phải thu thập được một số thông tin về phần bên trong của các tiểu hành tinh từ sứ mệnh HERA sắp tới của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, sứ mệnh này sẽ nghiên cứu hậu quả của tác động thử nghiệm của tàu thăm dò DART của NASA lên tiểu hành tinh Dimorphos, vốn đã diễn ra vào tháng 9 năm 2022.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Bản đồ trái đất và các hành tinh

Bản đồ trái đất và các hành tinh

Nếu bạn là người bắt đầu yêu thích môn thiên văn học thì việc nhận dạng vị trí, tên gọi, thông tin về các hành tinh trong vũ trụ không phải là điều dễ dàng.  Với Home Planet, bạn có thể dễ dàng biết được tất cả các th&ocirc

Đăng ngày: 29/06/2025
Đặt tên cho các ngôi sao, cần cả một chiến dịch toàn cầu

Đặt tên cho các ngôi sao, cần cả một chiến dịch toàn cầu

Tên đăng ký phải sử dụng từ 4 đến 16 ký tự La tinh và chưa từng được đặt cho bất cứ thiên thể nào khác.

Đăng ngày: 28/06/2025
Năm 1994, loài người từng đối mặt với diệt vong nhưng thoát nạn nhờ vị

Năm 1994, loài người từng đối mặt với diệt vong nhưng thoát nạn nhờ vị "anh hùng bí ẩn" này

Theo các nhà khoa học, vị "anh hùng bí ẩn" này từng cứu Trái đất và loài người thoát khỏi những vụ va chạm nhiều lần chứ không chỉ có năm 1994.

Đăng ngày: 28/06/2025
Những điều bạn chưa biết về Tinh vân

Những điều bạn chưa biết về Tinh vân

Tinh vân là một thiên thể ở dạng mây mù gồm khí sao và bụi vũ trụ. Tỷ trọng vật chất trong tinh vân rất thấp. Nếu đo bằng tiêu chuẩn trên Trái đất, có nơi hầu như là chân không. Nhưng thể tích tinh vân lại cực kỳ to lớn, cũng phải đế

Đăng ngày: 27/06/2025
Cách xa 1,4 tỷ km, tàu tỷ đô của NASA gửi về bức ảnh bí ẩn khiến giới khoa học sửng sốt

Cách xa 1,4 tỷ km, tàu tỷ đô của NASA gửi về bức ảnh bí ẩn khiến giới khoa học sửng sốt

Bức ảnh bí ẩn này có gì đặc biệt mà khiến các nhà khoa học bất ngờ?

Đăng ngày: 27/06/2025
Sự biến mất của sao Hỏa sẽ ảnh hưởng đến Trái đất như thế nào?

Sự biến mất của sao Hỏa sẽ ảnh hưởng đến Trái đất như thế nào?

Nếu sao Hỏa đột nhiên biến mất, điều đầu tiên có lẽ là Elon Musk sẽ phải đối mặt với đám đông các nhà đầu tư trong sự hoang mang.

Đăng ngày: 24/06/2025
Khám phá vũ trụ qua bản đồ thực tế ảo 3D chi tiết nhất

Khám phá vũ trụ qua bản đồ thực tế ảo 3D chi tiết nhất

Các nhà khoa học Thụy Sĩ sử dụng công nghệ VR và kho dữ liệu thiên văn khổng lồ để mô phỏng vũ trụ 360 độ trong thời gian thực.

Đăng ngày: 24/06/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News