Hồ Trường

PHI THUYỀN CASSINI CHẾT TRÊN BẦU TRỜI THỔ TINH

           Cassini là chiếc phi thuyền của NASA từng thực hiện những cuộc khám phá quan trọng về Thổ Tinh và nhiều mặt trăng của hành tin này. Cassini đã tạo một cuộc cách mạng trong việc tìm kiếm sự sống ở ngoài trái đất. Chiếc phi thuyền này tan rã vào sáng thứ Sáu, 15 tháng 9, 2017, trong bầu trời phía trên hành tinh có vòng đai ấy. Chỉ còn một tháng nữa là đến dịp kỷ niệm 20 năm của chiếc phi thuyền này bay trong không gian.

          Cái chết của phi thuyền thám hiểm xảy ra một cách nhanh chóng và cố ý. Di chuyển với vận tốc 76,000 dặm một giờ, Cassini lao vào bầu khí quyển của Thổ Tinh (Saturn) ngay sau 3 giờ rưỡi sáng, theo giờ California, và ngưng liên lạc với địa cầu cách một phút sau đó, theo kế hoạch được chuẩn bị kỹ lưỡng của cơ quan không gian NASA. Trong vòng thêm ba phút, 12 thiết bị khoa học của Cassini đã bị tan rã, sau đó tan chảy rồi bốc hơi.

          Phi thuyền này đã làm việc cho đến lúc tận cùng, truyền những dữ kiện khoa học về bầu khí quyển của Thổ Tinh và cấu trúc bên trong của hành tinh, trong suốt chuyến bay xuống cuối cùng của nó.

          Tín hiệu cuối cùng của Cassini gửi cho địa cầu đã được tiếp nhận tại phòng thí nghiệm Jet Propulsion Laboratory (JPL), ở La Cana Flintridge ngay trước 5 giờ sáng. Trước khi xảy ra chuyến bay định mệnh xuống hành tình xa xôi của Cassini, ông Earl Maize, quản đốc chương trình cho chuyến thám hiểm đó tại JPL, nói, “Chúng tôi đã để cho thế giới biết, nhưng vẫn còn những thắc mắc. Chúng ta không thể đòi hỏi nhiều hơn nữa từ chiếc phi thuyền này.”

          Được thiết kế và chế tạo tại JPL, Cassini được trang bị một loạt quang phổ kế, radar tạo hình ảnh hai chiều, và những dụng cụ khoa học khác. Ban đầu phi thuyền được dự định dành ra bốn năm để nghiên cứu hệ thống hành tinh chung quanh Thổ Tinh. Tuy nhiên, Cassini rất mạnh, và thông tin khoa học mà nó thu thập làm cho người ta kinh ngạc, đến nỗi NASA triển hạn chuyến thám hiểm không gian thêm hai lần.

Trong suốt 13 năm ở Thổ Tinh, Cassini quan sát sự ra đời của những mặt trăng tí hon trong các vòng năng động của hành tinh này, và phát hiện những trận bão lớn trên các cực của Thổ Tinh. Phi thuyền cũng đã tìm thấy sáu mặt trăng mới được xác nhận và một số vòng mờ nhạt.

          Trong số những điều khám phá chói lọi nhất của Cassini, có sự hiện diện của những vạt hồ và biển hydrocarbon, trên mặt trăng lớn nhất của Thổ Tinh là Titan, thiên thể duy nhất khác bên ngoài trái đất trong thái dương hệ được biết là có chất lỏng đứng yên trên bề mặt của nó.

          Điều đáng ngạc nhiên hơn nữa, Cassini là phi thuyền đầu tiên nhìn thấy những dải băng đá lớn phun trào từ những vết nứt trên mặt trăng Enceladus, một điều phát hiện mà không ai thấy xảy ra. Sau khi cho Cassini bay trực tiếp xuyên qua những dải băng đó, các nhà điều tra mới hiểu rằng bề mặt đóng băng của mặt trăng đó che giấu một đại dương mặn, có thể được làm nóng lên bởi những lỗ thông khí thủy nhiệt (hydrothermal) ở đáy biển, một cái khác song song với địa cầu.

          Các khoa học gia tin rằng Titan và Enceladus là hai trong số những hành tinh có đầy hứa hẹn cho sự sống như trên trái đất.

          Trong tháng Tư, khi sự tan hủy của Cassini càng lúc càng đến gần, phi thuyền này đã bắt đầu thực hiện một loạt gồm 22 quỹ đạo táo bạo, đưa nó bay xuyên qua khoảng cách chưa được thăm dò trước đó, giữa Thổ Tinh và vành đai bên trong của nó. Những gì mà Cassini thu thập đã khác với sự hiểu biết từ trước đến nay của các khoa học gia về từ trường, bầu không khí,và cấu trúc bên trong của Thổ Tinh.

          Cassini là sứ mạng cuối cùng trong số những sứ mạng lớn của NASA thám hiểm ngoại tầng thái dương hệ. Cassini nối gót Voyagers 1 và 2, lên thăm Mộc Tinh, Thổ Tinh, Thiên Vương Tinh, và Hải Vương Tình, vào cuối thập niên 1970 và đầu thập niên 1980, cũng như tiếp bước Galileo, tức phi thuyền bắt đầu nghiên cứu sâu hơn về Mộc Tinh và các vệ tinh của nó trong vào năm 1989.

          Đặc biệt đáng quan tâm đối với các kiến trúc sư của Cassini là Titan. Đây là thiên thể duy nhất trong thái dương hệ, ngoài trái đất, có bầu không khí giàu khí nitrogen.

          Voyager 1 bay ngang qua Titan trong năm 1980, nhưng các thiết bị của phi thuyền không thể nhìn thấy bên dưới đám mây mù màu cam dày đặc của mặt trăng ấy. Tuy nhiên, nó đã phát giác các phân tử hữu cơ trong lớp sương mù dày đặc. Điều này gợi ý cho thấy một cấu trúc hóa học phức tạp xảy ra ở đâu đó trong bầu khí quyển của mặt trăng ấy, có thể phản ảnh thời kỳ đầu của trái đất trước khi hành tinh này có sự sống.

Toby Owen là một nhà khoa học hành tinh ở đại học University of Hawaii, và là người ủng hộ nhiệt tình cho sứ mạng Cassini. Ông mô tả Titan là một thế giới “Peter Pan,” “có thể giống trái đất, nhưng với việc phát triển của nó bị đóng băng trong một giai đoạn đầu.”

          Tính chung, hơn 5,000 người từ 17 quốc gia đã làm việc trên sứ mạng Cassini-Huygens, trong những vai trò khác nhau. Cassini đã bay được 4.9 tỷ dặm, chụp 453,048 tấm ảnh, dẫn tới việc ấn hành 3,948 tài liệu nghiên cứu.

          Mặc dù Cassini đã trở thành một trong những dự án thăm dò thành công nhất của NASA, nhưng điều đó suýt không xảy ra. Ít nhất hai lần, các viên chức NASA xém phải chấm dứt hoạt động của phi thuyền, vì thiếu ngân sách. Số tiền chi ra đã tăng lên khoảng $2.5 tỷ trước khi phóng, và tổng cộng $3.9 tỷ trong suốt sứ mạng thám hiểm.

          Vào năm 1991 và một lần nữa trong năm 1994, một cuộc phản đối từ các quốc gia khác đã cứu vãn sứ mạng này. Những viên chức ấy đã đổ một khối lượng lớn thời gian và tiền bạc vào Huygens (Phi thuyền song sinh được dự trù của Cassini, được gọi là Comet Rendezvous và Asteroid Flyby, bị hủy bỏ trong năm 1992).

          Bà Julie Webster, kỹ sư chính của Cassini tại JPL, nói, “Lúc này mọi người đều nhìn lại thành công rực rỡ đó, nhưng có những ngày đen tối thật sự vào đầu thập niên 1990.”

          Các kỹ sư NASA cho biết những dụng cụ của Cassini vẫn hoạt động vào thời điểm phi thuyền tan rã. Vấn đề là nó đã cạn nhiên liệu đẩy nó bay. 

          Nhóm lập kế hoạch cho sứ mạng đã quyết định rằng sự tiêu hủy hoàn toàn của Cassini là cần thiết, để ngăn chặn không cho phi thuyền và bất kỳ chất plutonium phóng xạ nào còn sót lại đụng vào và có thể làm nhiễm bẩn Titan hoặc Enceladus.

          Nếu bất kỳ plutonium nào vẫn tồn tại sau một vụ hạ cánh khó khăn, nhiệt độ của nó có thể làm tan băng nước của một mặt trăng. Ngoài ra, những mảnh vỡ của phi thuyền có thể mang những bào tử từ trái đất.

          Mặc dù cuộc hành trình của Cassini đã chấm dứt, các khoa học gia nói rằng họ chỉ mới bắt đầu dãi vào bề mặt của mọi điều quan sát do phi thuyền thực hiện.

          Các đề nghị trở lại đã bắt đầu được xem xét như là một phần của chương trình New Frontiers (Biên Cương Mới) của NASA, bao gồm một cuộc thăm dò Thổ Tinh và những sứ mạng riêng biệt cho Titan và Enceladus.