Toàn cảnh kịch bản phi thuyền của NASA lao thẳng vào tiểu hành tinh ngày 26/9

Vào ngày 26/9, một tàu vũ trụ của NASA sẽ cố tình đâm thẳng vào một tiểu hành tinh có tên Dimorphos.

Sứ mạng Kiểm tra Chuyển hướng Tiểu hành tinh kép (DART), nhằm mục đích xem liệu loại tác động động học này có thể giúp làm chệch hướng một tiểu hành tinh gây ra mối đe dọa cho Trái đất hay không. Tom Statler, nhà khoa học chương trình NASA thực hiện sứ mệnh DART, cho biết: “Chúng tôi đang di chuyển một tiểu hành tinh. Chúng tôi đang thay đổi chuyển động của một thiên thể tự nhiên trong không gian. Nhân loại chưa bao giờ làm điều đó trước đây”.

Dưới đây là những thông tin cụ thể về sứ mạng đặc biệt DART.

Sứ mạng DART là gì?

Tàu vũ trụ DART có kích thước tương đương một chiếc xe buýt trường học. Nó đang di chuyển hướng tới tiểu hành tinh mục tiêu kể từ khi được phóng vào tháng 11/2021. Phi thuyền này sẽ tiếp cận tiểu hành tinh vào ngày 26/9, va chạm dự kiến xảy ra ​​lúc 7h14 tối, theo giờ Bờ Đông Mỹ (tức 6h sáng ngày 27/9 theo giờ VN)

Con tàu đang hướng tới một hệ thống hai tiểu hành tinh, nơi tiểu hành tinh "mặt trăng" nhỏ bé, tên là Dimorphos, quay quanh tiểu hành tinh lớn hơn là Didymos. Didymos có đường kính khoảng 780 mét, trong khi Dimorphos có chiều ngang 160 mét.

Tại thời điểm va chạm, Didymos và Dimorphos sẽ tương đối gần Trái đất - trong vòng 11 triệu km. Nhưng cả Dimorphos và Didymos đều không có nguy cơ va chạm với Trái đất, kể cả trước hoặc sau khi vụ va chạm diễn ra.

Phi thuyền DART sẽ làm gì?

DART đang đi tới ánh hào quang cuối cùng của mình. Con tàu sẽ hướng tầm ngắm lên Dimorphos, tăng tốc lên 21.600 km/giờ và đâm thẳng vào “mặt trăng” của tiểu hành tinh Didymos gần như trực diện.

Tàu vũ trụ của NASA nhỏ hơn Dimorphos khoảng 100 lần, vì vậy nó sẽ không phá hủy được tiểu hành tinh.

Thay vào đó, DART sẽ cố gắng thay đổi tốc độ và đường đi của Dimorphos trong không gian. Nhóm công tác NASA đã so sánh vụ va chạm này với một chiếc xe golf đâm vào một trong những Đại Kim tự tháp - đủ năng lượng để tạo ra một hố va chạm.

Cú va chạm sẽ làm thay đổi tốc độ của Dimorphos khoảng 1% khi nó quay quanh Didymos. Nghe có vẻ không nhiều, nhưng làm như vậy cũng sẽ thay đổi chu kỳ quỹ đạo của “mặt trăng” này.

Cú va chạm sẽ làm thay đổi một chút Dimorphos và khiến nó liên kết trọng lực nhiều với Didymos, vì vậy vụ va chạm sẽ không thay đổi đường đi của cặp tiểu hành tinh này quanh Trái đất hoặc làm tăng khả năng nó trở thành mối đe dọa đối với hành tinh của chúng ta.

Chúng ta sẽ thấy gì?

Tàu vũ trụ của NASA sẽ chia sẻ tầm nhìn của nó về hệ thống hai tiểu hành tinh thông qua một thiết bị được gọi là Máy ảnh Do thám dẫn đường quang học (DRACO).

Máy ảnh này, đóng vai trò như con mắt của DART, sẽ cho phép tàu vũ trụ xác định hệ thống tiểu hành tinh kép và phân biệt vật thể vũ trụ nào mà nó phải tấn công.

Công cụ này cũng là một máy ảnh có độ phân giải cao nhằm mục đích ghi lại hình ảnh của hai tiểu hành tinh để truyền về Trái đất với tốc độ một hình ảnh mỗi giây. Độc giả có thể xem trực tiếp trên trang web của NASA, bắt đầu phát lúc 6 giờ chiều ngày 26/9 (giờ Bờ Đông), tức 5 giờ sáng 27/9 theo giờ VN.

Didymos và Dimorphos sẽ xuất hiện như những đốm sáng khoảng một giờ trước khi vụ va chạm xảy ra, dần dần lớn hơn và chi tiết hơn trong khung hình.

Dimorphos chưa từng được quan sát trước đây, vì vậy các nhà khoa học cuối cùng cũng có thể xác định được hình dạng và bề mặt của nó.

Chúng ta có thể nhìn thấy Dimorphos một cách chi tiết tinh tế trước khi DART đâm vào nó. Trừ thời gian cần thiết để hình ảnh truyền về Trái đất, chúng sẽ hiển thị trong 8 giây trước khi xảy ra mất tín hiệu và nhiệm vụ của DART kết thúc, nếu nó thành công.

Tàu DART cũng có “phóng viên ảnh” riêng đi cùng. Một vệ tinh kích thước bằng chiếc cặp của Cơ quan Vũ trụ Italy đã thực hiện một chuyến đi với DART vào không gian. Được gọi là Light Italian CubeSat, chuyên chụp ảnh các tiểu hành tinh (hay LICIACube), nó tách ra khỏi tàu vũ trụ vào ngày 11/9. Vệ tinh này đang di chuyển phía sau DART để ghi lại những gì xảy ra từ góc độ an toàn.

Ba phút sau khi va chạm, LICIACube sẽ bay qua Dimorphos để ghi lại hình ảnh và video về vụ va chạm và thậm chí có thể do thám miệng hố va chạm. CubeSat sẽ giữ cho camera của nó hướng vào Dimorphos khi bay qua.

Hình ảnh và video, mặc dù không có sẵn ngay lập tức, sẽ được truyền trực tiếp trở lại Trái đất trong những ngày và tuần sau vụ va chạm.

Làm thế nào biết được liệu sứ mạng có thành công hay không?

LICIACube sẽ không phải là người quan sát duy nhất theo dõi vụ va chạm. Kính viễn vọng Không gian James Webb, Kính viễn vọng Không gian Hubble và sứ mệnh Lucy của NASA cũng sẽ quan sát sự kiện. Nhà khoa học Statler cho biết hệ thống Didymos có thể sáng lên khi bụi và mảnh vỡ của nó bị phóng ra ngoài không gian.

Nhưng kính thiên văn trên mặt đất sẽ là chìa khóa để xác định xem DART có thay đổi thành công chuyển động của Dimorphos hay không.

Hệ thống tiểu hành tinh Didymos được phát hiện vào năm 1996, vì vậy các nhà thiên văn học đã có rất nhiều quan sát về hệ thống này.

Dimorphos mất 11 giờ 55 phút để hoàn thành một quỹ đạo của Didymos. Ông Edward Reynolds, giám đốc dự án DART tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Đại học Johns Hopkins cho biết, nếu DART thành công, thời gian đó có thể giảm 73 giây, nhưng chúng tôi thực sự nghĩ rằng chúng tôi sẽ thay đổi nó khoảng 10 phút.

Statler cho biết ông sẽ rất ngạc nhiên nếu phép đo thay đổi chu kỳ diễn ra trong vòng chưa đầy vài ngày nhưng cũng có thể nhiều hơn, lên tới trên ba tuần.

Điều gì sẽ xảy ra nếu DART bắn trượt và không va vào tiểu hành tinh?

Lindley Johnson, chuyên gia về phòng vệ hành tinh của NASA cho biết: “Tôi rất tin tưởng rằng chúng ta sẽ tấn công vào 26/9 và đây sẽ là một thành công hoàn toàn”.

Nhưng nếu DART để lỡ nhiệm vụ, nhóm nghiên cứu sẽ sẵn sàng đảm bảo tàu vũ trụ này an toàn và tất cả thông tin của nó được tải xuống để tìm ra lý do tại sao nó không bắn trúng Dimorphos.

Trung tâm Điều hành Sứ mệnh của Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng NASA sẽ can thiệp nếu cần thiết, mặc dù DART sẽ hoạt động tự động trong bốn giờ cuối cùng của cuộc hành trình.

Mất 38 giây để thực hiện một lệnh truyền từ Trái đất đến tàu vũ trụ, vì vậy nhóm có thể phản ứng nhanh chóng. Elena Adams, kỹ sư hệ thống sứ mệnh DART tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng cho biết, nhóm DART đã chuẩn bị 21 kế hoạch dự phòng.

Tại sao lại cần kiểm tra tác động đến một tiểu hành tinh?

Dimorphos được chọn cho sứ mạng DART vì kích thước của nó tương đương với các tiểu hành tinh có thể gây ra mối đe dọa cho Trái đất. Một tiểu hành tinh có kích thước bằng Dimorphos có thể gây ra "sự tàn phá khu vực" nếu nó va vào Trái đất.

Chuyên gia Statler nói, cặp tiểu hành tinh Dimorphos và Didymos là "phòng thí nghiệm tự nhiên hoàn hảo" để thử nghiệm.

Sứ mạng DART sẽ cho phép các nhà khoa học hiểu rõ hơn về kích thước và khối lượng của mỗi tiểu hành tinh, điều cốt yếu để tìm hiểu các vật thể gần Trái đất.

Các vật thể gần Trái đất là các tiểu hành tinh và sao chổi có quỹ đạo đặt chúng cách Trái đất 48,3 triệu km. Phát hiện mối đe dọa của các vật thể gần Trái đất có thể gây hại nghiêm trọng là trọng tâm hàng đầu của NASA và các tổ chức không gian khác trên thế giới.

Dữ liệu quý giá do DART thu thập sẽ đóng góp vào các chiến lược bảo vệ hành tinh, đặc biệt là việc tìm hiểu loại lực nào có thể thay đổi quỹ đạo của một tiểu hành tinh gần Trái đất có thể va chạm với hành tinh của chúng ta.