Hoạt động thám hiểm không gian đạt đến một cột mốc mới vào tháng 10 năm 2025, khi tàu thăm dò Tianwen-1 của Trung Quốc, hoạt động trên quỹ đạo Sao Hỏa, đã chụp được những bức ảnh có độ phân giải cao về sao chổi 3I/ATLAS. Sự kiện này đánh dấu lần đầu tiên một vật thể liên sao được quan sát và chụp ảnh từ một hành tinh khác, củng cố một tiến bộ đáng kể cho khoa học hành tinh và thiên văn học hiện đại.
Việc ghi âm được thực hiện ở khoảng cách xấp xỉ 30 triệu km tính từ thiên thể, một kỳ công đòi hỏi sự thao tác có độ chính xác cao và lập kế hoạch tỉ mỉ từ phía Cơ quan Vũ trụ Quốc gia Trung Quốc (CNSA). Những hình ảnh này cung cấp dữ liệu quan trọng cho cộng đồng khoa học toàn cầu, chuyên nghiên cứu thành phần và quỹ đạo của những du khách đến từ bên ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta.
Việc sao chổi 3I/ATLAS đi qua gần Hành tinh Đỏ đã huy động một số cơ quan không gian, hướng dẫn thiết bị của họ thu thập càng nhiều thông tin càng tốt. Hợp tác quốc tế là điều cần thiết để tham khảo chéo dữ liệu và có được sự hiểu biết đầy đủ hơn về bản chất của vật thể vũ trụ quý hiếm này.
Một vị khách đến từ hệ mặt trời khác
Sao chổi 3I/ATLAS là vật thể thứ ba có nguồn gốc được xác nhận bên ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta, sau các phát hiện về ‘Oumuamua vào năm 2017 và 2I/Borisov vào năm 2019. Quỹ đạo của nó, được mô tả là quỹ đạo hyperbol sắc nét, là bằng chứng chính cho thấy nó không thuộc về hệ thống của chúng ta và chỉ đi ngang qua. Đường kính khoảng 5,6 km và di chuyển với tốc độ 58 km mỗi giây, phân tích của nó mang lại cơ hội duy nhất để nghiên cứu các vật liệu hình thành trong đĩa tiền hành tinh của một ngôi sao khác, cung cấp manh mối về sự hình thành các hệ hành tinh khác trong Dải Ngân hà. Việc quan sát chi tiết về thành phần và hành vi của chúng cho phép các nhà thiên văn học kiểm tra các lý thuyết về sự đa dạng của các “khối xây dựng” hành tinh tồn tại trong thiên hà của chúng ta, mang lại cái nhìn trực tiếp về tính chất hóa học của một hệ sao ở xa.
Chi tiết kỹ thuật của việc chụp
Camera độ phân giải cao HiRIC (Camera chụp ảnh độ phân giải cao) trên tàu Tianwen-1 là công cụ trung tâm để quan sát thành công. Ban đầu được thiết kế để lập bản đồ chi tiết bề mặt Sao Hỏa, nhóm kỹ thuật của sứ mệnh đã điều chỉnh việc sử dụng nó để theo dõi một mục tiêu nhỏ, phát sáng yếu, di chuyển nhanh trong không gian rộng lớn. Khả năng định hướng lại và lập trình lại đầu dò cho nhiệm vụ phụ này chứng tỏ tính linh hoạt và mạnh mẽ của công nghệ được sử dụng trong sứ mệnh.
Để vượt qua thách thức chụp một vật thể chuyển động nhanh như vậy mà không tạo ra hình ảnh mờ, các mô phỏng mở rộng đã được thực hiện. Chiến lược được áp dụng là sử dụng thời gian phơi sáng cực ngắn, tối ưu hóa khả năng thu ánh sáng và đảm bảo độ sắc nét cần thiết. Dữ liệu thô được truyền đến trung tâm điều khiển ở Bắc Kinh, nơi một hệ thống xử lý chuyên dụng tập hợp các chuỗi hình ảnh, tiết lộ những chi tiết chưa từng có về vị khách du hành giữa các vì sao.
Những hình ảnh tiết lộ điều gì về 3I/ATLAS
Những bức ảnh do CNSA công bố cho thấy rõ lõi đá và đông lạnh của 3I/ATLAS. Hạt nhân này được bao quanh bởi một vùng hôn mê, một đám mây khí và bụi hình thành khi sức nóng của Mặt trời làm thăng hoa lớp băng trên bề mặt sao chổi.
Tình trạng hôn mê đạt đường kính hàng nghìn km, cho thấy hoạt động của sao chổi rất mãnh liệt. Đuôi, được hình thành bởi các hạt bị đẩy ra bởi áp suất bức xạ mặt trời, kéo dài khoảng 56.000 km.
Các phân tích quang phổ sơ bộ, dựa trên dữ liệu thu thập được, cho thấy sự hiện diện của nước đá và carbon dioxide. Các tín hiệu yếu hơn của carbon monoxide cũng được phát hiện, một thành phần cho thấy sự hình thành của nó ở vùng rất lạnh của hệ sao quê hương của nó.
Ánh sáng đỏ quan sát được trong lõi được cho là do sự hiện diện của bụi giàu hợp chất hữu cơ. Ngoài ra, các nhà khoa học còn phân tích gia tốc phi trọng lực, một độ lệch nhỏ trong quỹ đạo không thể giải thích được chỉ bằng trọng lực, cho thấy các lực bổ sung gây ra bởi sự phun ra khí từ bề mặt của nó.
Hợp tác khoa học quốc tế
Việc sao Hỏa đi qua 3I/ATLAS không chỉ được quan sát bởi Trung Quốc. Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) đã sử dụng tàu thăm dò Mars Express và ExoMars Trace Gas Orbiter để phân tích khí thải từ trạng thái hôn mê của sao chổi, cung cấp góc nhìn bổ sung cho dữ liệu của Trung Quốc.
NASA cũng tích cực tham gia vào nỗ lực này, chỉ đạo Tàu quỹ đạo trinh sát sao Hỏa (MRO) chụp ảnh bằng thiết bị HiRISE mạnh mẽ của mình. Nhìn bề ngoài, các máy thám hiểm như Perseverance đã cố gắng phát hiện sao chổi từ đất sao Hỏa.
Tàu thăm dò Hope, từ Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất và MAVEN, từ NASA, đã thu thập dữ liệu quang phổ, làm phong phú thêm tập hợp thông tin và giúp tinh chỉnh các ước tính về hướng của trục quay của nó và các lực tác dụng lên nó.
Quỹ đạo của sứ mệnh Tianwen-1
Được phóng vào tháng 7 năm 2020, sứ mệnh Tianwen-1 đánh dấu một cột mốc quan trọng đối với chương trình không gian của Trung Quốc, là sứ mệnh đầu tiên của nước này tới Sao Hỏa. Tàu thăm dò đã đi vào quỹ đạo sao Hỏa thành công vào tháng 2 năm 2021, mang theo một tàu quỹ đạo, một tàu đổ bộ và tàu thám hiểm Zhurong.
Vào tháng 5 năm 2021, tàu thám hiểm Zhurong đã hạ cánh xuống vùng đồng bằng rộng lớn của Utopia Planitia, nơi nó hoạt động trong khoảng một năm Trái đất. Trong sứ mệnh lên bề mặt, tàu thăm dò đã thu thập dữ liệu địa chất, phân tích thành phần đất và khí quyển, đồng thời gửi lại hình ảnh chi tiết về địa hình.
Lập kế hoạch và thực hiện thao tác
Nhóm sứ mệnh Tianwen-1 bắt đầu lên kế hoạch quan sát sao chổi vào tháng 9 năm 2025, ngay khi dự đoán quỹ đạo trở nên đủ chính xác. Các tính toán đã tính đến tốc độ cao và độ sáng thấp của vật thể để xác định cửa sổ quan sát lý tưởng, đảm bảo rằng đầu dò ở đúng vị trí và các thiết bị được hiệu chỉnh chính xác để ghi lại.
Các bước tiếp theo để khám phá Trung Quốc
Các quan sát 3I/ATLAS thành công đóng vai trò là sự xác nhận quan trọng về các công nghệ và phương pháp sẽ được sử dụng trong các sứ mệnh tương lai của Trung Quốc. Kinh nghiệm thu được sẽ củng cố chương trình thăm dò các vật thể nhỏ hơn trong Hệ Mặt trời, một trong những trọng tâm của CNSA trong thập kỷ tới.
Sứ mệnh Tianwen-2, được phóng vào tháng 5 năm 2025, là bước tiến lớn tiếp theo. Mục tiêu của nó là thu thập các mẫu từ một tiểu hành tinh gần Trái đất và sau đó nghiên cứu sao chổi từ vành đai chính. Việc theo dõi thành công 3I/ATLAS khẳng định khả năng của Trung Quốc trong việc tiến hành các hoạt động phức tạp trong không gian sâu.
