Tàu thăm dò Tianwen-1 của Trung Quốc đã ghi lại những hình ảnh chưa từng có về sao chổi liên sao 3I/ATLAS trong quá trình nó di chuyển quanh Sao Hỏa vào tháng 10 năm 2025. Thiết bị không gian đã chụp được thiên thể này từ khoảng cách khoảng 30 triệu km. Hoạt động diễn ra trực tiếp từ quỹ đạo của hành tinh đỏ. Chiến công này thể hiện quan sát đầu tiên của một du khách bên ngoài hệ mặt trời từ góc nhìn của sao Hỏa. Các nhà nghiên cứu hiện sử dụng dữ liệu để phân tích thành phần quốc tế.
Thiên thể được hợp nhất thành vật thể thứ ba có nguồn gốc bên ngoài được khoa học thiên văn hiện đại xác nhận. Nó đi theo tiểu hành tinh Oumuamua, được xác định vào năm 2017 với hình dạng thon dài đặc biệt và sao chổi 2I/Borisov, được phát hiện vào năm 2019. Kính viễn vọng ATLAS, nằm ở vùng núi của Chile, đã phát hiện ra tảng đá vào ngày 1 tháng 7 năm 2025. Vật thể di chuyển theo quỹ đạo hyperbol mở. Quỹ đạo này chứng thực sự hình thành của nó bên ngoài vùng lân cận vũ trụ của chúng ta, cho thấy rằng nó không bị ràng buộc bởi lực hấp dẫn của mặt trời. Các nhà khoa học đã điều chỉnh thiết bị của sứ mệnh Trung Quốc vào tháng 9 để theo dõi lần tiếp cận gần nhất xảy ra vào ngày 29 tháng 10.
Điều chỉnh kỹ thuật để chụp tốc độ cao
Camera có độ phân giải cao của tàu vũ trụ đóng vai trò chính trong hoạt động này. Thiết bị này có tên viết tắt là HiRIC, có thiết kế ban đầu nhằm mục đích lập bản đồ các bề mặt hành tinh. Các kỹ sư cần thiết để điều chỉnh hệ thống từ xa. Việc sửa đổi cho phép theo dõi mục tiêu với độ sáng mờ và chuyển động cực nhanh. Nhóm kỹ thuật đã thực hiện một số mô phỏng sơ bộ. Mục tiêu liên quan đến việc tối ưu hóa thời gian phơi sáng ngắn và tránh mờ do tốc độ quỹ đạo.
Dữ liệu thu được sẽ truyền qua không gian đến các trạm tiếp nhận ở Bắc Kinh. Máy tính trên mặt đất xử lý thông tin thô trong một hệ thống chuyên dụng. Kỹ thuật viên tạo ra chuỗi video dài 30 giây. Khoảng cách gần 30 triệu km đặt ra một thách thức đáng kể về mặt hậu cần. Những điều chỉnh chính xác đã đảm bảo sự thành công của nỗ lực. Độ ổn định nhiệt của vệ tinh cũng góp phần tạo nên độ sắc nét cho hình ảnh của lõi đá.
Hình ảnh động được tạo ra từ các bức ảnh cho thấy sự dịch chuyển của thiên thể trên nền tối đầy những ngôi sao xa xôi. Những bản ghi trực quan này giúp các nhà thiên văn học thực hiện các phép tính toán học phức tạp. Các nhà khoa học tìm cách tìm hiểu gia tốc phi trọng lực được phát hiện trong vật thể trong suốt hành trình của nó. Hiện tượng này xảy ra khi sự giải phóng khí đóng vai trò như một chất đẩy tự nhiên, làm thay đổi lộ trình do lực hấp dẫn của mặt trời quy định. Độ chính xác của hình ảnh cho phép đo lực này với độ chính xác chưa từng có.
Cấu trúc vật lý và thành phần hóa học của du khách
Những bức ảnh do Cơ quan Vũ trụ Quốc gia Trung Quốc công bố tiết lộ những chi tiết hình ảnh quan trọng. Lõi đá của 3I/ATLAS xuất hiện được bao quanh bởi đám mây khí và bụi dày đặc. Cấu trúc này đạt đường kính hàng nghìn km. Kích thước đáng kể cho thấy mức độ hoạt động của sao chổi cao. Nhiệt mặt trời gây ra sự thăng hoa nhanh chóng của các vật liệu đông lạnh có trên bề mặt vật thể.
Thiên thể rộng khoảng 5,6 km. Nó lao xuyên không gian với tốc độ ấn tượng 58 km/s. Đuôi sao chổi mỏng trong những tháng đầu tiên quan sát. Kịch bản đã thay đổi đáng kể vào tháng Tám. Cấu trúc này phát triển có chiều dài lên tới 56 nghìn km, luôn hướng về hướng ngược lại với mặt trời do gió mặt trời.
- Lõi trung tâm: bao gồm đá và băng, nó thể hiện sự phản chiếu màu đỏ do bụi hữu cơ gây ra.
- Tình trạng hôn mê xung quanh: đám mây hình thành do sự bốc hơi dữ dội của vật chất do sức nóng của mặt trời.
- Đuôi dài: vệt các hạt bị đẩy ra bởi áp suất bức xạ, có thể nhìn thấy ở quy mô lớn.
- Gia tốc dị thường: độ lệch khỏi lộ trình gây ra bởi các lực vượt quá trọng lực, được phân tích cùng nhau.
Quang phổ ban đầu được thu thập bởi các cảm biến cho thấy sự hiện diện dồi dào của nước đá và carbon dioxide trong cấu trúc. Các thiết bị này cũng thu được những tín hiệu mờ nhạt của carbon monoxide trong quá trình phân tích ánh sáng phản xạ. Hỗn hợp hóa học cụ thể này cho thấy vật thể được hình thành trong một đĩa tiền hành tinh cực kỳ lạnh. Nguồn gốc chính xác vẫn chưa được cộng đồng khoa học biết đến. Các chuyên gia xem xét sự hình thành của một đám mây phân tử gần trung tâm Dải Ngân hà, bị trục xuất khỏi hệ thống ban đầu của nó bởi các tương tác hấp dẫn dữ dội.
Nỗ lực phối hợp giữa các cơ quan không gian
Sự đi qua của sao chổi đã huy động một mạng lưới quan sát thiên văn toàn cầu. Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và NASA đã tái sử dụng thiết bị của riêng họ đặt trên Sao Hỏa. Hợp tác quốc tế cho phép tam giác hóa dữ liệu theo thời gian thực. Phương pháp này cải thiện đáng kể các mô hình quỹ đạo và phân tích thành phần hóa học. Các tàu thăm dò của châu Âu như Mars Express và ExoMars TGO đã ghi lại hiện tượng này trong cùng thời kỳ với các góc hình học khác nhau.
Cơ quan Mỹ đã sử dụng tàu thăm dò Tàu quỹ đạo Trinh sát Sao Hỏa để thu được những hình ảnh có độ phân giải rất cao từ quỹ đạo. Các phương tiện thăm dò đất đai cũng tích cực tham gia vào nỗ lực chung. Tàu thám hiểm Perseverance đã cố gắng chụp vật thể trực tiếp từ bề mặt sao Hỏa vào đầu tháng 10, hướng camera điều hướng của nó lên bầu trời đêm. Tàu thăm dò Hope của Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất đã cung cấp dữ liệu có giá trị từ máy quang phổ tử ngoại của nó. Sứ mệnh MAVEN bổ sung cho việc thu thập thông tin bằng cách theo dõi các tương tác có thể có của sao chổi với bầu khí quyển phía trên của Sao Hỏa.
Di sản của việc thăm dò và chuẩn bị cho tương lai
Tàu thăm dò Tianwen-1 rời Trái đất vào tháng 7 năm 2020 trên một tên lửa hạng nặng. Thiết bị đi vào quỹ đạo Sao Hỏa vào tháng 2 năm 2021 sau hành trình dài liên hành tinh. Nhiệm vụ bao gồm việc hạ cánh thành công tàu thám hiểm Zhurong trên vùng đồng bằng rộng lớn của Utopia Planitia vào tháng 5 năm đó. Chiếc rover hoạt động trọn một năm Trái đất trên bề mặt Sao Hỏa. Ông thu thập các mẫu đất, phân tích thành phần khoáng chất và gửi lại những hình ảnh địa chất chi tiết. Tàu quỹ đạo tiếp tục lập bản đồ hành tinh đỏ với trọng tâm là nghiên cứu băng ở vùng cực và động lực của các cơn bão bụi toàn cầu.
Việc quan sát thành công 3I/ATLAS xác nhận các công nghệ quan trọng cho các bước tiếp theo của chương trình không gian của Trung Quốc. Các phương pháp được thử nghiệm mang lại lợi ích trực tiếp cho sứ mệnh Tianwen-2, được phóng vào tháng 5 năm 2025. Tàu vũ trụ mới nhằm mục đích thu thập các mẫu từ một tiểu hành tinh gần Trái đất và sao chổi ở vành đai chính. Xử lý khung tổng hợp đã cải thiện khả năng phát hiện tín hiệu yếu trong không gian sâu. Các thử nghiệm kiểm soát nhiệt ở mức phơi sáng lâu tạo tiền đề cho việc theo dõi các mục tiêu ở xa hơn nữa.
Sao chổi giữa các vì sao hoạt động như một viên nang thời gian thực sự của các hệ sao ở xa và không thể tiếp cận được. Tuổi ước tính của vật chất tạo nên vật thể này vượt quá tuổi của hệ mặt trời của chúng ta. Nghiên cứu cấu trúc bên trong của nó cung cấp manh mối cơ bản về sự hình thành của các hành tinh cổ xưa ở các khu vực khác của thiên hà. Các kết quả hiện tại cung cấp các mô hình lý thuyết về hoạt động của sao chổi trong môi trường thù địch của môi trường giữa các vì sao. Hợp tác với dữ liệu từ các đài quan sát mặt trời giúp nâng cao hiểu biết về quỹ đạo hyperbol và tính chất vật lý của các thiên thể chuyển động.