Tin Mới Nhất (VI)

Tàu vũ trụ Psyche của NASA sử dụng trọng lực sao Hỏa và thử nghiệm thiết bị đối với tiểu hành tinh kim loại

Nasa
Foto: Nasa - DiegoMariottini/ Shutterstock.com

Tàu vũ trụ Psyche của NASA đã thực hiện một thao tác hỗ trợ trọng lực quanh Sao Hỏa vào ngày 15 tháng 5, đi qua bề mặt hành tinh trong phạm vi 4.609 km. Quá trình này đã đẩy tàu thăm dò tới đích cuối cùng, tiểu hành tinh 16 Psyche, nằm ở vành đai chính giữa quỹ đạo Sao Hỏa và Sao Mộc. Cơ quan vũ trụ Bắc Mỹ đã tận dụng cách tiếp cận chiến lược để hiệu chỉnh các thiết bị khoa học và thử nghiệm các hệ thống liên lạc tiên tiến.

Mục tiêu của sứ mệnh bao gồm một thiên thể được hình thành theo lý thuyết bằng kim loại quý, có thành phần gây tò mò cho các nhà thiên văn học và nhà nghiên cứu. Việc di chuyển quanh Hành tinh Đỏ đảm bảo đạt được tốc độ 1.600 km/h và điều chỉnh mặt phẳng quỹ đạo của tàu vũ trụ khoảng 1 độ so với Mặt trời. Việc đến tiểu hành tinh được lên kế hoạch vào năm 2029. Nhóm điều hướng xác nhận rằng quỹ đạo diễn ra chính xác theo các tính toán toán học dự đoán. nasa

Hiệu chỉnh máy ảnh cho thấy hình dạng ngày càng tăng của Hành tinh Đỏ

Trong quá trình bay ngang qua, máy chụp ảnh đa quang phổ gắn với tàu thăm dò đã ghi lại Sao Hỏa có hình lưỡi liềm sáng. Hiện tượng quang học xảy ra do tàu vũ trụ tiếp cận hành tinh này với góc pha cao, biểu thị vị trí hình học tương đối giữa Mặt trời, thiên thể và ống kính máy ảnh. Ánh sáng mặt trời bị phân tán khi chiếu tới bầu khí quyển đầy bụi của sao Hỏa. Kết quả trực quan cho thấy độ sáng cao hơn mức ước tính ban đầu của các nhà khoa học của sứ mệnh.

Các kỹ sư vận hành đã xử lý hàng nghìn bức ảnh được chụp dọc theo đường tiếp cận. Khối lượng dữ liệu khổng lồ đã cho phép đánh giá nghiêm ngặt hiệu suất của cảm biến quang học trong môi trường không gian sâu. Jim Bell, một nhà nghiên cứu tại Đại học Bang Arizona và là trưởng nhóm hình ảnh, đã phân loại bước này là cần thiết để xác nhận các hệ thống quan trọng trước khi đến tiểu hành tinh. Các công cụ xử lý hình ảnh đã trải qua những điều chỉnh tinh vi sẽ được áp dụng trong giai đoạn thăm dò chính.

Tàu vũ trụ sẽ tiếp tục tập trung vào Sao Hỏa trong thời gian còn lại của tháng để thu thập thêm các hình ảnh hiệu chỉnh. Khoảng cách dần dần mang lại góc nhìn mới về ánh sáng và độ tương phản cho các cảm biến. NASA có kế hoạch công bố các báo cáo kỹ thuật bổ sung về chất lượng hình ảnh trong những tuần tới. Độ chính xác của thiết bị quan sát sẽ quyết định khả năng của cơ quan này trong việc lập bản đồ bề mặt kim loại của tiểu hành tinh 16 Psyche với độ chính xác đến từng milimet.

Dụng cụ khoa học được kích hoạt trong quá trình điều khiển quỹ đạo

Nhóm điều khiển chuyến bay đã kích hoạt một bộ thiết bị cụ thể để tận dụng khoảng cách gần với môi trường sao Hỏa. Chiến lược này đóng vai trò như một cuộc diễn tập cho các hoạt động khoa học trong thập kỷ tới.

  • Máy ảnh đa phổ được cấu hình để ghi lại các bước sóng trong ánh sáng khả kiến ​​và cận hồng ngoại.
  • Từ kế có độ nhạy cao xác định sóng xung kích có thể được tạo ra do tương tác với gió mặt trời.
  • Camera có độ phân giải cao nhằm lập bản đồ các đặc điểm địa hình bề mặt.
  • Hệ thống thông tin quang học không gian sâu, được biết đến với tên viết tắt DSOC, dựa trên công nghệ chùm tia laser.
  • Các thuật toán xử lý dữ liệu thời gian thực được phát triển để nghiên cứu các khối đá và kim loại.

Dữ liệu được thu thập bởi các cảm biến này tạo thành cơ sở thiết yếu cho nhóm khoa học. Chức năng tích hợp của các bộ phận đã thể hiện sự ổn định về nhiệt và vận hành trong điều kiện chân không và bức xạ khắc nghiệt. Phân tích sơ bộ chỉ ra rằng từ kế hoạt động ở mức độ ồn thấp hơn giới hạn cho phép tối đa. Bản đồ từ tính của tiểu hành tinh 16 Psyche đại diện cho một trong những mục tiêu trọng tâm của sứ mệnh, vì nó có thể tiết lộ thông tin về sự hình thành lõi của các hành tinh đá vào thời kỳ đầu của hệ mặt trời.

Hình ảnh chi tiết địa lý của bề mặt sao Hỏa

Những hình ảnh truyền về Trái đất tiết lộ sự hình thành địa chất nổi bật trên Hành tinh Đỏ. Vùng cực nam nổi bật với dải băng trải dài hơn 700 km. Các cảm biến cũng ghi lại các dấu vết để lại do tác động của gió trên các miệng núi lửa, với các dấu vết dài tới 50 km trên bề mặt khô cằn. Độ sắc nét của các bức ảnh được chứng minh bằng khả năng lấy nét tự động của ống kính đối với các mục tiêu động.

Miệng núi lửa Huygens, một thành tạo địa chất có đường kính 470 km, đã được ghi lại dưới dạng tổ hợp màu phóng to. Hình ảnh trực quan làm nổi bật các vòng đôi đặc trưng của cấu trúc và địa hình của khu vực xung quanh. Một ghi chép quan trọng khác tập trung vào khu vực được gọi là Syrtis Major, nơi xói mòn do gió đã hình thành các đường vân có thể nhìn thấy xung quanh các miệng hố va chạm cổ xưa. Danh mục trực quan được xây dựng trong quá trình bay ngang qua đóng vai trò là thông số so sánh cho các sứ mệnh quan sát hành tinh trong tương lai.

Độ phân giải không gian đạt được nhờ camera của tàu thăm dò Psyche sánh ngang với thiết bị dành riêng cho quỹ đạo sao Hỏa. Các nhà địa chất hành tinh sẽ sử dụng các biến thể suất phản chiếu, đo độ phản xạ bề mặt, để tinh chỉnh các mô hình khí hậu hiện tại của sao Hỏa. Khả năng phân biệt các loại khoáng chất khác nhau từ không gian sâu thẳm xác nhận rằng tàu vũ trụ có đủ khả năng cần thiết để xác định các mỏ sắt và niken dự kiến ​​​​trên tiểu hành tinh mục tiêu.

Truyền thông laser đặt ra cột mốc quan trọng trong việc truyền dữ liệu

Việc thử nghiệm Hệ thống Truyền thông Quang học Không gian Sâu thể hiện một tiến bộ đáng kể đối với cơ sở hạ tầng mạng liên hành tinh. Công nghệ này thay thế sóng vô tuyến truyền thống bằng chùm tia laser hồng ngoại, cho phép tốc độ truyền dữ liệu cao hơn đáng kể. Thí nghiệm đã thành công trong việc truyền tải video độ phân giải cao về chú mèo tên Taters từ khoảng cách 30 triệu km. Cuộc trình diễn đã chứng minh tính khả thi của việc gửi khối lượng lớn thông tin khoa học.

Mạng không gian sâu của NASA đóng một vai trò quan trọng trong việc theo dõi tàu vũ trụ trong quá trình điều động. Các kỹ sư đã áp dụng nguyên lý hiệu ứng Doppler để tính toán chính xác vị trí của đầu dò. Phương pháp này đo lường sự thay đổi bước sóng tín hiệu khi phương tiện di chuyển ra khỏi Trái đất với tốc độ cao. Don Han, người đứng đầu bộ phận điều hướng tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực, giải thích rằng độ chính xác đến từng milimet của dữ liệu theo dõi này đã khẳng định sự thành công tuyệt đối của hỗ trợ trọng lực.

Việc quản lý một sứ mệnh tầm cỡ này đòi hỏi sự đồng bộ hóa hoàn hảo giữa các trung tâm chỉ huy mặt đất và các máy tính trên máy bay. Lindy Elkins-Tanton, nhà nghiên cứu chính của dự án tại Đại học California ở Berkeley, đã ăn mừng việc hoàn thành giai đoạn quan trọng này. Cuộc hành trình hướng tới tiểu hành tinh 16 Psyche giờ đây bước vào giai đoạn hành trình dài xuyên qua không gian liên hành tinh. Tàu vũ trụ sẽ tiếp tục theo dõi môi trường không gian trong khi các máy đẩy ion của nó tăng tốc dần dần về phía vành đai tiểu hành tinh chính.

Veja Tambem em Tin Mới Nhất (VI)