NewYork Paris Hà Nội Khách thứ :

NIỀM TIN TƯƠNG LAI

     

Thám Hiểm Không Gian Trong Thế Kỷ 21

Thám hiểm không gian trong thế kỷ 21 đã bùng phát với nhiều chuyến công du rất thú vị được lên lịch trình cho năm 2006, năm được coi như khởi đầu cho một kỷ nguyên mới trong cuộc viễn chinh vào vũ trụ.

Trong tháng qua, cơ quan không gian vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) đã phóng đi con tàu vũ trụ có tên New Horizons để đi tới hành tinh Pluto, hành tinh xa nhất của Thái Dương Hệ. Đây là con tàu không gian đầu tiên trong gần 20 năm qua có nhiệm vụ đi đến một hành tinh chưa bao giờ được thám hiểm. Con tàu không người lái này được cấu tạo với tốc độ nhanh nhất từ trước tới nay, có thể đạt tới 75.000 km /giờ, dự tính sẽ đến Pluto vào tháng 7/2015. Mang theo mẫu tro của nhà thiên văn học quá cố Clyde Tombaugh, người đã tìm ra Pluto vào năm 1930, New Horizons hy vọng sẽ lấy được mẫu vật về bầu khí quyển mỏng manh của hành tinh này, cũng như tạo được bản đồ về bề mặt của nó, nhờ đó sẽ giúp cho các nhà khoa học hiểu được vị trí và phương cách nào hệ thống thái dương hệ của chúng ta được tạo thành.

Con người cũng mong được học hỏi nhiều hơn về hành tinh Mars, phi thuyền mới nhất có tên Mars Reconnaissance Orbiter sẽ đến đó vào tháng tới. Kể từ ngày 10 tháng ba 2006, con tàu sẽ gưỉ về mặt đất những hình ảnh “cận cảnh” với những dữ kiện hơn từ một quỹ đạo thấp hơn nhiều so với tất cả các hành trình trước đó cộng lại. Ông Perry Vlahos, phó chủ tịch hội thiên vãn học Victoria (ASV) tuyên bố chuyến thám hiểm này có mục đích giúp các nhà khoa học quyết định vị trí để đào lấy mẫu đất đá có thể sẽ được thu thập vào năm tới, đồng thời xác định nơi sẽ xây dựng một phòng thí nghiệm để phân tích các mẫu đất đá đó vào năm 2009. Ông nói:” Trong những năm qua, chúng ta đã có những chuyến thám hiểm Mars bị sai trật, vì thế lần này, kết quả trên làm chúng ta hết sức phấn chấn”.

Thế nhưng, năm nay, còn nhiều hứa hẹn hơn nữa về các chuyến bay giữa các hành tinh. Vào khoảng tháng Tư 2006, Phi thuyền mang tên Venus Express thuộc cơ quan Không Gian Âu châu (ESA) dự trù sẽ tiến tới Venus, hành tinh nóng nhất trong hệ Thái Dương Hệ, đem đến những hy vọng lớn lao và một số bài học quý giá cho môi trường chung quanh. Với nhiệt độ bề mặt lên tới 480 đô Celcious, các đại dương của Venus hoàn toàn sôi sục và bốc hơi, cho nên bề mặt của hành tinh được bao phủ bởi một tầng dầy chất Carbon Dioxide. Các khoa học gia tin rằng: khi vẽ được các bề mặt đầy núi lửa của nó, chúng ta sẽ hiểu được chính cái hiệu ứng khí thải của địa cầu chúng ta. Ông David Reneke, chủ bút tạp chí Sky and Space nói rằng kể từ giữa thập niên 70 của thế kỷ trước, khi những con tàu thám hiểm của Liên Bang Xô Viết tên Venera xuyên thủng bầu khí quyển của hành tinh này và chụp được một số hình ảnh gửi về trước khi tan vỡ tới nay, chưa có một chuyến nào đến thăm Venus. Đã đến lúc chúng ta nên trở lại quan sát.

Đến tháng Sáu 2006, NASA có lẽ sẽ đưa con tàu Dawn đến Giải Thiên Thể (the Asteroid Belt) nằm giữa hai hành tinh Mars và Jupiter để nghiên cứu về 2 vật thể lớn nhất của nó: Vesta và Ceres, mà người ta hy vọng có thể tìm ra nguồn nứơc đóng băng ở dưới bề mặt của thiên thể Ceres . Ông Reneke nói:” Thiên thể là những vật thể cấu tạo nên hành tinh. Vì thế, khi nghiên cứu về những hợp chất và tuổi tác của chúng, con người có thể khám phá ra mấu chốt hay chìa khoá về sự tạo thành hệ thống Thái Dương Hệ”.

Qua tháng Mười 2006, phi thuyền Messenger sẽ bay qua Venus để đến Mercury, hành tinh rất giầu khoáng chất. Ông D. Reneke nói tiếp: ”Mercury được cấu tạo với 70% là chất sắt. Như thế, trong 50 năm tới, nó có thể trở nên một nguồn khai thác mỏ vĩ đại”.

Đến cuối tháng này, chuyến bay đầu tiên vào quỹ đạo của người Nhật đến Mặt Trăng, cho phép Nhật Bản cơ hội để phô trương nền kỹ thuật không gian tuy rất trẻ trung nhưng đầy năng lực của họ.

Đồng thời, các mẫu vật và hình ảnh được gửi về trái đất trong 12 tháng qua đã giúp các nhà khoa học có cái nhìn rõ ràng, cặn kẽ hơn về ngoại phần của hệ thống mặt trời. Gần đây nhất vào cuối tháng vừa rồi, phi thuyền Stardust của NASA đã thả dù trở lại mặt đất một chiếc máy có kích thước cỡ cái máy giặt quần áo sau một hành trình 4,5 tỷ km kéo dài trong 5 năm, máy chứa đựng những phân tử của sao chổi, lần đầu tiên được thu thập ngay trên không gian. Hàng năm có tới 30.000 tấn bụi sao chổi rơi vào mặt đất, nhưng những phân tử này đã bị ô nhiễm khi tiến vào bầu khí quyển của trái đất. Bây giờ, với những bụi không gian lấy được từ ngôi sao chổi Wild 2, to chỉ bằng 1/3 bề ngang của 1 sợi tóc con người, các nhà khoa học có thể khảo sát sao chổi một cách cận kề để giúp giải thích về cách cấu tạo của các hệ mặt trời. Giáo sý Lawrence Grossman, nhà địa vật lý học chuyên phân tích những vật dụng quý giá cực nhỏ bằng kính hiển vi của trường đại học Chicago (U.C) phát biểu: ”Chúng tôi nghĩ rằng sao chổi được cấu tạo bởi một số lượng khổng lồ các vật liệu ở ngoài không gian trong các hệ mặt trời và chúng tôi muốn biết về những hợp khoáng chất của nó mà chắc chắn chúng tôi chưa bao giờ nhìn thấy trước đây. Những phân tử các loại đã từng được khảo sát đo lường để đi đến kết luận là chúng thuộc về sao chổi, dù cho đến nay chưa ai dám chắc chắn. Cuối cùng, thành tựu này cung cấp được một phần sự thật cơ bản”. Phi thuyền Stadust hiện đang bay vào quỹ đạo xung quanh mặt trời và có thể sẽ gặp một sao chổi khác vào tháng Hai năm 2011.

Tương tự, những hình ảnh do sự va chạm giữa phi thuyền Deep Impact và sao chổi Tempel 1 đã cho các nhà nghiên cứu những dữ kiện tốt nhất từ trước tới nay: một vật có kích thước bằng một cái tủ lạnh được thả ra từ phi thuyền mẹ, bắn thẳng vào trung tâm của sao chổi, tạo nên một tiếng nổ lớn làm văng các mảnh vật liệu lên giúp ta dễ dàng thu thập chúng. Ông Perry Vlahos cho biết khi khoét vào được một miệng hố sâu có kích thước bằng một sân vận động thể thao (MCG), chúng ta sẽ có những chứng cớ đầu tiên về chất liệu gì bên trong một sao chổi.

Trong năm qua, chúng ta cũng đã chứng kiến những con tàu vũ tru khác đang tiếp tục những hành trình thám hiểm rất đáng kinh ngạc. Hai con tàu song sinh đi lang thang quanh hành tinh Mars có tên Spirit và Opportunity tiếp tục có thành quả gấp đôi những dự đoán trước và đã xác định được rằng nước đã từng chảy trên cái môi trường khắc nghiệt của Mars. Tàu thãm dò Huygens được thả từ phi thuyền mẹ Cassini, đã đi xuyên qua bầu khí quyển mịt mù để đáp xuống Titan, mặt trăng lớn nhất của hành tinh Saturn, gửi ngược về những hình ảnh rất khó khăn mờ nhạt về một vệ tinh đóng băng. Quang cảnh đầu tiên về bề mặt của Titan . Cho tới bây giờ ghi nhận được, Titan bị bao phủ trong một lớp khí quyển dầy đặc, tiết lộ nó giống Địa cầu một cách đáng chú ý, với chứng cớ của các trận mưa chất Methane, sự xói mòn, những đường mương thoát nước, những mặt hồ đã cạn, những núi lửa và một ít những hố lõm sâu.

Bên cạnh đó, thiên viễn vọng kính Hubble đã giúp ta xác định hành tinh Pluto có 3 mặt trăng quay quanh nó, cho ta những nhận thức về tính chất và sự tiến hoá của hệ Pluto và giải thiên thể Kuiper, một vùng thiên văn vĩ đại bao gồm các giải hành tinh đóng băng nằm khỏi biên giới hành tinh Neptune. Hiện nay, các nhà khoa học nói rằng nhiều vật thể mới vừa được tìm thấy trong giải Kuiper có lẽ là những mảnh vỡ của một hành tinh thứ mười của Thái Dương Hệ bị đập bể vì những mãnh lực của các hành tinh nằm phía trong.

Con tàu vũ trụ Voyager 1 hiện đã tới biên giới cuối cùng của Thái Dương Hệ và đang lao vào khoảng không gian sâu thẳm, cách mặt trời một khoảng 16 tỷ km. Perry Vlahos nói:” Voyager hiện đã rời khỏi Thái Dương Hệ và đang đi xa hơn bất cứ vật dụng gì do tay người làm ra. Nó đã tiến vào khoảng không gian của các vì sao và sẽ tiếp tục cuộc hành trình vô tận cho đến một ngày nào đó, con cháu chúng ta sẽ thu lượm nó như một di tích khảo cổ”.

Điều bí mật lớn lao về việc thế giới loài người có phải là duy nhất trong vũ trụ không, đã đi được hai bước gần hơn trong năm qua, khi các nhà thiên văn học tuyên bố về những khám phá của một hành tinh “giả định” thứ 10 trong Thái Dương Hệ của chúng ta và một hành tinh mới rất giống Địa cầu ở trên một hệ mặt trời kế cận. Được nhìn thấy lần đầu vào năm 2003 (tên khoa học là 2003 – UB313, hay Ubie, còn có nickname Xena), cái “hành tinh” (còn giả định) thứ 10 có quỹ đạo quanh mặt trời này bao gồm một khối khổng lồ đá đất và băng giá hỗn hợp có đường kính cỡ 3000 km và cách xa mặt đất 15 tỷ km. Một hành tinh khác, có tên khoa học 2M1207b, là hành tinh lớn hơn địa cầu 7,5 lần và đang quay quanh ngôi sao Gliese 876, ở khoảng cách 15 năm vận tồc ánh sáng theo cách tính của Thái Dương Hệ. Các nhà khoa học tin rằng hành tinh này có một bề mặt đất đá như Điạ cầu và tương tự như hành tinh của chúng ta hơn bất cứ hành tinh nào đã từng được tìm thấy. Có điều, nó lướt quanh mặt trời của riêng nó chỉ có 2 ngày, so sánh với hành trình 365 ngày của Trái đất. Perry Vlahos nói: ” Đây là lần đầu tiên chúng ta khám phá ra một hành tinh ở thể rắn, được cấu tạo bằng đá cứng như mặt Địa cầu, ở ngoài không gian sâu thẳm và xoay quanh một vì sao khác, chứ không phải là một trái cầu vĩ đại ở thể khí giống như Saturn hay Jupiter trong hệ Thái Dương”.

Các nhà thiên văn học hy vọng trong thập niên tới sẽ tìm ra một thế giới gần giống thế giới chúng ta ở đó có cả sự sống.

Phương Duy chuyển ngữ từ Fay Berstin from Herald - Sun

Loại Tầu Không Gian Nào Sẽ Thay Thế Phi Thuyền Con Thoi ?

Phi thuyền con thoi Discovery đã an toàn trở lại mặt đất, đáp xuống căn cứ Không quân Edward ở California vào lúc trời rạng sáng ngày 9 tháng 8, sau chuyến bay 14 ngày với tám ngày nối vào trạm không gian quốc tế.

Có thể nói chuyến bay Discovery đã hoàn thành hầu hết những mục đích NASA nhắm đến khi quyết định tiếp tục phóng phi thuyền con thoi, sau hai năm rưỡi áp dụng những cải tiến cho phi thuyền kể từ tai nạn Columbia. Khuyết điểm duy nhất của chuyến bay vừa qua là một vài mảnh nhỏ của lớp cách nhiệt bọc quanh thùng nhiên liệu vẫn bị văng ra khi phi thuyền được phóng lên, khiến NASA phải tuyên bố đình chỉ các chuyến bay tương lai cho đến khi tìm được biện pháp khắc phục sự kiện này.

Sự thành công, dù là tương đối, của phi vụ Discovery khiến người ta đặt tin tưởng vào trách nhiệm của NASA trong việc tiếp tục sử dụng các chuyến bay phi thuyền con thoi để hoàn tất mục tiêu của phòng thí nghiệm không gian quốc tế (trạm không gian). Thế nhưng, tương lai của phi thuyền con thoi sẽ đi về đâu, và các nhà lãnh đạo không gian của Hoa Kỳ sẽ quyết định ra sao cho các chuyến bay trong kỷ nguyên chinh phục không gian mới do Tổng thống George W. Bush đã vạch ra: trở lại Mặt Trăng và thám hiểm Hỏa Tinh?

Tương Lai Của Phi Thuyền Con Thoi

Sau tai nạn thảm khốc của Challenger vào năm 1986 và Columbia năm 2003, NASA chỉ còn ba phi thuyền là Discovery, Atlantis, và Endeavour. Mỗi phi thuyền bao gồm ba phần khi được phóng lên : thân phi thuyền với ba động cơ (orbiter), hai hoả tiễn, và thùng nhiên liệu. Hai hoả tiễn và thùng nhiên liệu sẽ lần lượt tách khỏi thân phi thuyền khi phi thuyền đạt đến cao độ cần thiết.

Ðược vẽ kiểu từ năm 1972 và bay chuyến đầu vào năm 1981, đến hôm nay, có thể nói các phi thuyền đã có phần lỗi thời so với những tiến bộ kỹ thuật, nhất là về điện toán, trong ba thập niên qua. Ngay từ trước tai nạn Columbia, hệ thống phi thuyền đã hứng chịu nhiều chỉ trích vì đòi hỏi một chi phí quá cao để bảo trì và thực hiện các chuyến bay.

Trên thực tế, kể từ đầu thập niên 1990, NASA đã nghĩ đến việc thay thế phi thuyền con thoi bằng một loại phi thuyền khác tiện dụng hơn và ít tốn kém hơn cho ngân sách. Năm 1996, NASA hợp tác với công ty Lockhhed Martin để thiết kế kiểu phi thuyền X33 với hai cánh nhỏ, có khả năng hạ cánh theo nguyên tắc của phi thuyền con thoi. Tuy nhiên, X33 được phóng lên không gian theo chiều thẳng đứng bằng chính động cơ của phi thuyền, không cần sự trợ giúp của hai hoả tiễn và thùng nhiên liệu như phi thuyền con thoi.

Theo kế hoạch, sau khi được thử nghiệm thành công, mô hình X33 sẽ được sử dụng để chế tạo phi thuyền VentureStar với kích thước lớn gần gấp đôi, tức tương đương với phản lực cơ 757 và nặng bằng phân nửa trọng lýợng của phi thuyền con thoi. Với trọng lýợng tương đối nhẹ, khi từ không gian trở về trái đất, sự cọ sát giữa thân tầu với bầu khí quyển sẽ ít hơn so với sự cọ sát gây ra bởi phi thuyền con thoi. Vì vậy, VentureStar chỉ đòi hỏi vật liệu chống nhiệt với giá rẻ hơn và dễ bảo trì hơn lớp gạch chống nhiệt bao quanh phi thuyền con thoi.

Theo chương trình dự trù lúc bấy giờ, chuyến bay VenturaStar đầu tiên sẽ được thực hiện năm 2004, mở đầu cho kỷ nguyên tiếp nối chương trình phi thuyền con tho. Tuy nhiên, đến tháng ba năm 2001, sau khi đầu tý gần một tỷ Mỹ kim, NASA tuyên bố hủy bỏ dự án vì không thể khắc phục một số trở ngại mà quan trọng nhất là trở ngại của thùng nhiên liệu. Có vẻ như điều kiện kỹ thuật hôm nay chưa cho phép con người chế tạo những phi thuyền có khả năng cất cánh và hạ cánh như những phản lực cơ và đạt được mức độ an toàn của phản lực cơ.

Theo kế hoạch ban đầu, phi thuyền con thoi được thiết kế để dùng cho mục đích ráp nối trạm không gian. Cho đến nay, trạm không gian mới được hoàn tất phân nửa. Vì vậy, dù muốn dù không, NASA vẫn phải sử dụng hệ thống phi thuyền con thoi để cung ứng các thiết bị cho trạm không gian cho đến năm 2010, thời điểm dự trù hoàn tất việc ráp nối trạm.

Kỷ Nguyên Mới : Trở lại Mặt Trãng và Thám Hiểm Hỏa Tinh

Sau khi NASA buộc lòng phải hủy bỏ dự án X33 và loay hoay tìm đáp án cho bài toán, tháng giêng năm 2004, tổng thống George W. Bush đề ra những định hướng mới cho ngành không gian Hoa Kỳ. Ðó là thành lập một cãn cứ thường trực trên mặt trãng khi trạm không gian được hoàn tất, và sau đó, tiến hành cuộc thám hiểm Hỏa tinh. Tổng thống Bush còn đi xa hõn khi chỉ thị NASA thiết kế một kiểu phi thuyền mới, gọi là “tầu thám hiểm không gian” với tên gọi nguyên văn là Crew Exploration Vehicle (CEV) để thực hiện kế hoạch. Sau một thời gian nghiên cứu, tháng ba vừa qua, NASA công bố đến các nhà thầu chuyên thiết kế mẫu phi thuyền những điều kiện mà tầu thám hiểm CEV tương lai phải đáp ứng. Trong số này, ngoài điều kiện an toàn, đáng lưu ý nhất là mô hình tầu có nhiều điểm tương đồng với các phi thuyền thuộc chương trình Apollo trước đây. Như vậy, CEV sẽ bao gồm một con tầu mang hình dáng con nhộng (capsule) gọi là “tầu con” chứa một phi hành đoàn từ 4 đến 6 người, và một tầu lớn gọi là “tầu mẹ” có gắn ðộng cõ hỏa tiễn, thùng nhiên liệu, và tầu đổ bộ mặt trăng. Quyết định quay trở về kỹ thuật có vẻ như cổ điển đã gây thất vọng cho nhiều chuyên viên phục vụ trong ngành không gian.

Với mô hình như trên, tầu thám hiểm không thể chuyên chở những dụng cụ thí nghiệm, các vệ tinh, hoặc hàng hóa có kích thước lớn, như những thứ được chuyên chở trên phi thuyền con thoi. Ðể giải quyết trở ngại này, NASA đang nghiên cứu cách thức phóng những kiện hàng (cargo) to lớn lên trạm không gian và lên mặt trãng, bằng những phi thuyền tự ðộng, tức phi thuyền không có phi hành đoàn.

Trong những tháng qua, các chuyên viên NASA đã tranh luận về phýõng cách phóng tầu thám hiểm CEV lên mặt trãng. Giải pháp hiện được đa số tán thành là sử dụng hai hỏa tiễn riêng biệt, hỏa tiễn nhỏ dành cho tầu con và hỏa tiễn lớn dành cho tầu mẹ. Khi được phóng lên quỹ đo quả đất, hai tầu sẽ ráp nối với nhau và các động cơ trên tầu mẹ sẽ đưa hệ thống tầu thám hiểm đến quỹ đạo mặt trăng. Tại đây, tương tự như hệ thống phi thuyền Apollo, tầu đổ bộ sẽ rời khỏi hệ thống, đưa các phi hành gia đáp xuống mặt trăng trong khi tầu con bay quanh quỹ đạo. Sau khi hoàn tất công tác, các phi hành gia sẽ rời mặt trăng bằng tầu đổ bộ, rồi chuyển từ tầu này sang tầu con để trở về trái đất. Cũng giống như Apollo trước đây, tầu con sẽ đáp xuống bằng những chiếc dù, nhưng sẽ đáp xuống đất liền như phi thuyền Soyuz của Nga chứ không rơi xuống biển như Apollo.

Khoảng hai tháng trước, NASA ðã ký hai giao kèo, một với công ty Lockheed Martin và một với Northrop Grumman cùng Boeing, hai công ty liên kết với nhau trong dự án, để các công ty này phác họa mô hình tầu thám hiểm. Trị giá của mỗi giao kèo là 28 triệu Mỹ kim. NASA cho biết sẽ chọn một trong hai dự án vào tháng ba nãm tới. Theo lịch trình, tầu thám hiểm sẽ thực hiện chuyến bay đầu tiên đến trạm không gian vào năm 2011 và đến mặt trăng năm 2018. Khoảng đôi ba năm sau, NASA sẽ xúc tiến việc thám hiểm Hỏa tinh, bằng những phi thuyền tương tự. Ngân sách dự trù cho chương trình chinh phục mặt trăng và Hỏa tinh từ nay cho đến nãm 2025 lên đến 217 tỷ Mỹ kim.

Như vậy, theo kế hoạch, kỷ nguyên phi thuyền con thoi sẽ khép lại khoảng 5 năm nữa. Tuy nhiên, theo nhận định của một số chuyên viên nhiều kinh nghiệm trong lãnh vực không gian, việc thực hiện tầu thám hiểm CEV khó thể hoàn tất đúng lịch trình. Trong trường hợp này, cho đến khi tầu thám hiểm được phóng lên, có lẽ quốc hội Hoa Kỳ sẽ phải buộc lòng tăng thêm ngân sách cho NASA để phi thuyền con thoi tiếp tục các chuyến bay tiếp tế cho trạm không gian. Dĩ nhiên, điều này chỉ có thể trở thành sự thật nếu, và chỉ nếu, chúng ta không chứng kiến những tai nạn thảm khốc, như đã từng xẩy ra cho Challenger và Columbia. Không ai có thể tiên đoán được điều này, kể cả giới lãnh đạo cơ quan NASA, những người mà mới đây đã tuyên bố phi thuyền Discovery sẽ hạ cánh an toàn, nhưng đủ khôn ngoan để không đưa ra một bảo đảm cho lời tuyên bố của họ.