Tàu vũ trụ Psyche của NASA thực hiện cú bay lướt Sao Hỏa để tăng tốc về phía tiểu hành tinh

Hơn hai năm sau khi rời bệ phóng, sứ mệnh Psyche của NASA sẽ thực hiện một cú bay lướt qua Sao Hỏa vào ngày 15/5. Cơ quan hàng không vũ trụ này dự định tận dụng lực hấp dẫn của hành tinh đỏ để điều chỉnh quỹ đạo và tăng tốc, đẩy tàu vũ trụ tiến về phía đích đến cuối cùng là một tiểu hành tinh giàu kim loại.

Tàu vũ trụ, được phóng lên vào ngày 13/10/2023, sẽ bay qua bề mặt Sao Hỏa ở độ cao chỉ khoảng 2.800 dặm (4.500 km) với vận tốc 12.333 dặm/giờ (19.848 km/giờ).

Mô phỏng tàu vũ trụ Psyche của NASA

Điều chỉnh quỹ đạo chính xác

Vào tháng 2 vừa qua, các động cơ đẩy của tàu vũ trụ đã được kích hoạt trong 12 giờ để tinh chỉnh lộ trình tiếp cận Sao Hỏa. Sự điều chỉnh này đóng vai trò quan trọng trong cú bay lướt diễn ra hôm nay. Tuy nhiên, các nhà khoa học sẽ chỉ có thể xác nhận chắc chắn tốc độ và quỹ đạo mới của tàu khi ghi nhận được sự dịch chuyển Doppler trong tín hiệu từ tàu vũ trụ khi nó bay qua Sao Hỏa.

Quy trình hỗ trợ trọng lực

Các kỹ thuật này không phải là mới mẻ. Các cơ chế hỗ trợ trọng lực (gravity assist) đã tồn tại từ những ngày đầu của kỷ nguyên không gian và được lý thuyết hóa từ lâu trước đó. Một trong những nhiệm vụ nổi tiếng nhất hưởng lợi từ điều này là sứ mệnh Voyager, vốn đã tận dụng sự sắp xếp hiếm có của các hành tinh để thực hiện "Grand Tour" thăm dò Mộc Tinh, Thổ Tinh, Thiên Vương Tinh và Hải Vương Tinh. Quỹ đạo này cho phép tiết kiệm đáng kể lượng nhiên liệu đẩy.

Và tất nhiên, việc sử dụng hỗ trợ trọng lực làm nổi bật công việc của các kỹ sư lên kế hoạch quỹ đạo, những người đã tính toán chính xác cách tàu vũ trụ nên được phóng và các điều chỉnh cần thiết để đạt được độ chính xác yêu cầu.

Kiểm tra và hiệu chuẩn thiết bị

Psyche dự kiến sẽ đến đích vào năm 2029, và cú bay qua Sao Hỏa sẽ cho phép các nhà khoa học kiểm tra tải trọng hữu ích của tàu vũ trụ. Ví dụ, máy ảnh đa quang phổ sẽ thực hiện hàng nghìn quan sát về Sao Hỏa.

Theo NASA, Sarah Bairstow, người phụ trách lập kế hoạch nhiệm vụ Psyche tại Phòng Thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) ở Nam California, cho biết: "Đây là cơ hội đầu tiên của chúng ta trong chuyến bay để hiệu chuẩn máy ảnh của Psyche với một vật thể lớn hơn vài điểm ảnh, và chúng tôi cũng sẽ thực hiện các quan sát bằng các công cụ khoa học khác của nhiệm vụ."

Một chút khoa học bổ sung luôn được chào đón, cũng như một buổi tổng duyệt cho sự kiện chính khi Psyche đến đích.

"Cuối cùng, lý do duy nhất cho cú bay lướt này là nhận được một chút trợ giúp từ Sao Hỏa để tăng tốc độ và nghiêng quỹ đạo của chúng ta theo hướng của tiểu hành tinh Psyche," Lindy Elkins-Tanton, nhà điều tra chính của Psyche tại Đại học California, Berkeley, chia sẻ. "Nhưng nếu tất cả các thiết bị của chúng ta đều được bật và chúng ta có thể thực hiện các thử nghiệm và hiệu chuẩn quan trọng đối với các công cụ khoa học, thì đó sẽ là điều tuyệt vời nhất."