Voyager 50 tuổi: Người trong nhóm tiên phong kể lại hành trình chinh phục hệ Mặt Trời

Gần nửa thế kỷ kể từ khi hai tàu Voyager rời Trái Đất vào năm 1977, hành trình khám phá hệ Mặt Trời bên ngoài vẫn tiếp tục, và những dữ liệu mà chúng gửi về đã trở thành nền tảng cho hiểu biết của nhân loại về các hành tinh khổng lồ.

Tàu Voyager trong không gian

Một sứ mệnh độc nhất trong lịch sử

Theo Tiến sĩ Garry Hunt — thành viên nhóm hình ảnh gốc của Voyager và là đại diện duy nhất của Anh trong nhóm — sứ mệnh này có được là nhờ một cơ hội hiếm hoi: cứ 176 năm một lần, các hành tinh khổng lồ Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương lại gần như thẳng hàng trên một đường.

"Chúng tôi muốn khám phá các hành tinh bên ngoài vì trước đó chưa từng ai đặt chân tới đó. Vào thập niên 1960 và 1970, đây là những thế giới hoàn toàn chưa biết", ông Hunt kể lại.

Cách sắp xếp này cho phép tàu vũ trụ đi qua cả bốn hành tinh với lượng nhiên liệu ít nhất và thời gian ngắn nhất. NASA đã mở thầu và chọn ra 10 thiết bị khoa học, trong đó có hệ thống hình ảnh. Đáng chú ý, nhóm hình ảnh gồm 8 nhà khoa học được chọn từ gần 1.000 ứng viên đề xuất, với yêu cầu là những người làm khoa học thực thụ chứ không chỉ là nhà thiên văn học.

Những phát hiện làm thay đổi khoa học hành tinh

Theo ông Hunt, hầu như mọi quan sát của Voyager đều tạo nên lịch sử:

• Sao Mộc có vành đai — điều mà giới khoa học hoàn toàn không ngờ tới.
• Mặt trăng Io có núi lửa đang hoạt động.
• Cấu trúc vành đai Sao Thổ được hé lộ chi tiết lần đầu tiên.
• Lần đầu tiên quan sát Titan, mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ.
• Sao Thiên Vương có từ trường lệch tâm kỳ lạ, cùng mặt trăng Miranda dường như là một vệ tinh được "tái lắp ghép" với những vách đá cao tới 15 mét.
• Sao Hải Vương có hệ thời tiết với những cơn gió nhanh nhất hệ Mặt Trời, và các mạch nước phun nitơ đang hoạt động trên một mặt trăng của nó.

Bức ảnh mà ông Hunt gọi là "tuyệt tác vĩ đại nhất từng được chụp" chính là Pale Blue Dot — khi tàu ngoảnh lại nhìn về phía các hành tinh và chỉ thấy Trái Đất như một chấm nhỏ bé giữa các vì sao.

"Chúng ta thật nhỏ bé, chỉ là một hạt bụi giữa các vì sao", ông chia sẻ.

Vì sao Voyager vẫn sống sót sau 50 năm?

Ông Hunt thẳng thắn ghi nhận công lao của các kỹ sư Phòng Thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA. Tàu được thiết kế dựa trên nền tảng các tàu Mariner trước đó, với hai yếu tố then chốt: độ tin cậy và dự phòng dư thừa.

Điều đáng kinh ngạc là nhiều thiết bị trên tàu đã được chế tạo từ giữa thập niên 1960 — nghĩa là chúng đã "10 tuổi" ngay khi Voyager rời bệ phóng.

Khi tàu vận hành ở tốc độ khoảng 48.000 km/h và đã ở quá xa, không thể sửa chữa trực tiếp. Mọi can thiệp phải được thực hiện từ xa. Có thời điểm, một ăng-ten trên tàu bị lệch khiến tín hiệu không thu được, và nhóm kỹ sư đã phải tìm cách xoay nó trở lại. Thậm chí, họ phải gọi lại một kỹ sư đã nghỉ hưu để đọc hiểu đoạn mã assembler — loại ngôn ngữ lập trình cổ mà không ai còn làm việc tại JPL nắm rõ.

Giới hạn vật lý và tương lai của sứ mệnh

Ông Hunt cho biết tàu Voyager chạy bằng máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ (RTG), sử dụng plutonium phân rã. Công suất giảm vài watt mỗi năm, và tín hiệu vô tuyến suy yếu theo bình phương khoảng cách.

"Chúng tôi dự đoán khoảng năm 2035 sẽ là lúc tín hiệu yếu đến mức không thiết bị nào trên Trái Đất có thể bắt được nữa."

Vào khoảng giữa tháng 11/2026, Voyager 1 sẽ đạt mốc một ngày ánh sáng — tức là phải mất 24 giờ để lệnh từ Trái Đất đến được tàu, và thêm 24 giờ để nhận phản hồi. Đây là khoảng cách xa nhất mà con người từng giao tiếp được với một vật thể nhân tạo.

Camera của tàu đã được tắt từ lâu, và theo ông Hunt, chúng thậm chí không thể "tự sướng" nếu được bật lại. Tuy vậy, khoảng 80.000 bức ảnh vẫn đang được khai thác, và số lượng vệ tinh được phát hiện quanh Sao Thổ đã tăng từ khoảng chục chiếc lên hàng trăm nhờ khoa học cộng đồng — bất kỳ ai cũng có thể tiếp cận dữ liệu và phân tích.

Bài học cho ngành khoa học và công nghệ hôm nay

Theo ông Hunt, bối cảnh đã thay đổi mạnh mẽ: từ khám phá chuyển sang khai thác. Chi phí sứ mệnh Voyager khoảng 800 triệu USD, tương đương 8 cent/người Mỹ/năm — một minh chứng cho giá trị của đầu tư khoa học cơ bản.

"Liệu bạn có đầu tư vào một sứ mệnh mà 50 năm sau mới thu hồi vốn? Tôi e là không."

Ông cũng cảnh báo rằng ngân sách khoa học tại Anh và Mỹ đang bị cắt giảm nghiêm trọng, và các quốc gia khác như Trung Quốc đang nổi lên như những thế lực mới trong khám phá không gian — bao gồm kế hoạch công khai đưa tàu tới Sao Thiên Vương.

Lời khuyên của ông cho thế hệ trẻ muốn theo đuổi sự nghiệp khoa học vũ trụ: phải giỏi toán học, khoa học máy tính và có nền tảng vật lý vững chắc. Đồng thời, ông nhấn mạnh sự cần thiết phải phá bỏ cách giảng dạy theo "ống nghiệm" riêng lẻ, bởi khám phá không gian luôn mang tính liên ngành.