Tàu vũ trụ Europa Clipper của NASA, trên đường đến vệ tinh đại dương băng giá Europa của Sao Mộc, gần đây đã chụp được bức ảnh hồng ngoại ma quái của Sao Hỏa — một bức ảnh vũ trụ giúp các nhà khoa học tinh chỉnh một thiết bị được thiết kế để điều tra xem Europa có thể hỗ trợ sự sống như chúng ta biết hay không.
Bức ảnh, một bức ảnh ghép mờ của hơn một nghìn bức ảnh chụp nhanh thang độ xám sau đó được các nhà khoa học tô màu, được chụp trong một chuyến bay bay ngang chính xác của Sao Hỏa vào ngày 1 tháng 3 năm 2025. Tại điểm gần nhất, tàu vũ trụ lướt qua chỉ cách bề mặt Sao Hỏa 550 dặm (884 km), trong một động tác được gọi là hỗ trợ trọng lực, sử dụng lực hấp dẫn của Hành tinh Đỏ để làm chậm tàu vũ trụ và điều chỉnh quỹ đạo của nó quanh mặt trời trước một chặng quan trọng trong hành trình gần 2 tỷ dặm (3,2 tỷ km) đến Sao Mộc.
Cuộc chạm trán ngắn ngủi này cũng phục vụ cho một mục đích khoa học: Nó mang đến cho nhóm sứ mệnh cơ hội thử nghiệm các thiết bị của tàu vũ trụ ở độ sâu không gian, bao gồm máy ảnh nhiệt E-THEMIS (viết tắt của Hệ thống ảnh nhiệt Europa), cuối cùng sẽ quét bề mặt Europa để tìm dấu hiệu của hoạt động địa chất gần đây hoặc đang diễn ra. Trong khoảng thời gian 18 phút vào ngày 1 tháng 3, thiết bị đã chụp hơn 1.000 hình ảnh thang độ xám — một hình mỗi giây — bắt đầu đến Trái đất vào ngày 5 tháng 5, theo tuyên bố của NASA.
Để xác nhận độ chính xác của thiết bị, nhóm thực hiện sứ mệnh đã so sánh hình ảnh hồng ngoại mới với các bản đồ nhiệt dài hạn của sao Hỏa do tàu thăm dò sao Hỏa Odyssey của NASA thu thập, tàu này đã quan sát Hành tinh Đỏ kể từ năm 2001. Theo tuyên bố, nhóm Odyssey thậm chí còn phối hợp các quan sát trước, trong và sau chuyến bay ngang qua của Europa Clipper để cho phép so sánh trực tiếp.
"Chúng tôi không muốn có bất kỳ sự bất ngờ nào trong những hình ảnh mới này", Phil Christensen, giáo sư về thám hiểm trái đất và không gian tại Đại học bang Arizona, người đóng vai trò là nhà nghiên cứu chính của thiết bị E-THEMIS, cho biết trong tuyên bố. "Mục tiêu là chụp ảnh một thiên thể hành tinh mà chúng ta biết rất rõ và đảm bảo rằng tập dữ liệu trông chính xác như mong đợi, dựa trên 20 năm sử dụng các thiết bị ghi lại sao Hỏa."
E-THEMIS phát hiện ánh sáng hồng ngoại — về cơ bản là nhiệt — cho phép các nhà khoa học lập bản đồ nhiệt độ trên bề mặt hành tinh. Theo tuyên bố, sau khi tàu vũ trụ đến hệ thống Sao Mộc vào năm 2030, các bản quét nhiệt này sẽ giúp xác định các điểm nóng có thể chỉ ra hoạt động địa chất gần đây bên dưới lớp vỏ băng của Europa.
Các nhà khoa học cho biết hình ảnh hồng ngoại cũng sẽ giúp xác định chính xác vị trí đại dương ngầm rộng lớn của Europa có thể nằm gần bề mặt nhất. Mặt trăng được khắc các gờ và vết nứt, các đặc điểm mà các nhà khoa học nghi ngờ là kết quả của các lực đại dương — như nước dâng hoặc dòng đối lưu — kéo băng từ bên dưới ra xa.
Các bài viết liên quan:
— Europa Clipper trị giá 5 tỷ đô la của NASA đã có một chặng đường đầy chông gai vào không gian. Cách nó chuyển đổi tên lửa và nhiều thứ khác để phóng lên Sao Mộc
— Tàu Europa Clipper của NASA chụp bức ảnh đầy sao đầu tiên trên đường đến mặt trăng băng giá của Sao Mộc
— Tàu Europa Clipper của NASA không chỉ là một tàu vũ trụ — mà còn là một tác phẩm nghệ thuật
"Chúng tôi muốn đo nhiệt độ của những đặc điểm đó", Christensen cho biết. Nếu Europa hoạt động, các vết nứt của nó có thể ấm hơn băng xung quanh — đặc biệt là ở nơi đại dương nằm gần bề mặt hoặc các vụ phun trào trước đây để lại nhiệt độ còn sót lại, ông nói thêm.
Chuyến bay ngang qua Sao Hỏa cũng đánh dấu lần thử nghiệm đầy đủ đầu tiên trên chuyến bay đối với thiết bị radar của Clipper, vốn không thể được thử nghiệm toàn bộ trên Trái Đất do kích thước của ăng-ten. Dữ liệu đo từ xa sơ bộ cho thấy cuộc thử nghiệm đã thành công, với việc phân tích chi tiết dữ liệu vẫn đang được tiến hành, tuyên bố cho biết.
Sau khi hoàn thành chuyến bay ngang qua sao Hỏa, lực hấp dẫn tiếp theo của Clipper sẽ đến từ Trái Đất vào năm 2026. Dự kiến, tàu vũ trụ này sẽ đi vào quỹ đạo Sao Mộc vào tháng 4 năm 2030, sau đó sẽ bắt đầu một loạt 49 lần chạm trán gần với Europa, cho phép các nhà khoa học điều tra tiềm năng nuôi dưỡng sự sống của mặt trăng này.
Bức ảnh, một bức ảnh ghép mờ của hơn một nghìn bức ảnh chụp nhanh thang độ xám sau đó được các nhà khoa học tô màu, được chụp trong một chuyến bay bay ngang chính xác của Sao Hỏa vào ngày 1 tháng 3 năm 2025. Tại điểm gần nhất, tàu vũ trụ lướt qua chỉ cách bề mặt Sao Hỏa 550 dặm (884 km), trong một động tác được gọi là hỗ trợ trọng lực, sử dụng lực hấp dẫn của Hành tinh Đỏ để làm chậm tàu vũ trụ và điều chỉnh quỹ đạo của nó quanh mặt trời trước một chặng quan trọng trong hành trình gần 2 tỷ dặm (3,2 tỷ km) đến Sao Mộc.
Cuộc chạm trán ngắn ngủi này cũng phục vụ cho một mục đích khoa học: Nó mang đến cho nhóm sứ mệnh cơ hội thử nghiệm các thiết bị của tàu vũ trụ ở độ sâu không gian, bao gồm máy ảnh nhiệt E-THEMIS (viết tắt của Hệ thống ảnh nhiệt Europa), cuối cùng sẽ quét bề mặt Europa để tìm dấu hiệu của hoạt động địa chất gần đây hoặc đang diễn ra. Trong khoảng thời gian 18 phút vào ngày 1 tháng 3, thiết bị đã chụp hơn 1.000 hình ảnh thang độ xám — một hình mỗi giây — bắt đầu đến Trái đất vào ngày 5 tháng 5, theo tuyên bố của NASA.
Để xác nhận độ chính xác của thiết bị, nhóm thực hiện sứ mệnh đã so sánh hình ảnh hồng ngoại mới với các bản đồ nhiệt dài hạn của sao Hỏa do tàu thăm dò sao Hỏa Odyssey của NASA thu thập, tàu này đã quan sát Hành tinh Đỏ kể từ năm 2001. Theo tuyên bố, nhóm Odyssey thậm chí còn phối hợp các quan sát trước, trong và sau chuyến bay ngang qua của Europa Clipper để cho phép so sánh trực tiếp.
"Chúng tôi không muốn có bất kỳ sự bất ngờ nào trong những hình ảnh mới này", Phil Christensen, giáo sư về thám hiểm trái đất và không gian tại Đại học bang Arizona, người đóng vai trò là nhà nghiên cứu chính của thiết bị E-THEMIS, cho biết trong tuyên bố. "Mục tiêu là chụp ảnh một thiên thể hành tinh mà chúng ta biết rất rõ và đảm bảo rằng tập dữ liệu trông chính xác như mong đợi, dựa trên 20 năm sử dụng các thiết bị ghi lại sao Hỏa."
E-THEMIS phát hiện ánh sáng hồng ngoại — về cơ bản là nhiệt — cho phép các nhà khoa học lập bản đồ nhiệt độ trên bề mặt hành tinh. Theo tuyên bố, sau khi tàu vũ trụ đến hệ thống Sao Mộc vào năm 2030, các bản quét nhiệt này sẽ giúp xác định các điểm nóng có thể chỉ ra hoạt động địa chất gần đây bên dưới lớp vỏ băng của Europa.
Các nhà khoa học cho biết hình ảnh hồng ngoại cũng sẽ giúp xác định chính xác vị trí đại dương ngầm rộng lớn của Europa có thể nằm gần bề mặt nhất. Mặt trăng được khắc các gờ và vết nứt, các đặc điểm mà các nhà khoa học nghi ngờ là kết quả của các lực đại dương — như nước dâng hoặc dòng đối lưu — kéo băng từ bên dưới ra xa.
Các bài viết liên quan:
— Europa Clipper trị giá 5 tỷ đô la của NASA đã có một chặng đường đầy chông gai vào không gian. Cách nó chuyển đổi tên lửa và nhiều thứ khác để phóng lên Sao Mộc
— Tàu Europa Clipper của NASA chụp bức ảnh đầy sao đầu tiên trên đường đến mặt trăng băng giá của Sao Mộc
— Tàu Europa Clipper của NASA không chỉ là một tàu vũ trụ — mà còn là một tác phẩm nghệ thuật
"Chúng tôi muốn đo nhiệt độ của những đặc điểm đó", Christensen cho biết. Nếu Europa hoạt động, các vết nứt của nó có thể ấm hơn băng xung quanh — đặc biệt là ở nơi đại dương nằm gần bề mặt hoặc các vụ phun trào trước đây để lại nhiệt độ còn sót lại, ông nói thêm.
Chuyến bay ngang qua Sao Hỏa cũng đánh dấu lần thử nghiệm đầy đủ đầu tiên trên chuyến bay đối với thiết bị radar của Clipper, vốn không thể được thử nghiệm toàn bộ trên Trái Đất do kích thước của ăng-ten. Dữ liệu đo từ xa sơ bộ cho thấy cuộc thử nghiệm đã thành công, với việc phân tích chi tiết dữ liệu vẫn đang được tiến hành, tuyên bố cho biết.
Sau khi hoàn thành chuyến bay ngang qua sao Hỏa, lực hấp dẫn tiếp theo của Clipper sẽ đến từ Trái Đất vào năm 2026. Dự kiến, tàu vũ trụ này sẽ đi vào quỹ đạo Sao Mộc vào tháng 4 năm 2030, sau đó sẽ bắt đầu một loạt 49 lần chạm trán gần với Europa, cho phép các nhà khoa học điều tra tiềm năng nuôi dưỡng sự sống của mặt trăng này.
