NASA chi tiền tỉ cho nhiệm vụ New Frontiers để khám phá những ngóc ngách bí ẩn nhất của bề mặt Titan trong Hệ Mặt trời. Cùng BlogAnChoi khám phá dự án tầm cỡ này nhé!
Vừa qua, NASA vừa công bố một bước tiến vĩ đại tiếp theo của loài người trong lĩnh vực thám hiểm vũ trụ. Theo phát ngôn viên thì trong vòng 15 năm tới, các nhà khoa học sẽ sử dụng những trực thăng hoạt động bằng năng lượng hạt nhân để khám phá bề mặt của vệ tinh Titan thuộc sao Thổ.
Dragonfly là một thiết bị bay dạng quadcopter (máy bay trực thăng đa năng được nâng lên và đẩy bởi bốn cánh quạt) kép. Thiết bị này được thiết kế và thử nghiệm tại Đại học Johns Hopkins. Cụ thể, Dragonfly sẽ tiến hành lấy mẫu, xác định thành phần bề mặt để tìm kiếm các dấu hiệu của sự sống ngoài hành tinh và những vi sinh vật.
Theo NASA, Dragonfly dự kiến sẽ bắt đầu hành trình vào khoảng năm 2026 và đến Titan vào năm 2034. Đây chỉ là một trong rất nhiều các dự án trong nhiệm vụ thám hiểm không gian trị giá 850 triệu USD mà các nhóm nghiên cứu đã đưa cho NASA vào năm 2017.
“Dragonfly là một bước tiến không thể tin được trong vài năm gần đây. Nó có thể bay hơn 160 km xuyên qua bầu khí quyển dày của Titan. Chúng tôi sẽ phóng tàu Dragonfly để khám phá những biên giới của tri thức loài người vì lợi ích của nhân loại“, Jim Bridenstine, quản lý của NASA cho biết.
Tại sao lại là Titan?
Titan là một trong số rất nhiều các “hành tinh đại dương” tồn tại trong Hệ Mặt Trời, bao gồm Enceladus, Sao Diêm Vương, Europa và Ganymede. Những đại dương này được NASA phát hiện nằm trên các hành tinh hoặc vật thể xa xôi bên ngoài Hệ Mặt trời và được cho là phù hợp để duy trì sự sống.
Titan có đường kính lớn hơn khoảng 50% so với mặt trăng của Trái Đất. Ngoài ra, nó cũng là vệ tinh lớn thứ hai trong Hệ Mặt trời. Các nhà khoa học xem Titan là một hành tinh tương tự như Trái Đất ở giai đoạn mới hình thành và có bầu khí quyển.
Địa hình của Titan chủ yếu là đụn cát và vùng nước chứa các hợp chất hydrocarbon, gồm methane và ethane lỏng. Bên dưới lớp vỏ ẩn chứa nguồn dự trữ nước lỏng được cho là có cùng nhiệt độ với các vùng nước nông ở Thái Bình Dương. Trong thành phần hóa học hữu cơ của Titan có những phân tử phức tạp, có thể tạo nền tảng cho sự sống phát triển.
Ngoài ra, một đại dương khổng lồ có thể tồn tại bên dưới lớp băng dày khoảng 60 dặm của Titan. Tất cả những yếu tố này đã biến Titan trở thành ứng cử viên hàng đầu trong cuộc tìm kiếm dấu hiệu của sự sống ngoài Trái Đất.
“Titan là nơi duy nhất trong Hệ Mặt trời có hệ thống đại dương giống như Trái Đất đang chảy trên bề mặt của nó. Dragonfly sẽ tìm kiếm sự sống cũng như ngôi nhà mới cho loài người trong bối cảnh Trái Đất đang cạn kiệt nguồn tài nguyên để duy trì sự sống cho con người“, Thomas Zurbuchen, quản lý Ban sứ mệnh khoa học của NASA, đăng trên Twitter.
Một tỉ USD cho năng lượng plutonium
Titan là nơi có nhiệt độ rất lạnh với bề mặt lên tới -290 độ F (tương đương với -179 độ C). Ánh sáng mặt trời tại đây mờ hơn nhiều so với Sao Thổ và chỉ bằng khoảng 1% so với trên Trái Đất. Chính vì vậy, các tấm pin mặt trời sẽ không đủ để cung cấp năng lượng cho một tàu vũ trụ ở Titan.
Để cung cấp năng lượng cho Dragonfly và giữ cho các hệ thống cùng động cơ không bị đóng băng, đội ngũ đứng sau nhiệm vụ sẽ được cung cấp thiết bị năng lượng với tên gọi máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ (RTG).
Thiết bị này sẽ chuyển đổi năng lượng nhiệt thành điện năng. “Trái tim” của RTG là một chất phóng xạ có tên là plutonium-238 (Pu-238). Khi Pu-238 phân rã, nó sẽ liên tục giải phóng nhiệt. Trong RTG, công suất tỏa nhiệt đó đi qua lớp vỏ nhiệt điện và biến một phần nhiệt đó thành điện áp.
Trên tàu vũ trụ, RTG sẽ tạo nhiệt liên tục giúp bảo vệ các thiết bị điện tử. Sử dụng năng lượng từ RTG thay vì các tấm pin mặt trời cũng giúp giảm bớt phần nào trọng lượng cho tàu. Thêm vào đó, Pu-238 cần 87 năm phân rã để phân hủy thành vật liệu ổn định hơn. Điều đó sẽ giúp một sứ mệnh không gian hoạt động với chất phóng xạ này có thể kéo dài trong nhiều thập kỷ.
NASA hiện có kế hoạch cung cấp 850 triệu USD để thiết kế, thử nghiệm và xây dựng Dragonfly. Ngoài ra, cơ quan này sẽ cung cấp RTG cho tàu vũ trụ và cũng tài trợ cho việc phóng nó trên một tên lửa chưa được đặt tên.
Nếu Dragonfly hạ cánh ở Titan an toàn sau hành trình 8 năm, nó sẽ sử dụng bản đồ đã được hoàn thành từ nhiệm vụ Cassini trước đó của NASA để “đi tắt”. Tổng cộng, tàu vũ trụ này có thể bay hơn 100 dặm (khoảng 160 km) trong sứ mệnh đầu tiên của mình.
NASA dự kiến rằng cuộc phiêu lưu này sẽ kéo dài trong khoảng 2 năm và 8 tháng. Trước đó, sứ mệnh của các tàu vũ trụ chạy bằng plutonium khác, như tàu thăm dò Voyager, đã kéo dài trong nhiều thập kỷ.
