Phi thuyền DART của NASA sắp đâm vào tiểu hành tinh Dimorphos

Phi thuyền DART trong sứ mệnh cùng tên được thiết kế để tiếp cận và đâm vào tiểu hành tinh Dimorphos, nhằm kiểm tra tác dụng của cú va chạm trong thử nghiệm làm chệch hướng một thiên thể có nguy cơ đe dọa Trái đất.

Cú va chạm cố ý

Theo tính toán, vụ va chạm sẽ xảy ra vào lúc 19h14′ ngày 26/9, giờ EDT (6h14′ ngày 27/9, giờ Việt Nam). Tàu vũ trụ chương trình Thử nghiệm chuyển hướng tiểu hành tinh đôi (DART) của Cơ quan Vũ trụ Mỹ (NASA) sẽ chủ động đâm vào một tiểu hành tinh có tên là Dimorphos, trong một thí nghiệm tự nhiên nhằm mục đích xem liệu loại tác động động năng này có thể giúp làm chệch hướng một tiểu hành tinh đang lao tới, gây ra mối đe dọa cho Trái đất hay không.

“Chúng tôi đang di chuyển một tiểu hành tinh. Chúng tôi đang thay đổi chuyển động của một thiên thể tự nhiên trong không gian, điều nhân loại chưa từng làm.”, Tom Statler, nhà khoa học chương trình DART của NASA cho biết.

Mô phỏng tình huống tàu vũ trụ DART sắp đâm vào tiểu hành tinh Dimorphos. Nguồn: John Hopkins APL / NASA.

Tàu vũ trụ DART có kích thước bằng một chiếc xe buýt, được phóng vào ngày 24/11/2021 hướng tới một hệ tiểu hành tinh đôi, nơi tiểu hành tinh và là mặt trăng Dimorphos, quay quanh một tiểu hành tinh lớn hơn Didymos. Hiện phi thuyền đã tiếp cận gần mục tiêu.

Didymos có đường kính khoảng 780 m, trong khi mặt trăng của nó Dimorphos rộng khoảng 160 m.

Tại thời điểm va chạm, Didymos và Dimorphos sẽ tương đối gần Trái đất, ở khoảng cách khoảng 11 triệu km.

Theo tính toán, cả Dimorphos và Didymos đều không có nguy cơ va chạm với Trái đất, trước hoặc sau khi vụ va chạm xảy ra.

Diễn biến vụ va chạm ra sao?

Tiểu hành tinh Dimorphos hiện đã nằm trong tầm ngắm của tàu vũ trụ DART. Nó sẽ tăng tốc lên 21.600 km/h và lao thẳng vào thiên thể này gần như trong thế đối đầu.

Phi thuyền DART nhỏ hơn Dimorphos khoảng 100 lần, vì vậy nó sẽ không làm tiêu tan tiểu hành tinh. DART sẽ chỉ cố gắng thay đổi tốc độ và đường đi của tiểu hành tinh trong không gian.

Các nhà khoa học cho rằng, cú va chạm sẽ làm thay đổi tốc độ của Dimorphos khoảng 1% khi nó quay quanh Didymos, độ chệnh lệch có vẻ không lớn, nhưng có khả năng đủ làm thay đổi quỹ đạo và chu kỳ quỹ đạo của mặt trăng này quanh hành tinh mẹ.

Minh họa vụ va chạm thử nghiệm. Nguồn: APL / NASA.

Tiểu hành tinh Dimorphos chưa từng được quan sát trước đây, vì vậy các nhà khoa học cuối cùng cũng có thể xác định được hình dạng và bề mặt của nó.

Trên tàu vũ trụ DART có một máy ảnh, như con mắt của phi thuyền. Máy ảnh này sẽ ghi lại hình ảnh của hai tiểu hành tinh để truyền về Trái đất với tốc độ 1 hình ảnh mỗi giây. Hình ảnh sẽ xuất hiện khá “mượt” gần giống như một video. Người quan tâm có thể xem trực tiếp các hình ảnh thu được từ máy ảnh này trên trang web của NASA, bắt đầu lúc 18h, ngày 26/9, giờ ET (5h ngày 27/9, giờ Việt Nam).

Didymos và Dimorphos sẽ xuất hiện như những đốm sáng khoảng 1 giờ trước khi xảy ra vụ va chạm, dần dần lớn hơn và chi tiết hơn trong khung hình.

Có thể quan sát thấy Dimorphos một cách rõ nét hơn trước thời điểm DART đâm vào nó.

Để ghi lại vụ va chạm, một camera độ phân giải cao khác có tên LICIACube, độc lập, gắn trên một vệ tinh cỡ chiếc cặp, đã được bố trí đi cùng phi thuyền DART.

Sơ đồ thử nghiệm vụ va chạm (góc trái dưới là phi thuyền DART sẽ đâm vào Didymos và camera LICIACube quan sát vụ va chạm từ xa). Nguồn: NASA.

Vệ tinh này tách ra khỏi tàu vũ trụ DART vào ngày 11/9, bay theo sau DART để ghi lại hình ảnh vụ va chạm từ khoảng cách an toàn, sau đó có thể thám hiểm miệng hố va chạm.

Ngoài LICIACube, Kính viễn vọng không gian James Webb, Kính viễn vọng không gian Hubble và sứ mệnh Lucy khám phá tiểu hành tinh Trojan của NASA sẽ tham gia quan sát vụ va chạm.

Statler, nhà khoa học chương trình DART của NASA, cho biết, hệ hành tinh đôi Didymos có thể sáng lóe lên khi bụi và mảnh vỡ của nó bị đẩy ra ngoài không gian.

Nhưng, chính những kính thiên văn trên mặt đất sẽ là chìa khóa để xác định xem DART có thành công trong việc dịch chuyển hướng đi của Dimorphos hay không.

Sứ mệnh bảo vệ trái đất

Hệ hành tinh đôi Didymos được phát hiện vào năm 1996, vì vậy các nhà thiên văn học có rất nhiều quan sát về hệ thống này. Sau cú va chạm, các đài quan sát trên khắp thế giới sẽ theo dõi sự thay đổi quỹ đạo của Dimorphos.

Dimorphos mất 11 giờ 55 phút để hoàn thành một quỹ đạo quanh Didymos. Nếu DART thành công, thời gian đó có thể giảm 73 giây, hay thậm chí khoảng 10 phút, theo Giám đốc dự án DART tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Đại học Johns Hopkins, Edward Reynolds.

Vệ tinh mang camera LICIACube tách ra khỏi phi thuyền DART để theo dõi vụ va chạm. Nguồn: NASA.

Elena Adams, kỹ sư hệ thống sứ mệnh DART tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng cho biết, nhóm điều hành DART có 21 kế hoạch dự phòng cho tình huống. Cần 38 giây để có một lệnh truyền từ Trái đất đến tàu vũ trụ, vì vậy nhóm có thể phản ứng nhanh chóng trong tình huống DART bắn trượt tiểu hành tinh.

Dimorphos được chọn cho nhiệm vụ này vì kích thước của nó tương đương với các tiểu hành tinh phổ biến có thể gây ra mối đe dọa cho Trái đất. Một tiểu hành tinh có kích thước như Dimorphos có thể gây ra sự tàn phá phạm vi khu vực nếu nó va vào Trái đất.

Hình minh họa tàu vũ trụ DART của NASA và camera LICIACube của Cơ quan Vũ trụ Ý (ASI) tách ra sẵn sàng quan sát vụ va chạm. Nguồn: NASA / Johns Hopkins APL / Steve Gribben.

Nhiệm vụ này sẽ cho phép các nhà khoa học hiểu rõ hơn về kích thước và khối lượng của mỗi tiểu hành tinh, điều cốt yếu để tìm hiểu các vật thể gần Trái đất.

Các vật thể gần Trái đất là các tiểu hành tinh và sao chổi có quỹ đạo cách Trái đất 48,3 triệu km.

Hiện có hơn 27.000 tiểu hành tinh gần Trái đất, tồn tại ở mọi hình dạng và kích thước.

Dữ liệu quý giá do DART thu thập sẽ đóng góp vào chương trình chiến lược phòng thủ bảo vệ Trái đất, đặc biệt là việc xác định lực tác động ở mức độ nào có thể làm thay đổi quỹ đạo của một tiểu hành tinh có nguy cơ đe dọa Trái đất.