Khoảnh khắc lịch sử khi tàu Artemis II tiếp cận Mặt Trăng có gì đặc biệt?

Đưa con người ra xa nhất Trái Đất

CLB thiên văn nghiệp dư trực thuộc khoa Vật lý - Vật lý kỹ thuật Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP.HCM nhận định, sau hơn nửa thế kỷ kể từ thời kỳ Apollo, nhân loại đang quay trở lại Mặt Trăng với sứ mệnh Artemis II. Và lần này không chỉ để lặp lại quá khứ, mà còn để vượt qua nó. 

Năm 1970, Apollo 13 trở thành chuyến bay đưa con người đi xa Trái Đất nhất khi sự cố buộc phi hành đoàn phải bay vòng qua Mặt Trăng theo quỹ đạo trở lại tự do, với khoảng cách tối đa đạt được là 400.171 km so với Trái Đất, một kỷ lục tồn tại hơn 50 năm.

Các nhà lãnh đạo của Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) xác nhận chuyến bay vòng quanh mặt trăng ngày 6/4 giờ Mỹ (sáng 7/4 giờ Việt Nam) sẽ cho phép các phi hành gia nhìn thấy những khu vực của mặt trăng mà con người chưa từng quan sát bằng mắt thường.

Artemis II hiện đang đi theo hành trình tương tự, nhưng dự kiến sẽ vượt kỷ lục đó thêm khoảng 6.600 km, đưa các phi hành gia trở thành những sứ giả xa nhất của Trái Đất. Trong chuyến bay lướt qua Mặt Trăng kéo dài khoảng 6 giờ, họ sẽ quan sát những vùng phía xa ít được nhìn thấy, đồng thời ghi lại hình ảnh và dữ liệu quan trọng. Đặc biệt, phi hành đoàn còn có cơ hội chứng kiến một lần nhật thực toàn phần từ không gian, khi Mặt Trăng che khuất Mặt Trời, để lộ vành nhật hoa rực rỡ.

Dù không hạ cánh, Artemis II vẫn là bước đệm quan trọng cho tương lai. Sứ mệnh này không chỉ tiếp nối di sản Apollo, mà còn mở đường cho việc con người quay lại Mặt Trăng một cách bền vững, mục tiêu là định cư lâu dài, với những căn cứ và hành trình khám phá sâu hơn trong không gian.

Hiện tại phi hành đoàn Artemis II sắp rời bỏ vùng ảnh hưởng Trái Đất và tiến vào phạm vi ảnh hưởng của Mặt Trăng rồi. Lunar Sphere of Influence (Phạm vi ảnh hưởng của Mặt Trăng) cách bề mặt của nó khoảng 65.000 km, khi tiến vào đây, lực hấp dẫn của Mặt Trăng sẽ chiếm ưu thế lớn hơn.

Đây sẽ là khoảnh khắc lịch sử hơn nửa thế kỷ qua từ kỷ nguyên của Apollo, lần đầu tiên khi cơ thể sống của con người rời bỏ hành tinh quê hưởng và tiến vào phạm vi ảnh hưởng của một thế giới hoàn toàn khác.

Trong khi các tàu Apollo bay ở độ cao khoảng 113 km so với bề mặt mặt trăng, phi hành đoàn Artemis 2 sẽ tiếp cận ở khoảng cách hơn 6.440 km tại điểm gần nhất, cho phép họ quan sát toàn bộ bề mặt hình cầu của mặt trăng, bao gồm cả các khu vực gần hai cực.

Nếu mọi thứ diễn ra suôn sẻ, trong quá trình tàu Orion bay vòng qua mặt trăng, các phi hành gia sẽ lập kỷ lục bay xa trái đất hơn bất kỳ sứ mệnh nào trước đó.

Artemis II kết nối để livestreams với Trái Đất bằng công nghệ gì?

Phi hành đoàn trên tàu vũ trụ Orion thuộc nhiệm vụ Artemis II đang trong ngày thứ tư trên chuyến bay 10 ngày quay quanh Mặt Trăng. Đây là sự kiện được đánh giá mang tính lịch sử bởi khôi phục lại hoạt động thám hiểm không gian của con người ngoài Trái Đất. Artemis II còn là chuyến bay có người lái lên Mặt Trăng đầu tiên chứng minh tính ưu việt của công nghệ truyền dữ liệu bằng tia laser, hứa hẹn cách mạng hóa cách thức liên lạc giữa các tàu vũ trụ.

Tàu Orion hiện mang theo O2O, hệ thống liên lạc laser được phát triển tại Phòng thí nghiệm Lincoln của của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) phối hợp với Trung tâm không gian Goddard của NASA. Công nghệ này có khả năng truyền dữ liệu băng thông cao hơn từ không gian so với các hệ thống tần số vô tuyến (RF) truyền thống. Trong sứ mệnh Artemis II, O2O sử dụng chùm tia laser để gửi video và hình ảnh độ phân giải cao về bề mặt Mặt Trăng xuống Trái Đất với tốc độ tới 260 Mb/giây (Mbps).

Phòng thí nghiệm Lincoln đã phát triển O2O trong hơn hai thập kỷ. NASA tích hợp công nghệ này vào Artemis II và các sứ mệnh trong tương lai nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về thám hiểm không gian đường dài và thu thập dữ liệu lớn.

Tàu vũ trụ Orion đã thu thập được lượng dữ liệu khổng lồ trong ngày đầu tiên của sứ mệnh. Trước đây, những dữ liệu này nằm trên tàu vũ trụ cho đến khi hạ cánh xuống biển, thậm chí có thể mất nhiều tháng để được chuyển xuống. Nhưng với O2O hoạt động ở tốc độ cao nhất, tất cả dữ liệu có thể đưa xuống Trái Đất trong vòng vài giờ để phân tích. Nhờ đó, NASA có thể "livestream" mọi hoạt động trong sứ mệnh Artemis II.

"Với tốc độ 260 megabit mỗi giây, O2O giúp truyền video độ phân giải cao 4K từ Mặt Trăng", Steve Horowitz, quản lý dự án O2O, cho biết trên website NASA. Ngoài video và hình ảnh, O2O sẽ truyền và nhận quy trình, hình ảnh, kế hoạch bay và đóng vai trò là cầu nối giữa Orion và trung tâm điều khiển nhiệm vụ trên Trái Đất.

Cốt lõi của O2O là thiết bị đầu cuối quang học dạng module linh hoạt và có khả năng mở rộng (MAScOT). Có kích thước bằng một con mèo nhà, MAScOT gồm một kính viễn vọng 4 inch được gắn trên một giá đỡ xoay hai trục (gimbal) với hệ thống quang học phía sau cố định. Gimbal định hướng chính xác kính viễn vọng và theo dõi chùm tia laser, qua đó các tín hiệu liên lạc được phát ra và nhận theo hướng người nhận hoặc người gửi dữ liệu mong muốn. Bên dưới gimbal là hệ thống quang học gồm các thấu kính hội tụ ánh sáng, cảm biến theo dõi, gương chuyển hướng nhanh và một số thành phần khác để định hướng chùm tia laser một cách chính xác.

Sứ mệnh Artemis II được xem là bước đệm then chốt cho mục tiêu duy trì sự hiện diện lâu dài của con người trên vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái Đất, đặt nền móng cho giấc mơ con người có thể sống và làm việc thường xuyên trên Mặt Trăng trong vòng 50 năm tới.