Một hình ảnh bầu trời đêm được chụp bởi Camera bối cảnh nhạc cụ của tàu đổ bộ Mars InSight vào ngày 28 tháng 1 năm 2020.
(Ảnh: © NASA / JPL-Caltech)
Đó là một số trò chơi trên bầu trời cấp độ tiếp theo: Các nhà khoa học đang sử dụng hình ảnh được chụp bởi Tàu đổ bộ của NASA tìm kiếm các thiên thạch trên Sao Hoả.
Nhìn lướt qua các hình ảnh thu được, việc tìm kiếm có vẻ đơn giản: Vô số vệt lấp đầy bầu trời. Nhưng nheo mắt một chút, và câu chuyện hóa ra là tinh túy hơn. Các hình ảnh cho thấy chủ yếu là ma, vô hình được nhìn thấy và nhìn thấy bị chết đuối giữa những ảo ảnh.
Trong thực tế, nếu bạn đã ở trên sao Hỏa khi các ngôi sao mọc lên, bạn sẽ thấy một thế giới hoàn toàn khác so với thế giới được hiển thị trong các hình ảnh ban đêm chiếu rọi vào nhà bởi các camera của InSight. "Về cơ bản, trong các hình ảnh mà chúng ta có từ trước đến nay, có rất ít nội dung mà bạn thực sự sẽ nhìn thấy bằng mắt", Mark Lemmon, nhà khoa học tại Viện Khoa học Vũ trụ dẫn đầu dự án quan sát thiên thạch, nói với Space.com.
Các hình ảnh đến từ một thiết bị có tên là Camera bối cảnh nhạc cụ, một trong hai chiếc nằm trên tàu đổ bộ InSight. Máy ảnh được bao gồm để giúp các nhà khoa học hiểu khu phố nơi tàu vũ trụ triển khai hai dụng cụ chính của nó.
Và một trong những nhạc cụ đó, máy đo địa chấn, là lý do cho việc tìm kiếm thiên thạch. Nhạc cụ này được điều chỉnh để cảm thấy những cơn sóng rùng mình đi qua Sao Hỏa; các nhà khoa học sau đó có thể phân tích dữ liệu đó để hiểu cấu trúc bên trong và hoạt động của Hành tinh Đỏ.
Những con sóng đó có thể được sinh ra bởi đầm lầy, tương đương sao Hỏa của trận động đất. Nhưng chúng cũng có thể xảy ra khi các thiên thạch đâm vào bề mặt hành tinh. Do đó, các nhà khoa học quan tâm đến các thiên thạch: Một tính toán về tần suất các tác động như vậy xảy ra trên Sao Hỏa sẽ giúp các nhà nghiên cứu giải thích dữ liệu của địa chấn.
Những nỗ lực này không đánh dấu lần đầu tiên các nhà khoa học theo dõi các thiên thạch trên bầu trời sao Hỏa. Linh hồn của NASA, đã lang thang trên Hành tinh Đỏ từ năm 2004 đến 2010, trải qua mùa hè năm 2005 trên bầu trời. Cơ hội đó đến nhờ thời tiết, loại bỏ rất nhiều bụi khỏi các tấm pin mặt trời của Spirit đến nỗi chúng sản xuất quá nhiều năng lượng, tạo ra một tiền thưởng mà cuối cùng trở thành gánh nặng.
"Đó là [thời gian] sạch nhất mà người đi đường dành cho Sao Hỏa", Lemmon nói. "Trong mùa hè năm đó, có rất nhiều năng lượng mặt trời đến mức họ phải thử và sử dụng nó vào ban đêm, bởi vì ngay cả khi họ vừa vứt nó, sử dụng năng lượng đó vào ban ngày đã làm nóng máy bay quá nhiều."
Vì thế, Thần chi một số đêm ngắm bầu trời, nhưng các nhà khoa học không bao giờ phát hiện ra một thiên thạch trong dữ liệu đó. Với quy mô quan sát thu thập được tổng cộng, điều đó khá không thuyết phục: Điều đó có thể có nghĩa là ít thiên thạch đến Sao Hỏa hơn các nhà khoa học dự kiến hoặc nhóm nghiên cứu chỉ đơn giản là gặp xui xẻo.
InSight, xuất hiện vào tháng 11 năm 2018, nhận nhiệm vụ là một dự án ưu tiên thấp. Những hình ảnh đầu tiên xuất phát từ Camera Triển khai dụng cụ của người đổ bộ, được gắn vào cánh tay của người lái và có thể được chỉ vào các vị trí cụ thể. Nhưng trong nhiều tháng nay, chiếc máy ảnh đó đã có nhiều mối quan tâm cấp bách hơn so với các ngôi sao chụp. Công cụ khoa học quan trọng thứ hai của InSight, một đầu dò nhiệt có biệt danh là nốt ruồi, đã gây rắc rối. Nốt ruồi là có nghĩa là tự đào khoảng 16 feet (5 mét) dưới bề mặt, đo vận chuyển nhiệt trong đá sao Hỏa như nó làm.
Đào của nốt ruồi đã chậm, tuy nhiên. Nói chung, thăm dò đã đấu tranh để có được lực kéo trong đá. Nhạc cụ này thậm chí đã bật ra khỏi hang của nó trong một vài lần. Những khó khăn mà nốt ruồi gặp phải có nghĩa là Camera Triển khai Thiết bị đã tập trung vào việc cung cấp cho các kỹ sư bằng chứng trực quan về những gì đang xảy ra với các nỗ lực thăm dò và cứu hộ. Không có thời gian để ngắm nhìn.
Vì vậy, các nhà khoa học đang tìm kiếm các thiên thạch đã tuyển dụng Máy ảnh bối cảnh cụ. Giống như người bạn đồng hành của mình, chiếc máy ảnh này được để lại từ máy chủ Curiosity, dựa trên các thiết kế từ năm 1999, sau đó được nâng cấp để nhìn thấy màu sắc. (Hành trình sao Hỏa tiếp theo của NASA, ra mắt vào mùa hè này, sẽ mang theo những chiếc máy ảnh hoàn toàn mới, bao gồm cả ống kính zoom và khả năng quay video.)
Nhưng không giống như Camera triển khai nhạc cụ, Camera bối cảnh nhạc cụ bị kẹt tại chỗ và nó được trang bị một ống kính mắt cá làm biến dạng tầm nhìn của nó. Đó không phải là một skywatcher tự nhiên, để nói rằng ít nhất. "Nó có lợi thế là đó là một trường nhìn rộng hơn, vì vậy chúng tôi thấy khoảng một phần ba đường chân trời," Lemmon nói. "Có một nhược điểm lớn là nó không trông rất cao trên bầu trời. Rõ ràng, nếu bạn ở đây trên Trái đất để tìm kiếm thiên thạch, bạn sẽ không tập trung vào đường chân trời. "
Hình ảnh ban ngày từ máy ảnh làm cho những thách thức đáng kinh ngạc của nó trở nên rõ ràng: Bản thân sao Hỏa lấp đầy hầu hết tầm nhìn của máy ảnh. Mặc dù có vẻ đồng nhất của các hình ảnh ban đêm, mặt đất chiếm phần lớn tầm nhìn của Camera Bối cảnh, không có ngôi sao nào để xem. Chỉ là một dải trời cong vút vẫn còn trên tảng đá đỏ được lấp đầy bởi những ngôi sao sau khi mặt trời lặn.
Cho đến nay, mặc dù Lemmon kiểm tra từng hình ảnh cho các thiên thạch, nhưng hình ảnh của InSight đã bị bỏ trống. "Có một ý nghĩa trong đó nó phần nào làm mất tinh thần", Lemmon nói về việc quét từng hình ảnh cho các thiên thạch tiềm năng không bao giờ có ở đó.
Ông nói các nhà khoa học biết những vật thể như vậy phải trông như thế nào. Thiên thạch sẽ đi theo một con đường cong như được nhìn thấy bởi ống kính mắt cá. Bên cạnh đó, Lemmon cho biết, các thiên thạch trên Sao Hỏa sẽ trông ít nhiều giống như chúng làm ở đây trên Trái đất. "Bạn đã có một loạt các thứ, từ chỉ một vệt sáng trên bầu trời đến một quả cầu lửa thực sự," ông nói. Bầu không khí giàu carbon dioxide có thể tạo ra một thiên thạch phát sáng màu cam, nhưng Lemmon nói rằng ông không chắc máy ảnh của InSight có thể phát hiện sự thay đổi màu sắc đó.
Nhưng hầu hết các tia sáng trong hình ảnh InSight đến từ một hiện tượng thiên thể hoàn toàn khác: các tia vũ trụ, những mảnh nguyên tử quan tâm đến vũ trụ theo mọi hướng. Không giống như các ngôi sao và thiên thạch đi bộ trên mặt đất, các tia vũ trụ rất khó chụp ảnh từ Trái đất. Bầu khí quyển của chúng ta ngăn chặn nhiều hạt như vậy tiếp cận bề mặt. Một máy ảnh may mắn trên Trái đất được thiết lập để chụp ảnh phơi sáng lâu có thể bắt được tia vũ trụ ở đây hoặc ở đó.
Nhưng sao Hỏa không có bầu khí quyển của Trái đất để loại bỏ các tia vũ trụ, khiến Hành tinh Đỏ có khả năng lưu trữ máy dò tia vũ trụ, Justin Maki, một nhà khoa học hình ảnh tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA ở California cho biết. Đó là những gì mọi điểm sáng bên dưới đường cong vô hình của đường chân trời trong hình ảnh ban đêm của Máy ảnh bối cảnh là, dấu vân tay của một tia vũ trụ. "Vũ trụ là một sự tuyệt vời với các tia vũ trụ, "Maki nói." Bạn đừng nghĩ về họ nhiều, vì họ chủ yếu chỉ đi qua bạn hoặc đi qua môi trường. "
Mặc dù chúng sẽ không ảnh hưởng đến dữ liệu khác của InSight, hình ảnh tia vũ trụ có thể khơi gợi sự tò mò của các nhà khoa học về các hạt này, đặc biệt là tần số của chúng trên Sao Hỏa. Độ dài của một vệt nói lên loại hạt liên quan - các vệt dài hơn thường là các proton hoặc muon năng lượng cao, Lemmon nói - và góc mà tia vũ trụ truyền đi. "Một số trong số này đến từ mặt trời. Một số trong số chúng, chúng tôi không biết chúng đến từ đâu", Maki nói. (Màu sắc trên màn hình chỉ phản ánh màu sắc của cảm biến mà tia vũ trụ đã xảy ra.)
Hình ảnh ban đêm của InSight thậm chí còn chụp được bóng của các tia vũ trụ. Đó là bởi vì, với mỗi lần phơi sáng 5 phút, máy ảnh cũng chụp được một cái nhìn tức thời để trừ đi hình ảnh chính, như một hình ảnh hiệu chuẩn, Maki nói. Nếu một tia vũ trụ chiếu vào hình ảnh tức thời đó, nhưng không phải trong hình ảnh chính, kết quả là một điểm tối, đánh dấu bóng của nơi một tia vũ trụ sẽ xuất hiện trong hình ảnh tức thời.
Nhưng những bức ảnh kỳ lạ sẽ được ngắm sao băng sẽ không ngừng quay trở lại từ sao Hỏa. Thời gian sắp hết để có được những bức ảnh trên bầu trời từ Máy ảnh bối cảnh nhạc cụ, Lemmon nói, bởi vì mùa bão bụi sao Hỏa khét tiếng sẽ sớm bắt đầu, xóa nhòa chân trời. "Trong vòng một vài tuần, tôi không nghĩ rằng chúng ta sẽ có thể nhìn thấy ngay cả một ngôi sao sáng thấp trên bầu trời", Lemmon nói.
Họ vẫn sẽ nhìn thấy các tia vũ trụ, tất nhiên. Nhưng họ đã nhìn thấy rất nhiều trong số đó.
- Mars InSight trong ảnh: Nhiệm vụ của NASA là thăm dò lõi của Hành tinh Đỏ
- Hành trình đến trung tâm Hành tinh Đỏ: Tàu đổ bộ InSight của NASA để tiết lộ những bí mật bên trong Sao Hỏa
- Robot 'nốt ruồi' trên Sao Hỏa bắt đầu đào vào Hành tinh Đỏ trong tuần này
