Trái đất sẽ sớm mất một công cụ quan trọng trong cuộc chiến để phát hiện các tiểu hành tinh có khả năng gây nguy hiểm - và NASA đã quyết định tài trợ cho một sự thay thế được chế tạo tùy chỉnh.
(Ảnh: © NASA / JPL-Caltech)
Trái đất sẽ sớm mất đi một công cụ quan trọng trong cuộc chiến để phát hiện tiểu hành tinh có khả năng nguy hiểm - và NASA đã quyết định tài trợ cho một sự thay thế được xây dựng tùy chỉnh.
NASA muốn chế tạo một kính viễn vọng không gian để khảo sát bầu trời dưới ánh sáng hồng ngoại, một sự tăng cường rất cần thiết trong chương trình của nó để xác định và theo dõi các tiểu hành tinh trong khu vực lân cận của Trái đất. Những hoạt động này là nền tảng của phòng thủ hành tinhvà Ban giám đốc sứ mệnh khoa học của NASA đã tạo ra một nhóm riêng trong ngân sách, trị giá 150 triệu đô la trong năm tài chính hiện tại, để bảo vệ hành tinh, cơ quan này đã công bố hôm nay (23/9).
Dòng ngân sách đó nhằm tăng tính linh hoạt và khả năng đáp ứng trong phòng thủ hành tinh, Thomas Zurbuchen, phó quản trị viên của Ban Giám đốc Sứ mệnh Khoa học, cho biết trong cuộc họp của Ủy ban Tư vấn Khoa học Hành tinh tổ chức tại D.C. "Mục tiêu không phải là làm mọi thứ vĩnh cửu", ông nói. "Mục tiêu là làm những điều đúng đắn khi chúng bật lên."
Hiện tại, điều đúng đắn, Zurbuchen nói, là chế tạo một kính viễn vọng không gian mới có khả năng phát hiện và theo dõi các vật thể gần Trái đất: Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA sẽ dẫn dắt dự án. Zurbuchen cho biết nhạc cụ mới có thể ra mắt sớm nhất là vào năm 2025, mặc dù ông nhấn mạnh rằng đó không phải là ngày mục tiêu chính thức, điều này sẽ phụ thuộc vào số tiền mà chương trình nhận được.
Sáng kiến mới dựa nhiều vào một dự án gọi là NEOCam, một khái niệm sứ mệnh mà cộng đồng phòng thủ hành tinh đã thảo luận trong nhiều năm. NEOCam chính thức được đề xuất như một nhiệm vụ khoa học, nhưng không được chọn để tài trợ, trong một quyết định mà Zurbuchen ngày nay gọi là "một trong những vụ lừa đảo lớn nhất tôi đã thực hiện trong công việc của mình."
Khi đề xuất NEOCam lần đầu tiên được thảo luận, nó đã được xem xét trong khuôn khổ khoa học, chứ không phải phòng thủ hành tinh. Và trong khi cả hai bên của sự phân chia đều quan tâm đến các tiểu hành tinh, họ cần các loại thông tin khác nhau. Các nhà khoa học muốn một mẫu thống kê: Họ không cần phải nhìn thấy từng tiểu hành tinh, họ chỉ muốn hiểu rõ về các tiểu hành tinh giống như thế nào.
Phòng thủ hành tinh rất khác nhau: Những chuyên gia này cần phải nhìn thấy mọi đối tượng có thể nhận biết và hiểu chính xác nơi nó đang ở và nơi nó sẽ đi. Lý tưởng nhất, các nhà khoa học cũng sẽ biết mỗi vật thể có kích thước và cấu trúc như thế nào, vì, nếu tiểu hành tinh thực sự là một mối đe dọa, những yếu tố đó hình thành nên một tác động sẽ như thế nào.
Zurbuchen cho biết hôm nay rằng hệ thống ngân sách mới giải quyết sự khác biệt đó bằng cách đưa quốc phòng hành tinh ra khỏi sự cạnh tranh với khoa học. Ông cũng xác nhận rằng kính viễn vọng mới của NASA sẽ được mô hình chặt chẽ trong dự án NEOCam.
Bản thân NEOCam có nguồn gốc từ dự án NEOWISE, đây là cuộc sống thứ hai của một sứ mệnh vật lý thiên văn trước đây được gọi là Thăm dò khảo sát hồng ngoại diện rộng. Kính viễn vọng đã chuyển trọng tâm của nó thành các tiểu hành tinh vào năm 2013 dưới biệt danh mới NEOWISE, và kể từ đó, kính viễn vọng đã phát hiện ra hàng chục ngàn tảng đá không gian, 135 trong số đó di chuyển trong khu vực gần kề Trái đất.
Nhưng thành công của NEOWISE ở sự nghiệp thứ hai là do may mắn, không phải do thiết kế và may mắn đã hết. "Hóa ra khá tốt trong việc nhặt các tiểu hành tinh", Amy Mainzer, người điều tra chính cho NEOWISE tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA tại California vào thời điểm đó, nói trong cuộc họp báo vào tháng 3 tại Hội thảo khoa học âm lịch và hành tinh ở The Woodlands, Texas. "Bởi vì nó không bao giờ được thiết kế cho mục đích đó, nó đã gần hết tuổi thọ."
Zurbuchen cho biết hôm nay rằng nhiệm vụ NEOWISE dự kiến sẽ kết thúc vào khoảng giữa năm 2020, mặc dù ông nhấn mạnh rằng dòng thời gian là một ước tính, và nhiệm kỳ của công cụ có thể kéo dài hơn.
Mainzer và các đồng nghiệp của cô đã dành tám năm để suy nghĩ về cách lấy những gì làm việc cho NEOWISE và điều chỉnh một nhiệm vụ kế nhiệm dành riêng cho việc phát hiện các tiểu hành tinh. Điều đó có nghĩa là tiếp tục xem bầu trời thông qua hồng ngoại nhiệt, đó là sức nóng mà các tiểu hành tinh, được thúc đẩy bởi bức xạ của mặt trời, phát ra. Một kỹ thuật như vậy cho phép các nhà khoa học phát hiện các tiểu hành tinh phản chiếu và tối giống nhau, một cải tiến về phương pháp tiếp cận dựa vào ánh sáng khả kiến và do đó đấu tranh để phát hiện các tiểu hành tinh tối.
"Có một câu nói nổi tiếng - 'Tại sao chúng ta cướp ngân hàng? Chà, đó là nơi có tiền'," Mainzer nói vào tháng Ba. "Trong trường hợp này, chúng tôi tìm kiếm các tiểu hành tinh trong các bước sóng này bởi vì đây là nơi có năng lượng."
Nhưng có một số thay đổi chính đối với thiết kế NEOCam. Nó được hưởng lợi từ nhiều năm phát triển máy ảnh và điện tử, và có thể quét qua bầu trời nhanh hơn nhiều so với NEOWISE có thể.
Quan trọng nhất, thiết bị sẽ được đặt tại "chỗ đậu xe, "cân bằng giữa sức hút của Trái đất và mặt trời. Vị trí đó là một địa điểm lạnh hơn nhiều so với tiền đồn của NEOWISE, có nghĩa là NEOCam không cần phải mang theo chất lỏng đông lạnh. (Khi NEOWISE chạy qua chất làm mát của nó, thiết bị đã bị mất khả năng đo một vài bước sóng chính.)
"Nó sẽ chỉ ngồi đó trong bóng tối lạnh lẽo của không gian," Mainzer nói về NEOCam. Nhiệm vụ chính của dự án đó được thiết kế để tồn tại trong năm năm, nhóm nghiên cứu nghĩ rằng nó có thể kéo dài gấp đôi thời gian đó. Không rõ từ nhận xét của Zurbuchen ngày hôm nay chính xác là nhiệm vụ mới của NASA sẽ tuân theo các thông số kỹ thuật được phác thảo bởi nhóm NEOCam như thế nào.
Zurbuchen đã xác nhận rằng nhiệm vụ chính của dự án mới sẽ kéo dài trong năm năm, có thể kéo dài đến 10. Tuổi thọ dài đó là rất quan trọng: Năm 1998, Quốc hội giao nhiệm vụ cho NASA với việc xác định 90% các tiểu hành tinh gần Trái đất có chiều dài ít nhất 469 feet (140 mét) trong năm 2020, nhưng chính phủ đã không cung cấp nhiều tiền để giúp đáp ứng mục tiêu đó. Theo ước tính hiện tại về số lượng tiểu hành tinh trên Trái đất, các nhà khoa học tin rằng họ đã phát hiện khoảng 30% các vật thể trong phạm vi kích thước này.
Công cụ mới được công bố sẽ tăng số lượng đáng kể, đặc biệt là trong những ngày đầu của nhiệm vụ, khi kính viễn vọng uốn cong cơ bắp được cải thiện của nó. Trong vòng năm năm làm việc, công cụ này sẽ có thể tìm thấy 65% những vật thể chưa được khám phá đó, Zurbuchen nói, và nó sẽ có thể phát hiện 90% trong số chúng trong vòng 10 năm nếu nhiệm vụ được mở rộng.
Những phát hiện đó sẽ là một bổ sung quan trọng cho các nỗ lực phòng thủ hành tinh, mà Zurbuchen lưu ý rằng cả ông và Quản trị viên của NASA Jim Bridenstine coi giao điểm quan trọng của khoa học và giá trị xã hội. "Đó là một chủ đề mà không gian nhắc nhở chúng ta theo thời gian rằng, vâng, theo thời gian lịch sử, thời gian địa chất chắc chắn, phòng thủ hành tinh là điều mà chúng ta phải đối phó thường xuyên," Zurbuchen nói.
Định dạng ngân sách mới và quyết định của NASA tiến lên phía trước với kính viễn vọng không gian mới để hỗ trợ phòng thủ hành tinh được đưa ra như một tin tức đáng hoan nghênh cho các nhà khoa học tập trung vào vấn đề này. "Cam kết của NASA đối với một cuộc khảo sát tiểu hành tinh trên không gian là một bước tiến lớn đối với bất kỳ ai quan tâm đến vận mệnh của con người", Richard Binzel, một nhà khoa học hành tinh tại MIT, nói với Space.com trong email. "Chúng tôi cuối cùng sẽ dựa vào kiến thức, thay vì may mắn, như kế hoạch của chúng tôi để đối phó tiểu hành tinh nguy hiểm."
Nhân viên NASA tại cuộc họp hôm nay đã xác nhận rằng việc ưu tiên là một động thái mà họ muốn thực hiện trong một thời gian. "Tôi nghĩ rằng đây là một bước tiến lớn, đó là điều mà chúng tôi muốn thực hiện trong một thời gian dài," Lori Glaze, giám đốc bộ phận khoa học hành tinh của Ban Giám đốc Sứ mệnh Khoa học cho biết. "Có vẻ như cuối cùng chúng ta cũng ở một nơi để nói rằng chúng ta đã sẵn sàng tiến về phía trước."
Zurbuchen nhắc lại tình cảm đó. "Sáng kiến mà tôi đã dành hầu hết các viên đạn của mình là cái này," anh nói.
Và anh ấy vui mừng cuối cùng đã bắt đầu dự án. "Hãy đi thực hiện nhiệm vụ này," Zurbuchen nói.
- Apophis tiểu hành tinh khổng lồ bay qua trái đất vào thứ Sáu ngày 13 năm 2029. Một ngày may mắn cho các nhà khoa học
- Nhân loại sẽ đập một con tàu vũ trụ vào một tiểu hành tinh trong vài năm để giúp chúng ta cứu Al
- Hãy nói về Apophis tiểu hành tinh, phòng thủ hành tinh và Elon Musk
