Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL
Kể từ khi họ đến Sao Hỏa, hai kẻ lang thang robot của chúng tôi đã gửi cho chúng tôi những hình ảnh và dữ liệu đáng kinh ngạc từ một trong những người hàng xóm gần nhất của chúng ta trong Hệ Mặt Trời. Mục tiêu khoa học chính của Rovers Thám hiểm Sao Hỏa (MER) là xác định mức độ hành động quá khứ của nước lỏng trên Sao Hỏa đã ảnh hưởng đến môi trường Hành tinh Đỏ theo thời gian.
Mặc dù không có bằng chứng trực tiếp về nước lỏng trên bề mặt Sao Hỏa ngày nay, hồ sơ về hoạt động của nước trong quá khứ trên Sao Hỏa có thể được tìm thấy trong đá, khoáng chất và địa hình địa chất, đặc biệt là trong một số tính năng chẩn đoán cụ thể mà chúng tôi tin rằng chỉ có ở sự hiện diện của nước. Đó là lý do tại sao cả hai MER đều được trang bị các công cụ đặc biệt để cho phép họ nghiên cứu một bộ sưu tập đá và đất đa dạng có thể nắm giữ manh mối về hoạt động dưới nước trên Sao Hỏa và xác định xem hành tinh này có tiềm năng sống sự sống trong quá khứ xa xôi không , hoặc, rất ít khả năng, ngày hôm nay.
Thông tin mà NASA đã lượm lặt được chỉ trong một khoảng thời gian ngắn mà Thần và Cơ hội có được trên bề mặt Sao Hỏa đã được tiết lộ một cách khó tin. Chúng tôi có hình ảnh cho thấy đá và cấu trúc bề mặt chi tiết chưa từng có. Chúng ta đang nhìn thấy một mặt của Sao Hỏa khác rất nhiều so với những gì chúng ta đã gặp trong các nhiệm vụ trước đây, bởi vì chúng ta đã nhắm mục tiêu vào các rovers đặc biệt này để khám phá những nơi mà chúng ta biết sẽ hấp dẫn.
Mặc dù chúng tôi vô cùng hài lòng với dữ liệu và hình ảnh mà chúng tôi đã thu được từ trước đến nay và mong muốn nhiều hơn nữa, chúng tôi không được quên rằng du lịch và khám phá Sao Hỏa là một nỗ lực rất khó khăn. Như tôi đã nói nhiều lần trước đây - cả ở đây trên Đồi Capitol và trên báo chí - Sao Hỏa là một điểm đến cực kỳ hấp dẫn và hấp dẫn, nhưng nó cũng là một mục tiêu cực kỳ khó khăn, như lịch sử thường chứng minh.
Cuộc đổ bộ và triển khai tiếp theo của hai chiếc Rovers thực sự là một bức tranh hoàn hảo, đó là một kỳ công kỹ thuật đáng sợ, và nó khiến tôi tự hào về đội sao Hỏa tài năng và có khả năng của NASA. Tuy nhiên, e rằng chúng tôi đã trở nên quá tự tin về cuộc chinh phục sao Hỏa của mình, chúng tôi đã được nhắc nhở về những thách thức quan trọng khi vận hành trên Hành tinh Đỏ đòi hỏi khi người cầm quyền Thần đưa ra cho đội sao Hỏa một thách thức kỹ thuật nghiêm trọng.
Spirit chạm xuống một khu vực trên sao Hỏa được gọi là miệng núi lửa Gusev vào ngày 4 tháng 1 năm 2004. Sau mười tám ngày hoạt động gần như hoàn hảo và sau khi trả lại dữ liệu khoa học quan trọng, bao gồm những bức ảnh nổi bật của những ngọn đồi xa xôi - và một tảng đá được đặt tên thân mật là Ad Adndndack - Spirit rover đã phát triển một vấn đề liên lạc rõ ràng ban đầu gây trở ngại cho toàn bộ đội sao Hỏa. Trong những ngày tiếp theo, Spirit gửi cho chúng tôi các tín hiệu không liên tục và chúng tôi đã gửi nhiều tàu vũ trụ để cố gắng chẩn đoán chính xác bản chất của vấn đề.
Chúng tôi đã có thể xác định rằng sự cố có liên quan đến phần mềm và nhóm tại JPL đã phát triển các quy trình và giao thức cần thiết để đưa Spirit trở lại hoạt động. Nếu vấn đề giao tiếp Spirit Spirit là một vấn đề phần cứng, chúng ta sẽ gặp nhiều khó khăn hơn vì những lý do rõ ràng. Spirit hiện đang biểu diễn như dự định và tiếp tục khám phá môi trường xung quanh sao Hỏa.
Việc truyền dữ liệu thực tế từ Spirit Spirit xuống đến bề mặt sao Hỏa cũng mang lại lợi ích đáng kể cho nhóm lập kế hoạch hạ cánh của người đi trên Sao Hỏa thứ hai, Cơ hội. Dữ liệu gốc thực tế từ tàu vũ trụ đầu tiên đã được sử dụng để xác nhận các mô hình của chúng ta về hành vi của bầu khí quyển và thời tiết trên sao Hỏa - những mô hình mà chúng ta phụ thuộc vào để lên kế hoạch hạ cánh cơ hội. Dữ liệu từ Spirit chỉ ra rằng, mặc dù dòng dõi nằm trong giới hạn dự đoán của mô hình kỹ thuật của chúng tôi, nhưng nó lại gần với biên độ dự đoán.
Được trang bị kiến thức mới này, NASA đã chọn mở chiếc dù cơ hội trước đó để cung cấp cho việc hạ cánh chậm hơn và đến nhẹ nhàng hơn trên Hành tinh Đỏ. Vào ngày 25 tháng 1 năm 2004, Cơ hội đã nhảy lên phía đối diện của Sao Hỏa - trong một khu vực được gọi là Meridiani Planum - từ nơi sinh đôi của nó đã hạ cánh.
Vị trí hạ cánh mới là một thế giới xa rời khỏi Gusev Crater theo nhiều cách hơn là chỉ khoảng cách. Những hình ảnh ban đầu được truyền đi sau ngày hôm đó đã mê hoặc nhóm khoa học, cho thấy một vùng đất tối và nền tảng có thể - một đặc điểm mà chúng ta đã tìm kiếm từ lâu nhưng chưa từng thấy trên bất kỳ bề mặt hành tinh nào - xen kẽ với các mảng đất đỏ sao Hỏa quen thuộc hơn. Vùng sao Hỏa này đặc biệt quan tâm đến các nhà địa chất hành tinh vì họ tin rằng nó có thể chứa nhiều hematit, một khoáng chất, khi được tìm thấy trên Trái đất, thường hình thành trong sự hiện diện của nước lỏng dai dẳng. Bây giờ chúng tôi biết rằng sự nghi ngờ của họ là chính xác.
Vào ngày 2 tháng 3 năm 2004, NASA đã thông báo rằng người đi đường Cơ hội đã tìm thấy bằng chứng mạnh mẽ rằng khu vực có tên Meridiani Planum đã từng ướt sũng. Bằng chứng được tìm thấy trong một khối đá đã dẫn các nhà khoa học đi đến kết luận quan trọng này. Manh mối từ thành phần đá, chẳng hạn như sự hiện diện của sunfat và muối, và các thuộc tính vật lý của đá (ví dụ, các hốc nơi tinh thể từng phát triển) đã giúp tạo nên một lịch sử nước. Khu vực này hấp dẫn về mặt khoa học và chúng tôi dự định nghiên cứu chi tiết hơn, hy vọng tiết lộ thêm nhiều bí mật của Hành tinh Đỏ.
Các nhiệm vụ lên Sao Hỏa được triển khai khoảng hai năm một lần (26 tháng), khi sự sắp xếp quỹ đạo của Trái Đất và Sao Hỏa cho phép lượng nhiên liệu tối thiểu được sử dụng trong chuyến đi dài. Trong mỗi cơ hội phóng này, NASA có kế hoạch gửi tàu vũ trụ robot lên Sao Hỏa để tiếp tục tìm kiếm bằng chứng về nước, nghiên cứu đá và đất của hành tinh và cố gắng trả lời câu hỏi, Có phải sự sống đã nảy sinh trên Sao Hỏa? Chương trình khám phá sao Hỏa sẽ tấn công câu hỏi này bằng cách tìm hiểu, theo một cách có hệ thống, trạng thái hiện tại và sự tiến hóa của khí quyển, bề mặt và bên trong sao Hỏa, tiềm năng sự sống trên sao Hỏa trong quá khứ hoặc hiện tại, và phát triển kiến thức và công nghệ cần thiết cho sự khám phá của con người trong tương lai.
Chương trình Sao Hỏa của NASA
Chương trình này là kết quả của một quá trình lập kế hoạch chuyên sâu liên quan đến cộng đồng khoa học và công nghệ rộng lớn. Chương trình kết hợp các bài học kinh nghiệm từ các nhiệm vụ trước đó và dựa trên, cũng như đáp ứng với những khám phá khoa học từ các nhiệm vụ trong quá khứ và đang diễn ra. Ngoài các MER, các nhiệm vụ bao gồm cách tiếp cận có hệ thống này đối với việc thám hiểm sao Hỏa là:
1. Mars Global Surveyor (MGS) - ra mắt năm 1996, sứ mệnh này tiếp tục trả lại một lượng dữ liệu chưa từng có liên quan đến các tính năng và thành phần bề mặt của Mars Mars, tính khí, thời tiết và tính chất từ tính. Các nhà khoa học đang sử dụng dữ liệu thu thập được từ nhiệm vụ này để tìm hiểu về Trái đất bằng cách so sánh nó với Sao Hỏa và xây dựng một bộ dữ liệu toàn diện để hỗ trợ lập kế hoạch cho các nhiệm vụ trong tương lai. MGS cũng phục vụ như một rơle viễn thông cho các nhiệm vụ MER, cũng như một thiết bị để chụp ảnh tàu vũ trụ đã hạ cánh trên bề mặt, chẳng hạn như máy bay.
2. Mars Odyssey - ra mắt năm 2001, quỹ đạo Odyssey hiện đang lập bản đồ khoáng vật học và hình thái học của bề mặt sao Hỏa trong khi đạt được bản đồ toàn cầu về thành phần nguyên tố của bề mặt và sự phong phú của hydro ở tầng dưới nông. Các bản đồ hydro của nó đã gợi ý một lượng lớn băng nước gần bề mặt ở các vùng cực của hành tinh. Nó cũng phục vụ như một chuyển tiếp viễn thông cho các nhiệm vụ MER.
3. Tàu thăm dò Sao Hỏa (MRO) - dự kiến ra mắt vào năm 2005, MRO sẽ tập trung vào việc phân tích bề mặt ở quy mô mới chưa từng có trong nỗ lực theo dõi các gợi ý về nước được phát hiện trong hình ảnh từ tàu vũ trụ MGS và Odyssey và thu hẹp khoảng cách giữa quan sát bề mặt và đo từ quỹ đạo. Ví dụ, MRO sẽ đo hàng ngàn cảnh quan sao Hỏa ở độ phân giải 20 đến 30 cm (8- đến 12 inch), cho phép quan sát các đặc điểm kích thước của các quả bóng bãi biển, đồng thời lập bản đồ các khoáng vật học của chúng. Điều này sẽ giúp NASA nhắm mục tiêu các phòng thí nghiệm hạ cánh trong tương lai đến các địa điểm tốt nhất để tìm kiếm bằng chứng về sự sống.
4. Phoenix - dự kiến ra mắt vào năm 2007, nhiệm vụ này sẽ tiến hành một cuộc điều tra cố định trên bề mặt băng nước có trong đất sao Hỏa, cũng như tìm kiếm các phân tử hữu cơ và quan sát động lực khí hậu hiện đại. Nó nhằm mục đích theo dõi các nước và đo các phân tử chỉ thị ở các vị trí vĩ độ cao nơi Mars Odyssey đã phát hiện ra bằng chứng về nồng độ băng nước lớn trong đất sao Hỏa. Phoenix được chọn là người đầu tiên trong số các nhiệm vụ của Hướng đạo Mars.
5. Phòng thí nghiệm Khoa học Sao Hỏa (MSL) - lịch trình ra mắt vào năm 2009, rover thế hệ tiếp theo này đại diện cho một bước nhảy vọt lớn trong các phép đo bề mặt và mở đường cho các nhiệm vụ trở lại và sinh học mẫu trong tương lai. Một nguồn năng lượng có tuổi thọ cao được lên kế hoạch cho phép phòng thí nghiệm khoa học tiến hành thí nghiệm trong tối đa hai năm. Các công cụ cho phòng thí nghiệm bề mặt này có thể cung cấp bằng chứng trực tiếp về vật liệu hữu cơ, nếu có, và sẽ có thể tìm kiếm đến vài feet bên dưới bề mặt. MSL cũng sẽ trình diễn các công nghệ để hạ cánh chính xác và tránh nguy hiểm để tiếp cận những địa điểm khoa học có thể rất hứa hẹn nhưng khó tiếp cận. Vị trí hạ cánh của nó sẽ dựa trên các quan sát của Tàu thám hiểm sao Hỏa. Trong thập kỷ tiếp theo, từ 2011-2018, NASA lên kế hoạch cho các quỹ đạo khoa học, máy bay và tàu đổ bộ, và nhiệm vụ đầu tiên là đưa các mẫu sao Hỏa hứa hẹn nhất về Trái đất.
Các chiến lược hiện tại kêu gọi nhiệm vụ hoàn trả mẫu đầu tiên sẽ được triển khai vào năm 2014. Các tùy chọn sẽ tăng đáng kể tỷ lệ các nhiệm vụ được đưa ra và / hoặc đẩy nhanh tiến độ thăm dò đang được nghiên cứu. Phát triển công nghệ cho các khả năng tiên tiến, chẳng hạn như các công cụ khoa học bề mặt thu nhỏ và khoan sâu đến vài trăm feet, cũng sẽ được thực hiện trong giai đoạn này.
NASA đã phát triển một chiến dịch khám phá Sao Hỏa sẽ thay đổi và thích nghi theo thời gian để đáp ứng với những gì được khám phá và học hỏi với mỗi nhiệm vụ. Kế hoạch này có nghĩa là một chương trình dài hạn, linh hoạt, mạnh mẽ sẽ mang lại xác suất thành công cao nhất. Chúng tôi đang chuyển từ kỷ nguyên đầu tiên của lập bản đồ toàn cầu và thăm dò bề mặt hạn chế sang một cách tiếp cận chuyên sâu và đáp ứng nhiều khám phá hơn. Chúng tôi sẽ thiết lập sự hiện diện bền vững trên quỹ đạo quanh Sao Hỏa và trên bề mặt với sự khám phá lâu dài về một số địa điểm hứa hẹn khoa học và hấp dẫn nhất trên hành tinh.
Chúng tôi lên kế hoạch để theo dõi dòng nước, vì vậy trong tương lai không xa, cuối cùng chúng tôi cũng có thể biết câu trả lời cho những câu hỏi sâu rộng nhất về Hành tinh Đỏ mà con người đã hỏi qua nhiều thế hệ: Cuộc sống có từng phát sinh ở đó không, và cuộc sống có tồn tại ở đó bây giờ không?
Cái gì tiếp theo
Vào ngày 14 tháng 1 năm 2003, Tổng thống Bush đã công bố tầm nhìn mới của ông đối với chương trình vũ trụ của NASA và Nation, và chỉ tháng trước, ngân sách của Tổng thống FY FY 2005 đã được công bố. Cả hai sự kiện này đều hỗ trợ và thực sự củng cố tầm nhìn của NASA về thám hiểm sao Hỏa trong thập kỷ tới và hơn thế nữa. Cách tiếp cận toàn diện, robot của NASA để khám phá Sao Hỏa và tìm hiểu sự phức tạp của môi trường của nó sẽ không chỉ tìm cách đạt được các mục tiêu khoa học được nêu trong lời khai này, mà còn đóng vai trò là nền tảng vững chắc cho tầm nhìn của Tổng thống về việc thực hiện sứ mệnh thám hiểm con người lên Sao Hỏa .
Nguồn gốc: Tạp chí Astrobiology
