Một câu hỏi thường gặp khi nhìn vào vị trí của Hệ mặt trời và Trái đất trong sơ đồ lớn của nó là hành tinh nào gần Trái đất nhất? Bên cạnh việc thỏa mãn sự tò mò chung của một người, câu hỏi này cũng rất quan trọng khi nói về thám hiểm không gian. Và khi loài người dự tính gắn các nhiệm vụ có người lái cho các hành tinh lân cận, nó cũng trở thành một trong những thực tiễn to lớn.
Nếu, một ngày nào đó, chúng ta hy vọng khám phá, định cư và xâm chiếm các thế giới khác, điều gì sẽ làm cho chuyến đi ngắn nhất? Bất biến, câu trả lời là sao Kim. Thường được gọi là Trái đất Hồi sinh, có thể có nhiều điểm tương đồng với Trái đất. Nó là một hành tinh trên mặt đất, nó quay quanh khu vực có thể ở được của Sun, và nó có một bầu không khí được cho là đã từng giống như Trái đất. Kết hợp với sự gần gũi với chúng tôi, điều kỳ diệu nhỏ bé của chúng tôi coi đó là sinh đôi của chúng tôi.
Quỹ đạo Venus Venus:
Sao Kim quay quanh Mặt trời ở khoảng cách trung bình (trục bán chính) là 108.208.000 km (0,723 AU), dao động trong khoảng 107,477,000 km (0,718 AU) tại perihelion và 108.939.000 km (0.728 AU) tại aphelion. Điều này khiến Sao Kim quay quanh quỹ đạo ít lập dị nhất trong số tất cả các hành tinh trong Hệ Mặt Trời. Trên thực tế, với độ lệch tâm nhỏ hơn 0,01, quỹ đạo của nó gần như tròn.
Khi sao Kim nằm giữa Trái đất và Mặt trời, nó trải nghiệm những gì được gọi là sự kết hợp kém hơn. Tại thời điểm này, nó thực hiện cách tiếp cận gần nhất với Trái đất (và của bất kỳ hành tinh nào) với khoảng cách trung bình là 41 triệu km (25,476,219 mi). Trung bình, sao Kim đạt được kết hợp kém hơn với Trái đất cứ sau 584 ngày.
Và do độ lệch tâm của quỹ đạo Trái đất giảm dần, khoảng cách tối thiểu sẽ trở nên lớn hơn trong hàng chục nghìn năm tới. Vì vậy, nó không chỉ là người hàng xóm gần nhất của Earth (khi nó tiếp cận gần nhất), mà nó sẽ tiếp tục trở nên thân thiện hơn với chúng ta khi thời gian trôi qua!
Sao Kim so với sao Hỏa:
Là người hàng xóm khác của Trái đất, Sao Hỏa cũng có mối quan hệ gần gũi với Nhật Bản với Trái đất. Bay trên Mặt trời của chúng ta ở khoảng cách trung bình 227.939.200 km (1,52 AU), quỹ đạo cực kỳ lập dị Mars Mars (0,0934) đưa nó từ khoảng cách 206.700.000 km (1.38 AU) ở mức perihelion đến 249.200.000 km (1.666 AU) tại aphelion. Điều này làm cho quỹ đạo của nó trở thành một trong những kẻ lập dị hơn trong Hệ Mặt trời của chúng ta, chỉ đứng sau Sao Thủy
Để Trái đất và Sao Hỏa ở gần nhau nhất, cả hai hành tinh cần ở cùng một phía của Mặt trời, Sao Hỏa cần ở khoảng cách gần nhất với Mặt trời (perihelion) và Trái đất cần ở xa nhất (aphelion). Đây được gọi là sự đối lập, thời điểm Sao Hỏa xuất hiện như một trong những vật thể sáng nhất trên bầu trời (dưới dạng một ngôi sao đỏ), cạnh tranh với sao Kim hoặc Sao Mộc.
Nhưng ngay cả tại thời điểm này, khoảng cách giữa Sao Hỏa và Trái Đất dao động đáng kể. Cách tiếp cận gần nhất diễn ra vào năm 2003, khi Trái đất và Sao Hỏa chỉ cách nhau 56 triệu km (3,4796,787 mi). Và đây là lần gần nhất họ đã ở trong 50.000 năm. Cách tiếp cận gần nhất tiếp theo sẽ diễn ra vào ngày 27 tháng 7 năm 2018, khi Trái đất và Sao Hỏa sẽ ở khoảng cách 57,6 triệu km (35,8 mi) với nhau.
Người ta cũng ước tính rằng phương pháp lý thuyết gần nhất sẽ diễn ra ở khoảng cách 54,6 triệu km (33,9 triệu mi). Tuy nhiên, không có cách tiếp cận nào được ghi nhận trong tất cả lịch sử được ghi lại. Người ta sẽ buộc phải tự hỏi tại sao rất nhiều nỗ lực khám phá của loài người (quá khứ, hiện tại và tương lai) nhắm vào Sao Hỏa. Nhưng khi người ta xem xét môi trường Venus Kim khủng khiếp như thế nào khi so sánh, câu trả lời trở nên rõ ràng.
Nỗ lực thăm dò:
Việc nghiên cứu và khám phá Sao Kim rất khó khăn trong những năm qua, do sự kết hợp giữa bầu không khí dày đặc của nó và môi trường bề mặt khắc nghiệt. Bề mặt của nó đã được chụp lại chỉ trong lịch sử gần đây, nhờ sự phát triển của hình ảnh radar. Tuy nhiên, nhiều tàu vũ trụ robot và thậm chí một vài tàu đổ bộ đã thực hiện hành trình và khám phá nhiều về người hàng xóm gần nhất Trái đất.
Những nỗ lực đầu tiên được thực hiện bởi Liên Xô trong những năm 1960 thông qua Chương trình Venera. Trong khi đó nhiệm vụ đầu tiên (Venera-1) không thành công do mất liên lạc, lần thứ hai (Venera-3) trở thành vật thể nhân tạo đầu tiên đi vào bầu khí quyển và tấn công bề mặt của một hành tinh khác (vào ngày 1 tháng 3 năm 1966). Tiếp theo là Venera-4 tàu vũ trụ, ra mắt vào ngày 12 tháng 6 năm 1967 và đến hành tinh này khoảng bốn tháng sau (vào ngày 18 tháng 10).
NASA đã tiến hành các nhiệm vụ tương tự theo chương trình Mariner. Các Mariner 2 Nhiệm vụ, được phát động vào ngày 14 tháng 12 năm 1962, đã trở thành sứ mệnh liên hành tinh thành công đầu tiên và được thông qua trong phạm vi 34.833 km (21.644 mi) trên bề mặt Sao Kim. Từ cuối thập niên 60 đến giữa thập niên 70, NASA đã tiến hành thêm một số con ruồi bằng cách sử dụng đầu dò Mariner - chẳng hạn như Mariner 5 nhiệm vụ vào ngày 19 tháng 10 năm 1967 và Mariner 10 nhiệm vụ vào ngày 5/2/2017.
Liên Xô đã phóng thêm sáu tàu thăm dò Venera vào cuối thập niên 60 và 1975, và bốn nhiệm vụ bổ sung giữa cuối thập niên 70 và đầu thập niên 80. Venera-5, Venera-6và Venera-7 tất cả bước vào bầu khí quyển Venus và trả lại dữ liệu quan trọng cho Trái đất. Venera 11 và Venera 12 phát hiện bão điện sao Kim; và Venera 13 và Venera 14 hạ cánh trên hành tinh và chụp những bức ảnh màu đầu tiên của bề mặt. Chương trình kết thúc vào tháng 10 năm 1983, khi Venera 15 và Venera 16 được đặt trên quỹ đạo để tiến hành lập bản đồ địa hình sao Kim bằng radar khẩu độ tổng hợp.
Đến cuối những năm bảy mươi, NASA bắt đầu Dự án Venus Venus, bao gồm hai nhiệm vụ riêng biệt. Đầu tiên là Tàu vũ trụ tiên phong Venus, được đưa vào quỹ đạo hình elip quanh Sao Kim (ngày 4 tháng 12 năm 1978) để nghiên cứu bầu khí quyển của nó và lập bản đồ bề mặt. Thứ hai, Tủ quần áo tiên phong Venus, đã phát hành bốn tàu thăm dò vào bầu khí quyển vào ngày 9 tháng 12 năm 1978, trả lại dữ liệu về thành phần, gió và thông lượng nhiệt của nó.
Năm 1985, Liên Xô đã tham gia vào một liên doanh hợp tác với một số quốc gia châu Âu để khởi động Chương trình Vega. Sáng kiến hai tàu vũ trụ này nhằm mục đích tận dụng sự xuất hiện của Halley Lôi Sao trong Hệ Mặt trời bên trong, và kết hợp một nhiệm vụ với nó với sự bay bổng của Sao Kim. Khi đang trên đường đến Halley vào ngày 11 và 15 tháng 6, hai tàu vũ trụ Vega đã thả tàu thăm dò kiểu Venera vào bầu khí quyển Venus Venus để lập bản đồ thời tiết.
NASA Magellan tàu vũ trụ được phóng vào ngày 4 tháng 5 năm 1989, với nhiệm vụ lập bản đồ bề mặt sao Kim bằng radar. Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ bốn năm rưỡi của mình, Magellan cung cấp những hình ảnh có độ phân giải cao nhất cho đến nay của hành tinh, có thể lập bản đồ 98% bề mặt và 95% trường trọng lực của nó. Năm 1994, khi kết thúc nhiệm vụ, Magellan đã được gửi đến sự hủy diệt của nó vào bầu khí quyển của sao Kim để định lượng mật độ của nó.
Sao Kim được quan sát bởi Galileo và Cassini tàu vũ trụ trong thời gian bay trên các nhiệm vụ tương ứng của họ đến các hành tinh bên ngoài, nhưng Magellan là nhiệm vụ dành riêng cho Sao Kim trong hơn một thập kỷ. Mãi đến tháng 10 năm 2006 và tháng 6 năm 2007, tàu thăm dò MESSENGER sẽ thực hiện một chuyến bay của Sao Kim (và thu thập dữ liệu) để làm chậm quỹ đạo của nó đối với việc chèn Sao Thủy vào quỹ đạo cuối cùng.
Tàu tốc hành, một tàu thăm dò được thiết kế và chế tạo bởi Cơ quan Vũ trụ châu Âu, đã thực hiện thành công quỹ đạo cực xung quanh sao Kim vào ngày 11 tháng 4 năm 2006. Cuộc thăm dò này đã tiến hành một nghiên cứu chi tiết về bầu khí quyển và các đám mây của sao Kim, và phát hiện ra một tầng ozone và một xoáy kép xoáy vào cực nam trước khi kết thúc nhiệm vụ vào tháng 12 năm 2014. Kể từ ngày 7 tháng 12 năm 2015, Akatsuki của Nhật Bản đã ở trong quỹ đạo sao Kim rất elip.
Do bề mặt thù địch và điều kiện khí quyển, sao Kim đã được chứng minh là một loại hạt cứng để phá vỡ, mặc dù gần với Trái đất. Mặc dù vậy, NASA, Roscosmos và Ấn Độ ISRO đều có kế hoạch gửi thêm các nhiệm vụ tới Sao Kim trong những năm tới để tìm hiểu thêm về hành tinh sinh đôi của chúng ta. Và khi thế kỷ phát triển, và nếu một số người nhất định có được con đường của mình, chúng ta thậm chí có thể cố gắng gửi những người thực dân ở đó!
Chúng tôi đã viết nhiều bài viết về Trái đất và người hàng xóm gần nhất của nó ở đây tại Tạp chí Vũ trụ. Ở đây, hành tinh sao Kim, sao Kim: 50 năm kể từ chuyến đi đầu tiên của chúng tôi và chúng tôi sẽ quay trở lại, những sự thật thú vị về sao Kim, khám phá sao Kim bằng khinh khí cầu, xâm chiếm sao Kim với các thành phố nổi và làm thế nào để chúng ta vượt qua sao Kim?
Nếu bạn thích thêm thông tin về Trái đất, hãy xem Hướng dẫn khám phá hệ mặt trời của NASA trên Trái đất. Và ở đây, một liên kết đến Đài thiên văn Trái đất của NASA.
Astronomy Cast cũng có một tình tiết thú vị về đề tài này. Nghe đây, Tập 50: Venus.
