Cú va chạm của tàu vũ trụ NASA làm thay đổi quỹ đạo tiểu hành tinh

Theo kênh CNN, phát hiện này củng cố khả năng con người có thể làm lệch hướng các thiên thể nguy hiểm nếu chúng đe dọa Trái Đất trong tương lai.

Năm 2022, tàu vũ trụ DART đã đâm thẳng vào Dimorphos, một tiểu hành tinh nhỏ thuộc hệ đôi Didymos. Mục tiêu của nhiệm vụ là đánh giá khả năng làm chệch hướng các thiên thể có nguy cơ va vào Trái Đất. Kết quả ban đầu cho thấy thử nghiệm thành công. Quỹ đạo của Dimorphos quanh Didymos đã rút ngắn đáng kể sau cú va chạm. Tuy nhiên, các nghiên cứu mới cho thấy tác động của sự kiện này còn lan rộng hơn dự đoán.

Theo một nghiên cứu công bố trên tạp chí Science Advances, vụ va chạm cũng làm thay đổi chuyển động của toàn bộ hệ tiểu hành tinh đôi khi chúng quay quanh Mặt Trời. Thời gian để Didymos và Dimorphos hoàn thành một vòng quỹ đạo quanh Mặt Trời, vốn khoảng 770 ngày, đã giảm vĩnh viễn dưới một giây.

Tiến sĩ Rahil Makadia, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Tốc độ quỹ đạo của hệ tiểu hành tinh đôi đã thay đổi khoảng 11,7 micron mỗi giây, tương đương khoảng 1,7 inch mỗi giờ”. Theo ông, một thay đổi nhỏ như vậy trong chuyển động của tiểu hành tinh, nếu tích lũy trong thời gian dài, có thể tạo ra khác biệt rất lớn.

Dù Didymos và Dimorphos chưa bao giờ gây nguy hiểm cho Trái Đất, nhưng hệ tiểu hành tinh đôi này được xem là mục tiêu lý tưởng để thử nghiệm công nghệ làm chệch hướng tiểu hành tinh. Khoảng cách tương đối gần và cấu trúc ổn định giúp các nhà khoa học dễ dàng quan sát những thay đổi sau vụ va chạm.

Dimorphos có đường kính khoảng 170 mét, trong khi Didymos lớn hơn nhiều và có hình dạng giống một con quay. Cả hai đều được cho là thuộc loại “tiểu hành tinh đống đổ nát”, tức được cấu tạo từ các khối đá và bụi liên kết lỏng lẻo nhờ lực hấp dẫn.

Khi tàu DART đâm vào Dimorphos, cú va chạm đã tạo ra một đám mây mảnh vỡ khổng lồ phun ra ngoài không gian. Các nhà nghiên cứu ước tính khối lượng vật chất bị thổi ra lên tới khoảng 16 triệu kg, lớn gấp khoảng 30.000 lần khối lượng của chính tàu vũ trụ DART.

Các nhà khoa học nhấn mạnh rằng chính dòng vật chất phun ra từ tiểu hành tinh đã tạo ra phần lớn lực đẩy làm thay đổi quỹ đạo. Hiệu ứng này tương tự phản lực của một động cơ tên lửa, khi vật chất bị bắn ra theo một hướng sẽ đẩy vật thể theo hướng ngược lại.

Các nghiên cứu trước đó xác nhận quỹ đạo 12 giờ của Dimorphos quanh Didymos đã giảm 33 phút.

Nghiên cứu mới cho thấy hệ tiểu hành tinh còn thay đổi quỹ đạo quay quanh Mặt Trời, khiến tổng thời gian quỹ đạo giảm thêm 0,15 giây.

Để xác định thay đổi cực nhỏ này, các nhà thiên văn đã sử dụng nhiều phương pháp quan sát khác nhau từ Trái Đất. Một trong những kỹ thuật quan trọng nhất là hiện tượng che khuất sao, xảy ra khi một tiểu hành tinh đi ngang qua trước một ngôi sao và khiến ánh sáng của ngôi sao đó tạm thời biến mất.

Bằng cách ghi lại chính xác thời điểm ánh sáng “chớp tắt”, các nhà khoa học có thể xác định vị trí, tốc độ và hình dạng của tiểu hành tinh với độ chính xác cao. Tuy nhiên, việc quan sát hiện tượng này không hề dễ dàng. Thời điểm che khuất thường chỉ kéo dài trong tích tắc và phụ thuộc vào vị trí của người quan sát trên Trái Đất.

Trong nghiên cứu mới, nhóm khoa học đã tổng hợp dữ liệu từ 22 lần quan sát che khuất sao được thực hiện từ tháng 10/2022 đến tháng 3/2025. Các quan sát này do các nhà thiên văn nghiệp dư và chuyên nghiệp trên khắp thế giới thực hiện.

Ông Steve Chesley, nhà khoa học cấp cao tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA và đồng tác giả nghiên cứu, cho biết kết quả đạt được nhờ nỗ lực phối hợp của nhiều người quan sát. Bên cạnh đó, việc quan sát các hiện tượng che khuất sao phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết và vị trí quan sát.

Theo ông Chesley, chính mạng lưới các nhà quan sát trên toàn cầu đã giúp thu thập đủ dữ liệu để tính toán chính xác cách cú va chạm DART làm thay đổi quỹ đạo của hệ tiểu hành tinh.

Các nhà khoa học dự kiến sẽ có thêm nhiều dữ liệu chi tiết khi tàu Hera của Cơ quan Vũ trụ châu Âu đến quỹ đạo quanh hệ tiểu hành tinh này vào cuối năm nay. Sứ mệnh Hera được phóng năm 2024 nhằm nghiên cứu trực tiếp hậu quả của cú va chạm.

Tàu sẽ chụp những hình ảnh cận cảnh đầu tiên của Dimorphos kể từ sau sự kiện DART, đồng thời đo đạc cấu trúc bề mặt và hố va chạm trên tiểu hành tinh.

Trong khi đó, NASA cũng đang phát triển sứ mệnh Near-Earth Object Surveyor nhằm phát hiện các tiểu hành tinh tối và khó quan sát từ Trái Đất. Những thiên thể này có thể ẩn mình trong ánh sáng Mặt Trời và chỉ được phát hiện khi đã ở khá gần hành tinh của chúng ta.

Ông Thomas Statler, nhà khoa học phụ trách nghiên cứu các thiên thể nhỏ trong Hệ Mặt Trời tại NASA, cho rằng kết quả nghiên cứu mới củng cố niềm tin rằng va chạm động năng là một phương pháp khả thi để bảo vệ Trái Đất.

Ông nhấn mạnh rằng trong trường hợp phát hiện một tiểu hành tinh có nguy cơ va chạm với Trái Đất và vẫn còn đủ thời gian phản ứng, một tàu vũ trụ tương tự DART có thể được phóng đi để đẩy nhẹ thiên thể đó sang quỹ đạo an toàn hơn.

Theo ông Statler, nếu được thực hiện đủ sớm, một thay đổi rất nhỏ trong quỹ đạo có thể giúp một tiểu hành tinh nguy hiểm lệch khỏi đường va chạm với Trái Đất và bay qua hành tinh của chúng ta một cách an toàn.