Hành trình lịch sử tới chuyến bay trực thăng đầu tiên trên sao Hỏa

Tàu thăm dò Perseverance quan sát từ phía xa chiếc trực thăng Ingenuity cất cánh trên sao Hoả. Hình ảnh đồ hoạ - Space.com

Theo CNN, chuyến bay được kiểm soát và cung cấp năng lượng đầu tiên trên một hành tinh ngoài Trái đất đã được chuẩn bị trong nhiều năm và sẽ là một dấu mốc mới trên hành trình chinh phục không gian.

Chuyến bay lịch sử trên hành tinh ngoài Trái đất

Đã 117 năm kể từ khi Orville Wright tiến hành chuyến bay đầu tiên với chiếc Flyer 1 vào một ngày lịch sử tháng 12 năm 1903 tại Kill Devil Hills, bang North Carolina, Mỹ. Trên bức ảnh do John Daniels, một thành viên lực lượng cứu hộ Mỹ chộp được, có thể thấy người anh Wilbur Wright của Orville chạy đằng sau máy bay. Trong chuyến bay thứ tư và cuối cùng, anh em nhà Wright đã thực hiện được hành trình gần 60 giây, đặt nền móng cho ngành công nghiệp hàng không của thế giới.

Cách xa đó hàng triệu dặm và hơn một thế kỷ sau, một chiếc trực thăng Ingenuity nặng chỉ 10kg, sẽ sử dụng hai cặp cánh dài 1,2 mét để đạt được độ cao 3 mét xuyên qua bầu khí quyển loãng của sao Hỏa. Chiếc trực thăng mini dự kiến sẽ bay được 30 giây, chụp ảnh, rồi quay trở lại đáp xuống bề mặt hành tinh đỏ.

“Chuyến bay đầu tiên thật đặc biệt. Đó là chuyến bay quan trọng nhất mà chúng tôi lên kế hoạch cho đến nay”, ông Havard Grip, phi công trưởng dự án Ingenuity của NASA cho biết.

Trong khi đó, tàu thăm dò Perseverance, thiết bị mang theo trực thăng Ingenuity lên sao Hỏa, sẽ quan sát chuyến bay từ cách đó 60 mét, ở độ cao chỉ hơn 1 mét so với vùng bay.

Tàu Perseverance sẽ cố gắng chụp ảnh và quay video về chuyến bay đầu tiên của Ingenuity. Hình ảnh và dữ liệu từ máy bay trực thăng và xe tự hành sẽ được gửi trở lại Trái đất vài giờ sau đó. Điều này khiến Perseverance trở thành nhân chứng duy nhất cho chuyến bay lịch sử trên Hoả tinh.

Hôm 18-2, mọi người trên khắp thế giới đã dõi theo cú hạ cánh thành công ngoạn mục của tàu thăm dò Perseverance trên sao Hỏa cũng như những hình ảnh đầu tiên được tàu thám hiểm này chia sẻ. Nhưng những khoảnh khắc lịch sử này không phải lúc nào cũng diễn ra trên sân khấu toàn cầu. Chỉ có năm người chứng kiến chuyến bay đầu tiên của anh em nhà Wright.

Ingenuity sẽ thực hiện chuyến bay đầu tiên và tối đa 4 chuyến bay khác trong suốt 31 ngày (theo ngày Trái đất), bằng cách sử dụng một bộ hướng dẫn được gửi từ các phi công tại Phòng Thí nghiệm Sức đẩy phản lực của NASA (JPL). Một máy tính trên máy bay sẽ sử dụng hình ảnh do trực thăng chụp để theo dõi địa hình trên mặt đất và thực hiện các điều chỉnh nhỏ 500 lần mỗi giây để giữ trực thăng đi trên quỹ đạo của nó trong trường hợp có nhiễu động như gió giật.

Nếu chuyến bay đầu tiên thành công, Ingenuity sẽ thực hiện những hành trình tiếp theo ở độ cao lớn hơn và lâu hơn để kiểm tra giới hạn của những gì nó có thể làm.

Sứ mạng sinh học vũ trụ của Perseverance

Tàu thăm dò Perseverance sẽ dành 2 năm tiếp theo để khám phá miệng núi lửa Jezero, địa điểm nằm trên một đồng bằng sông và hồ cổ, để tìm kiếm bằng chứng về sự sống của vi sinh vật trong quá khứ và thu thập các mẫu. Những mẫu này sẽ được gửi về Trái đất qua các sứ mệnh trong tương lai.

Tàu thăm dò Perseverance đã hạ cánh thành công xuống sao Hoả vào ngày 18-2-2021. Ảnh: Space

Tháng 4 này sẽ là thời điểm để Ingenuity tỏa sáng. Và khi 31 ngày đó kết thúc, khoảnh khắc ngắn ngủi dưới ánh mặt trời của chiếc máy bay sẽ kết thúc. Đó là vòng đời của một cuộc trình diễn công nghệ chỉ được thiết kế để kéo dài trong một thời gian ngắn.

Tuy vậy, khi tàu thăm dò Pathfinder của NASA hạ cánh trên sao Hỏa vào năm 1997, nó đã triển khai một xe tự hành có kích thước chỉ bằng chiếc lò vi sóng, gọi là Sojourner. Cuộc trình diễn công nghệ của Sojouner dự kiến kéo dài trong 7 ngày, nhưng cuối cùng đã kéo dài tới 83 ngày. Nó đã chụp ảnh, khám phá địa hình của sao Hỏa và thực hiện các phép đo hóa học và khí quyển. 

Có lẽ quan trọng nhất, Sojourner đã chứng minh việc sử dụng thành công phương tiện di chuyển bánh lốp đầu tiên trên một hành tinh khác.

Lori Glaze, Giám đốc Bộ phận Khoa học Hành tinh của NASA, cho biết: “Sojourner đã mở đường cho một kỷ nguyên mới của khám phá sao Hỏa để xác định lại những gì chúng tôi nghĩ là có thể xảy ra trên bề mặt sao Hỏa và thay đổi hoàn toàn cách tiếp cận của chúng tôi sang cách chúng tôi khám phá ở đó”. 

“Và giờ đây tàu thăm dò Perseverance, với kích cỡ của một chiếc xe nhỏ, có thể thực hiện các cuộc trình diễn công nghệ khác như Ingenuity, mở rộng tầm nhìn của chúng tôi hơn nữa”, ông Glaze nói thêm.

Bobby Braun, giám đốc khoa học hành tinh tại JPL cũng khẳng định: “Tôi có thể tưởng tượng chúng ta sẽ ở đâu trong một thập kỷ nữa. Nếu chúng ta có thể thăm dò và khảo sát một cách khoa học sao Hỏa từ trên không, với bầu khí quyển mỏng của nó, chúng ta chắc chắn có thể làm điều tương tự ở một số điểm đến khác xuyên qua hệ Mặt trời, như Titan [vệ tinh sao Thổ] hoặc Sao Kim. Tương lai của chuyến bay được cung cấp năng lượng trong khám phá không gian là vững chắc và mạnh mẽ”.

Chế tạo máy bay trực thăng trên sao Hỏa

Giấc mơ về Ingenuity bắt đầu từ những năm 1990 khi nhà công nghệ robot của JPL là Bob Balaram được nghe Ilan Kroo, Giáo sư hàng không và du hành vũ trụ của Đại học Stanford, phát biểu tại một hội nghị về "mesicopter" - phương tiện bay trên không thu nhỏ - cho Trái đất. Balaram lập tức hình dung phương tiện đó hoạt động trên Sao Hoả.

Ông đã đề xuất chế tạo một chiếc cho NASA nhưng dự án không được chọn để nhận tài trợ. Ý tưởng về máy bay trực thăng sao Hỏa nằm trên giá sách trong suốt 15 năm khi Balaram làm việc trong các sứ mệnh khác trên sao Hỏa.

Các kỹ sư của Phòng Thí nghiệm Sức đẩy phản lực thuộc NASA làm việc với chiếc trực thăng Ingenuity. Ảnh: Space

Thời khắc của Ingenuity chỉ đến vào năm 2013 khi Charles Elachi, Giám đốc JPL vào thời điểm đó, tham dự một buổi thuyết trình về máy bay không người lái và máy bay trực thăng, sau đó đã quay trở lại phòng thí nghiệm để hỏi liệu một phương tiện như vậy có thể bay trên sao Hỏa hay không. 

Dự án Ingenuity cuối cùng được tài trợ và chọn làm nhân vật chính trong một cuộc trình diễn công nghệ trên sao Hỏa. 

Hoá ra việc chờ đợi suốt thời gian đó cũng là một điều tốt. Balaram, kỹ sư trưởng của dự án máy bay trực thăng sao Hoả, cho biết: “Chúng tôi sẽ không thể thiết kế thứ như thế này vào những năm 1990 khi chúng tôi không có máy tính và công nghệ pin. Vì thế, thời điểm này mới là chuẩn, chúng tôi cần những tiến bộ trong công nghệ”.

Hơn nữa, đã đến lúc cần chế tạo một loại phương tiện hoàn toàn mới, vừa là máy bay vừa là tàu vũ trụ - một loại phương tiện sẽ không gây nguy hiểm cho tàu Perseverance theo bất kỳ cách nào vì chiếc tàu thăm dò này là sứ mệnh sinh học vũ trụ thực sự đầu tiên của NASA nhằm tìm kiếm các dấu hiệu của sự sống cổ đại trên hành tinh khác.

Theo THU HẰNG (Báo Tin Tức)