Hành trình 6 tỷ km đến sao chổi của tàu vũ trụ Rosetta

Tàu thăm dò Giotto của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) là tàu vũ trụ đầu tiên nghiên cứu sao chổi. Nó bay vào không gian 150 triệu km để nghiên cứu sao chổi Halley vào năm 1986.

Khi Giotto đang chuẩn bị ra mắt, một nhóm nhỏ các nhà khoa học không gian thảo luận một nhiệm vụ thậm chí còn tham vọng hơn, đó là nhiệm vụ về tàu thăm dò sao chổi Rosetta.

Rosetta được lấy tên theo tảng đá Rosetta, di vật thời Ai Cập cổ đại cho phép các học giả lần đầu tiên giải mã chữ tượng hình. "Ngày 23/5/1985 là ngày sinh của Rosetta," Gerhard Schwehm, người từng tham gia cuộc họp nói.

Dự án chế tạo tàu thăm dò Rosetta ban đầu có sự tham gia của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) và ESA, với mục tiêu hạ cánh lên sao chổi, lấy 10 kg mẫu vật mang về Trái Đất.

Trên hình là thiết kế gốc của Rosetta. Tuy nhiên, toàn bộ chương trình và kế hoạch của họ phải thay đổi do sự kiện tàu con thoi Challenger phát nổ, giết chết 7 phi hành gia ngày 28/1/1986.

Trong hai năm tiếp theo, NASA từ bỏ nhiệm vụ lấy mẫu vì nó không khả thi. Cuối cùng họ tiến hành chế tạo robot Philae đổ bộ lên sao chổi.

Nhiệm vụ thực sự bắt đầu vào năm 1992. Việc chế tạo một con tàu vũ trụ cùng với robot thăm dò và các công cụ khoa học rất phức tạp, đầy khó khăn thử thách.

Thiết kế của tàu vũ trụ phải đảm bảo bắt gặp sao chổi ở đúng nơi, đúng thời điểm, với tốc độ phù hợp.

Rosetta không áp dụng công nghệ "pin hạt nhân" giống như tàu thăm dò Voyager và Cassini-Huygens. Nó sử dụng những tấm pin năng lượng Mặt Trời thế hệ mới, do ESA và đối tác sản xuất.

Ngày 2/3/2004, tàu vũ trụ Rosetta được phóng đi tại Guiana, Pháp với sứ mệnh nghiên cứu sao chổi 67P/Churyumov-Gerasimenko. Nó sẽ bắt đầu một cuộc hành trình nguy hiểm trong vũ trụ, trải dài 6,4 tỷ km.

Để tiết kiệm nhiên liệu, Rosetta sử dụng lực hấp dẫn của Trái Đất và sao Hỏa để tăng hoặc giảm vận tốc, đồng thời "ngủ đông "trong thời gian 3 năm.

Nó giúp chúng ta tìm hiểu thêm về các vật liệu, bao gồm hợp chất của cacbon và nước đã tồn tại trong quá trình hình thành hệ Mặt Trời 4,6 tỷ năm trước.

Tàu thăm dò Rosetta dần thoát khỏi quỹ đạo của Trái Đất và tiến tới sao Hỏa đang ở cách Trái Đất khoảng 300 triệu km. Cuối năm 2007, Rosetta quay trở về gần Trái Đất một lần nữa để lấy đà tăng tốc, đưa nó tới vành đai tiểu hành tinh giữa sao Hỏa và sao Mộc.

Lúc này hệ thống định vị quang học sẽ kích hoạt, nhằm tránh va chạm với các tiểu hành tinh. Ngày 8/6/2011, Rosetta chủ động rơi vào trạng thái ngủ đông trong 31 tháng tiếp theo, do năng lượng Mặt Trời không tạo ra đủ điện năng hoạt động ở khoảng cách quá xa.

Ngày 20/1/2014, Rosetta nhận tín hiệu kích hoạt trở lại từ Trái Đất, thoát khỏi chế độ ngủ đông.

Hình dáng kỳ lạ của sao chổi 67P/Churyumov-Gerasimenko dần được tiết lộ khi tàu vũ trụ Rosetta tiến đến gần hơn. Ngày 6/8/2014, Rosetta bay với vận tốc 55.000km/h trong phạm vi cách sao chổi 100 km.

Ngày 12/11/2014, robot thăm dò Philae hạ cánh xuống sao chổi cách Trái Đất khoảng 500 triệu km, 7 giờ sau khi tách khỏi tàu vũ trụ Rosetta.

Đây là lần đầu tiên ngành khoa học vũ trụ thế giới đạt được thành tựu này. Robot thăm dò Philae hoạt động trong 60 giờ, tái lập liên lạc với vệ tinh Rosetta và gửi dữ liệu về Trái Đất.

Nội dung dữ liệu bao gồm các nghiên cứu về nước của sao chổi, từ trường, bụi và các thành phần hóa học. Tuy nhiên, sau đó robot thăm dò Philae bị kẹt trong một vách đá, không thu đủ năng lượng và rơi vào trạng thái "ngủ đông". Các nhà khoa học đã cố gắng xác định vị trí của nó nhưng thất bại.

Tối ngày 13/6/2015, trụ sở ESA ở Đức bất ngờ nhận được tín hiệu hoạt động trở lại từ Philae, với hơn 300 gói dữ liệu truyền về trung tâm. Philae dự kiến ​​sẽ gửi một lượng lớn dữ liệu mà nó thu thập được trước khi "ngủ đông" vào năm ngoái, giúp các nhà khoa có cái nhìn sâu sắc hơn về sao chổi.