Tàu vũ trụ Europa Clipper đã vượt qua một cột mốc kiểm tra quan trọng vào ngày 9-9-2024 để chuẩn bị cho sứ mệnh vào tháng tới để khám phá và tìm kiếm dấu hiệu sự sống có thể tồn tại trên Europa là một trong những mặt trăng của sao Mộc, theo NASA. Dự kiến chuyến hành trình đặc biệt vào không gian này có thể bắt đầu từ ngày 10-10, tức chỉ còn hơn 1 tuần nữa.

Quá trình chuẩn bị đã vượt qua Điểm Quyết Định Chính E, một giai đoạn lập kế hoạch quan trọng cho phép tiếp tục tiến hành việc phóng. Sự chấp thuận này là một sự nhẹ nhõm đối với nhóm thực hiện chuyến bay Europa Clipper sau khi một nguy cơ rủi ro với các transistor trên tàu vũ trụ được phát hiện vào tháng 5. Các transistor giúp kiểm soát luồng điện của tàu, và các kỹ sư lo ngại về khả năng chịu đựng của các thành phần này trong môi trường bức xạ khắc nghiệt của sao Mộc.

Nhóm đã hoàn thành thử nghiệm cần thiết kịp thời để cho phép phóng tàu khám phá Europa, một thế giới bao phủ băng có thể hỗ trợ sự sống trong đại dương ngầm mặn của nó. Europa Clipper mang theo 10 thiết bị khoa học có thể xác định liệu sự sống có thể tồn tại ở nơi khác trong hệ mặt trời ngoài Trái Đất hay không.

Giải quyết vấn đề bức xạ

Vào tháng 5-2024, nhà sản xuất các transistor đã cảnh báo nhóm nhiệm vụ rằng các bộ phận này có thể không chịu được bức xạ như đã nghĩ trước đó.

Sao Mộc là hành tinh lớn nhất trong hệ mặt trời, và nó có một từ trường mạnh gấp 20.000 lần Trái Đất. Từ trường đó bẫy các hạt tích điện và tăng tốc chúng lên tốc độ cao. Các hạt di chuyển nhanh này phát ra năng lượng dưới dạng bức xạ mạnh, tấn công Europa và các mặt trăng khác của sao Mộc.

Bất kỳ tàu vũ trụ nào đi tới sao Mộc đều cần có các thiết bị điện tử chịu được bức xạ.

“Sao Mộc có lượng bức xạ nhiều hơn bất kỳ hành tinh nào trong hệ mặt trời của chúng ta, và đó là một trong những lý do khiến việc khám phá hệ sao Mộc trở nên thách thức,” Jordan Evans, quản lý dự án Europa Clipper cho biết.

“Europa nằm gần rìa ngoài của vùng bức xạ tồi tệ nhất,” ông nói thêm. “Bay gần Europa sẽ khiến chúng tôi phải tiếp xúc với lượng lớn các hạt gây hại này, vì vậy các kỹ sư của sứ mệnh và Europa Clipper cần phải đảm bảo rằng các thành phần của tàu có thể tồn tại trong môi trường bức xạ đó trong suốt nhiệm vụ kéo dài bốn năm.”

Dữ liệu từ các nhiệm vụ trước của NASA tới sao Mộc, bao gồm tàu thăm dò Juno hiện đang nghiên cứu hành tinh này và một số mặt trăng của nó, đã được sử dụng để xác nhận quá trình thử nghiệm cho các transistor, Evans nói.

Các thử nghiệm đã được tiến hành liên tục 24 giờ một ngày kể từ tháng 5 và chúng mô phỏng các điều kiện bay vào không gian để xem các thành phần của tàu sẽ hoạt động thế nào khi nó thực hiện 49 lần bay ngang qua Europa và cuối cùng là 80 quỹ đạo xung quanh sao Mộc trong suốt bốn năm.

Nhóm kỹ sư xác định rằng các transistor có thể tự hồi phục giữa các lần bay ngang qua.

“Chúng tôi kết luận, sau tất cả các thử nghiệm này, rằng trong các quỹ đạo của chúng tôi quanh sao Mộc, khi Europa Clipper thực sự bay vào vùng bức xạ, nó sẽ ra khỏi đó đủ lâu để các transistor có cơ hội tự phục hồi và một phần khôi phục giữa các lần bay ngang qua,” Evans nói.

Một bộ giám sát bức xạ trên tàu sẽ cho phép nhóm kiểm tra các transistor hoạt động thế nào.

“Cá nhân tôi tin rằng chúng tôi có sự tự tin cao để hoàn thành sứ mệnh ban đầu nhằm khám phá Europa như đã lên kế hoạch,” Evans nói.

Khám phá một thế giới đại dương

Khi Curt Niebur, nhà khoa học chương trình Europa Clipper, bắt đầu làm việc tại NASA vào năm 2003, ông nhận nhiệm vụ thúc đẩy sứ mệnh Europa tiến lên. Mỗi năm, nỗ lực thiết kế và chế tạo Europa Clipper càng trở nên khó khăn hơn, ông nói.

“Không có năm nào khó khăn hơn năm qua và đặc biệt là mùa hè vừa rồi,” Niebur nói. “Nhưng qua tất cả những điều đó, điều mà chúng tôi chưa bao giờ nghi ngờ là sứ mệnh này sẽ xứng đáng. Đây là cơ hội để chúng tôi khám phá, không phải một thế giới có thể sinh sống cách đây hàng tỷ năm, mà là một thế giới có thể sinh sống ngay bây giờ — cơ hội đầu tiên để khám phá loại thế giới mới mà chúng tôi mới phát hiện ra gần đây gọi là thế giới đại dương hoàn toàn chìm đắm và bao phủ bởi một đại dương nước lỏng hoàn toàn khác biệt so với bất kỳ điều gì chúng tôi đã thấy trước đây. Đó là những gì đang chờ đợi chúng tôi ở Europa.”

Niebur bổ sung rằng Europa Clipper không phải là một sứ mệnh phát hiện sự sống.

Mục tiêu chính của sứ mệnh là tìm hiểu xem liệu các yếu tố cần thiết để hỗ trợ sự sống như chúng ta biết — bao gồm nước, năng lượng và hóa học — có tồn tại trên Europa hay không. Và vì không có thiết bị khoa học nào có thể trực tiếp xác định sự sống, Clipper không thể kết luận tìm thấy bằng chứng về sự sống, ông nói.

“Bạn có thể đặt cược rằng nếu Europa Clipper cho chúng ta biết các yếu tố đó có mặt, chúng ta sẽ đấu tranh cho một sứ mệnh thứ hai để đi tìm sự sống,” Niebur nói.

Europa Clipper sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc giúp NASA xác định nơi gửi các chuyến bay tiếp theo, chẳng hạn như các phần của lớp băng có thể mỏng và nơi nước từ đại dương ngầm có thể phun lên.

“Nếu chúng ta đến đó và thực hiện cuộc điều tra này, và tin vui là có tất cả các yếu tố và nó có thể sinh sống, điều đó có nghĩa là có hai nơi trong một hệ mặt trời có tất cả các yếu tố cần thiết cho sự sống và có thể sinh sống ngay bây giờ cùng một lúc,” Niebur nói.

“Hãy nghĩ về ý nghĩa của điều đó khi bạn mở rộng kết quả này tới hàng tỷ hệ mặt trời khác trong dải ngân hà,” ông nói thêm. “Bỏ qua câu hỏi ‘Có sự sống’ trên Europa hay không, chỉ riêng câu hỏi về khả năng sinh sống đã mở ra một mô hình mới lớn để tìm kiếm sự sống trong dải ngân hà.”

* Europa là một trong những mặt trăng lớn nhất của sao Mộc và đặc biệt hấp dẫn các nhà khoa học do tiềm năng có thể chứa sự sống. Đây là mặt trăng nhỏ nhất trong bốn mặt trăng Galileo (các mặt trăng lớn nhất của sao Mộc, được phát hiện bởi Galileo Galilei vào năm 1610), nhưng nó độc đáo bởi bề mặt nhẵn phủ băng và có bằng chứng về một đại dương ngầm bên dưới lớp băng đó.

Những đặc điểm chính của Europa bao gồm Bề mặt băng giá chủ yếu được cấu tạo từ băng nước, và nó bị cắt ngang bởi các vệt tối và các vết nứt. Những vết nứt này có khả năng được gây ra bởi sự di chuyển của các tảng băng trên đại dương lỏng bên dưới; Đại dương ngầm bên dưới lớp băng. Các nhà khoa học tin rằng có một đại dương lỏng mặn, có thể tiếp xúc với lớp phủ đá của Europa, tạo ra tiềm năng cho các phản ứng hóa học hỗ trợ sự sống; Bầu khí quyển rất mỏng, chủ yếu là oxy, mặc dù không đủ để duy trì sự sống của con người.

Hình minh hoạ mô tả Europa Clipper đang bay ngang qua mặt trăng Europa, với sao Mộc ở phía sau. Ảnh: NASA