Nhiều thập kỷ trước, trong cuộc chạy đua không gian đầy hào hứng giữa Liên Xô cũ và Hoa Kỳ, cả thế giới đã chứng kiến khoảnh khắc lịch sử khi vệ tinh nhân tạo đầu tiên bay quanh Trái Đất – được gọi là “thời khắc Sputnik”.

Vụ phóng Sputnik 1 vào ngày 4-10-1957 đã gây lo lắng cho Hoa Kỳ, nhất là sau đó không lâu, vụ phóng vệ tinh đầu tiên của Mỹ – do Hải quân Hoa Kỳ thực hiện với tên lửa Vanguard – thất bại nặng nề khi tên lửa đổ sụp và phát nổ, dẫn đến biệt danh chế nhạo “kaputnik”.

Một sự cứu vãn đầy cảm xúc cho nước Mỹ đến từ vệ tinh nhân tạo đầu tiên do Mỹ chế tạo – Explorer 1 – được phóng lên quỹ đạo thành công vào ngày 31-1-1958 nhờ tên lửa của Lục quân. Dù gặp nhiều trắc trở, cuối cùng có thêm Vanguard 1 của Mỹ vươn tới quỹ đạo vào ngày 17-3-1958, trở thành vệ tinh thứ hai của Mỹ lên không gian.

Và điều đáng ngạc nhiên là: trong khi Explorer 1 rơi trở lại khí quyển Trái Đất vào năm 1970, thì vệ tinh siêu nhỏ Vanguard 1 của Phòng Thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân Mỹ (NRL) vẫn còn đang bay. Nó vừa kỷ niệm 67 năm quay quanh hành tinh của chúng ta.

NRL vẫn là đơn vị sở hữu vệ tinh này và là nơi phát triển công nghệ của nó. Vanguard 1 cũng là vệ tinh đầu tiên sử dụng pin mặt trời để tạo năng lượng.

Hiện nay, vệ tinh này đang bay trên quỹ đạo hình elip, với điểm cận địa khoảng 660 km và điểm viễn địa cách Trái Đất khoảng 3.822 km, với độ nghiêng 34,25 độ.

Có thể thu hồi?

Một nhóm gồm các kỹ sư hàng không vũ trụ, nhà sử học và nhà văn gần đây đã đề xuất các phương án làm thế nào để tiếp cận và có thể thu hồi vệ tinh Vanguard 1.

Việc thu giữ vệ tinh lâu đời nhất còn bay của bất kỳ quốc gia nào sẽ không hề dễ dàng, nhưng nhóm nghiên cứu cho rằng nó xứng đáng để nghiên cứu sâu hơn. Nhận định này được đưa ra tại một hội nghị khoa học và công nghệ do Viện Hàng không và Du hành Vũ trụ Hoa Kỳ tổ chức.

Vanguard 1 là một “cỗ máy thời gian” của Kỷ nguyên Không gian, nhóm nghiên cứu giải thích. Ý tưởng thu hồi là đề xuất của nhóm, không nhất thiết phản ánh quan điểm chính thức của công ty họ – Booz Allen Hamilton, một tập đoàn công nghệ tiên tiến hàng đầu chuyên xử lý các vấn đề quốc phòng, dân sự và an ninh quốc gia.

Vệ tinh im lặng

Matt Bille, một nhà phân tích nghiên cứu hàng không vũ trụ tại Booz Allen ở Colorado Springs, đã chủ trì nghiên cứu về khả năng thu hồi Vanguard 1.

“Chúng tôi không phải là những người đầu tiên có ý tưởng này, và hy vọng cũng không phải là những người cuối cùng,” Bille nói với Space.com. “Nhưng chúng ta sẽ phải chờ xem liệu có tổ chức nào đủ năng lực và thấy giá trị của nó đáng để đầu tư hay không.”

Chắc nhiều người cũng đã biết là vệ tinh này không còn truyền tín hiệu, nhưng vị trí của nó vẫn được biết đến.

“Vâng, vệ tinh đã ngừng phát tín hiệu từ năm 1964, khi công suất từ pin mặt trời giảm xuống dưới mức cần thiết để duy trì bộ phát,” Bille nói. Dữ liệu theo dõi công khai hiện vẫn cho biết vị trí và quỹ đạo của Vanguard 1, là các yếu tố có thể được sử dụng để tìm hiểu sâu thêm bằng các cảm biến có độ phân giải cao hơn. Các cảm biến này có thể xác định xem vệ tinh còn nguyên vẹn không và liệu nó có đang quay hay lật nhào, theo lời Bille.

Tàu vũ trụ bị phơi nhiễm

Nếu Vanguard 1 được thu hồi và đưa về Trái Đất, chúng ta có thể khám phá được bao nhiêu điều từ việc quan sát nó ở cự ly gần?

“Nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng có thể sẽ có sự quan tâm tới tình trạng của các tấm pin mặt trời, pin dự phòng, kim loại, và ghi nhận va chạm với vi thiên thạch hay mảnh vỡ trong suốt thời gian dài,” Bille trả lời. “Đây sẽ là kỷ lục về việc thu hồi một tàu vũ trụ từng bị phơi nhiễm lâu dài trong không gian.”

Bille và các đồng nghiệp đã khảo sát các phương án và thiết bị, sử dụng công nghệ cho phép tiếp cận an toàn, và nếu cần thiết, có thể thu hồi vệ tinh để nghiên cứu, sau đó trưng bày như một hiện vật khảo cổ học không gian.

Vanguard 1 có thể được đưa xuống quỹ đạo thấp hơn để dễ thu hồi hơn, hoặc chuyển đến Trạm Vũ trụ Quốc tế để đóng gói lại và đưa về Trái Đất. Sau khi nghiên cứu, “cựu binh” này sẽ là một vật trưng bày hấp dẫn tại Bảo tàng Không gian và Hàng không Quốc gia Smithsonian.

Cần xử lý cẩn trọng

Một tổ chức đứng đầu vẫn chưa được xác định có thể đóng vai trò là Cơ quan Thực hiện Sứ mệnh Vanguard (VMA), nhóm nghiên cứu đề xuất. Sứ mệnh tổng thể có thể chia thành hai giai đoạn: trước hết là chụp ảnh Vanguard 1 để đánh giá tình trạng trước khi quyết định có thu hồi hay không. Nếu được bật đèn xanh, việc thu hồi sẽ được tiến hành.

Nhưng việc tiếp cận gần với vệ tinh chỉ nặng 1,46 kg này là một thử thách lớn. Nó có hình cầu bằng nhôm đường kính 15 cm, với ăng-ten vươn dài tới 91 cm – một nhiệm vụ cần sự tinh tế và “xử lý cực kỳ nhẹ nhàng”.

Nhóm nghiên cứu gợi ý rằng có thể một nhà tài trợ tư nhân có mối quan tâm lịch sử hoặc mục tiêu thiện nguyện sẽ tài trợ cho sứ mệnh. Hãy nhớ rằng doanh nhân Jared Isaacman đã tự tài trợ cho các chuyến bay không gian với tàu SpaceX; hoặc cũng có thể là tỷ phú Jeff Bezos – người sáng lập Blue Origin – từng tài trợ việc trục vớt các động cơ Saturn V của chương trình Apollo từ Đại Tây Dương để trưng bày trong viện bảo tàng.

Cơ hội học hỏi

Việc đưa Vanguard 1 trở về là rất hấp dẫn vì nhiều lý do. Khả năng phát triển và trình diễn các dịch vụ thay đổi vị trí vệ tinh do ngành công nghiệp cung cấp là một trong số đó.

“Đối với các kỹ sư vật liệu và nhà sử học không gian, đây sẽ là cơ hội học hỏi không thể có lần hai,” Bille và nhóm nghiên cứu nhận định. “Thu hồi Vanguard 1 sẽ là một thử thách, nhưng là bước tiến khả thi và vô giá cho toàn cộng đồng không gian Hoa Kỳ.”

Bill Raynor – Phó trưởng bộ phận kỹ thuật tàu vũ trụ của Phòng Thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân – cũng có chung quan điểm.

Dù Vanguard 1 đã “im lặng” từ tháng 5 năm 1964, Raynor cho biết vệ tinh này vẫn được theo dõi liên tục suốt 133 phút mỗi vòng quay bởi mạng lưới cảm biến quang học giám sát không gian và cho đến nay vẫn còn giá trị khoa học.

“Kết quả theo dõi quỹ đạo của Vanguard 1 cung cấp phần lớn dữ liệu ban đầu giúp phát hiện và ước tính độ dẹt của Trái Đất, giống như hình quả lê,” Raynor chia sẻ với Space.com.

Nếu Vanguard 1 được thu hồi và mang trở lại Trái Đất, chúng ta có thể học được bao nhiêu từ quá trình phơi nhiễm lâu dài đó?

“Đối với các nhà khoa học và kỹ sư nghiên cứu vật liệu và tác động của bức xạ,” Raynor nói thêm, “đây sẽ là cơ hội chưa từng có để nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường không gian trong thời gian dài.”

Vanguard 1 được phóng vào tháng 3 năm 1958 từ Trung tâm Phóng tên lửa Đại Tây Dương ở Cape Canaveral, Florida. Ảnh: Naval Research Laboratory

Vệ tinh Vanguard I – một phần của Dự án Vanguard – là quả cầu nhôm nhỏ được thiết kế để tham gia Năm Vật lý Địa cầu Quốc tế để quan sát các hiện tượng địa vật lý trong thời kỳ hoạt động mạnh của Mặt Trời, kéo dài từ tháng 7 năm 1957 đến tháng 12 năm 1958. Ảnh: NASA