Sứ mệnh Sao Hỏa có thể giúp con người hạ cánh
Bởi Hội Thiên văn Hoàng gia
Một sứ mệnh được đề xuất mang tên M-MATISSE nhằm mục đích nghiên cứu môi trường thời tiết không gian của Sao Hỏa bằng các thiết bị do Anh dẫn đầu. Nếu được ESA lựa chọn, sứ mệnh này có thể mở đường cho việc khám phá Hành tinh Đỏ trong tương lai của con người bằng cách tăng cường an toàn và hiểu rõ hơn về khả năng sinh sống của nó. Nguồn: Stock
M-MATISSE có thể là sứ mệnh đầu tiên thăm dò sâu về thời tiết không gian trên Sao Hỏa, có khả năng hé lộ những mối đe dọa tiềm ẩn và những bí ẩn quan trọng đối với các chuyến thám hiểm của con người trong tương lai.
Việc chuẩn bị đưa các phi hành gia lên Sao Hỏa đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về các điều kiện mà họ sẽ phải đối mặt khi đến nơi.
Một sứ mệnh được đề xuất mang tên M-MATISSE có thể đóng vai trò là một bước quan trọng hướng tới mục tiêu này. Được nêu bật tại Hội nghị Thiên văn Quốc gia 2025 của Hội Thiên văn Hoàng gia tại Durham, sứ mệnh này sử dụng các thiết bị do Anh dẫn đầu và nhằm mục đích cải thiện đáng kể cách chúng ta nghiên cứu thời tiết không gian trên Sao Hỏa.
Ý tưởng này bao gồm việc phóng hai tàu quỹ đạo robot để khám phá hành tinh thứ tư tính từ Mặt Trời. Các tàu vũ trụ này sẽ khảo sát nhiều lớp khí quyển và môi trường xung quanh của sao Hỏa, bao gồm từ quyển (khu vực được kiểm soát bởi từ trường của hành tinh), tầng điện ly (một lớp ở độ cao lớn chứa đầy các hạt tích điện) và tầng nhiệt (nơi các khí quyển thoát ra ngoài không gian). Chúng cũng sẽ kiểm tra các điều kiện ở tầng khí quyển thấp hơn và theo dõi sự tích tụ bức xạ.
Một Con Đường An Toàn Hơn Đến Sao Hỏa
Các nhà nghiên cứu cho biết, điều này có thể giúp dự báo các tình huống nguy hiểm tiềm tàng cho tàu vũ trụ và phi hành gia, trở thành tiền đề thiết yếu cho bất kỳ cuộc thám hiểm nào của con người và robot trong tương lai.
Nó cũng sẽ làm sáng tỏ thêm về khả năng sinh sống của hành tinh này.
Nếu dự án được Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) bật đèn xanh vào năm tới, M-MATISSE sẽ là sứ mệnh đầu tiên chỉ dành riêng cho việc tìm hiểu thời tiết không gian trên sao Hỏa.
Mô hình tàu vũ trụ M-MATISSE. Nguồn: Tiến sĩ Beatriz Sánchez-Cano/Cơ quan Vũ trụ Châu Âu
Tiến sĩ Beatriz Sánchez-Cano, thuộc Đại học Leicester, cho biết: “M-MATISSE sẽ cung cấp mô tả toàn cầu đầu tiên về động lực học của hệ thống Sao Hỏa ở mọi độ cao, để hiểu cách khí quyển phân tán năng lượng đến từ gió Mặt Trời, bao gồm cả bức xạ, cũng như cách các quá trình bề mặt khác nhau bị ảnh hưởng bởi hoạt động thời tiết vũ trụ.
“Điều này rất quan trọng vì việc hiểu được hành vi của hệ thống Sao Hỏa và chuỗi các quá trình kiểm soát thời tiết vũ trụ và khí hậu vũ trụ trên Sao Hỏa là điều cần thiết cho việc khám phá.
“Nó dẫn đến dự báo thời tiết vũ trụ chính xác (tức là hiểu biết chính xác về năng lượng mặt trời và các hạt trên Sao Hỏa) và do đó, ngăn ngừa các tình huống nguy hiểm cho tàu vũ trụ và con người trên Hành tinh Đỏ, như chúng ta đã biết từ kinh nghiệm theo dõi thời tiết vũ trụ trên Trái Đất.”
Cạnh tranh cho vị trí phóng
M-MATISSE, ‘Khoa học Khí quyển Từ quyển, Khí quyển Điện ly và Thời tiết Vũ trụ Sao Hỏa’, là một trong ba ứng cử viên hiện đang cạnh tranh cho sứ mệnh ‘trung bình’ tiếp theo của ESA. Dự kiến một sứ mệnh ứng cử viên sẽ được chọn vào giữa năm 2026.
Tàu Solar Orbiter và Euclid là những ví dụ khác về các sứ mệnh tầm trung của ESA, trong khi Plato và Ariel hiện đang được chế tạo để phóng trong sáu năm tới.
Mô phỏng tàu vũ trụ M-MATISSE, Henri và Marguerite, đang khám phá môi trường plasma xung quanh Sao Hỏa. Nguồn: Nhóm M-MATISSE
Nếu được chọn, M-MATISSE sẽ nghiên cứu Sao Hỏa bằng hai tàu vũ trụ giống hệt nhau, mỗi tàu mang một bộ thiết bị giống hệt nhau để quan sát Hành tinh Đỏ đồng thời từ hai vị trí khác nhau trong không gian.
Một trong hai tàu vũ trụ, tên là Henri, sẽ dành phần lớn thời gian trong hệ thống plasma Sao Hỏa, trong khi tàu còn lại, tên là Marguerite, dự định chủ yếu hoạt động trong vùng gió Mặt Trời và/hoặc vùng đuôi xa của Sao Hỏa, một khu vực phần lớn chưa được khám phá.
Sứ mệnh này có thể tiết lộ cách gió Mặt Trời ảnh hưởng đến khí quyển, tầng điện ly và từ quyển của Sao Hỏa. Dự án cũng nhằm mục đích nghiên cứu tác động của những tương tác này lên tầng khí quyển và bề mặt sao Hỏa, một khía cạnh quan trọng để hiểu rõ khả năng sinh sống của Hành tinh Đỏ, cũng như sự tiến hóa của khí quyển và khí hậu của nó.
Vai trò chủ đạo của Vương quốc Anh
Tiến sĩ Sánchez-Cano, người đoạt giải thưởng Fowler của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Anh (RAS) năm 2022, cho biết thêm: “Vương quốc Anh đang dẫn đầu nỗ lực quốc tế lớn này trong giai đoạn lựa chọn sứ mệnh.
“Đặc biệt, Vương quốc Anh chịu trách nhiệm về bộ thiết bị hạt, nơi sẽ cung cấp những quan sát chính xác nhất từ trước đến nay về tất cả các hạt trên sao Hỏa, bao gồm các hạt trung hòa, ion và electron có năng lượng khác nhau.
“Vương quốc Anh cũng chịu trách nhiệm về Trung tâm Khoa học của sứ mệnh, nơi sẽ phối hợp với Cơ quan Vũ trụ Châu Âu lập kế hoạch khoa học cho sứ mệnh và điều phối việc khai thác dữ liệu.”
