Thử Thách Tìm Lại "Bóng Ma" Chandrayaan-1
Nhóm nghiên cứu đã đặt ra một bài kiểm tra gồm hai phần để xác minh công nghệ radar liên hành tinh mới của họ.
Mục tiêu dễ: Họ tìm kiếm Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt Trăng (LRO) của chính NASA. Vì tàu LRO vẫn đang hoạt động và các kỹ sư biết chính xác quỹ đạo của nó, việc tìm thấy nó tương đối đơn giản và dùng để hiệu chỉnh hệ thống.
Mục tiêu khó: Thử thách thực sự là tìm lại tàu Chandrayaan-1 của Cơ quan Nghiên cứu Vũ trụ Ấn Độ (ISRO). Con tàu này đã mất liên lạc từ tháng 8 năm 2009. Sau gần 8 năm im lặng, nó trở thành một vật thể trôi nổi vô định, có kích thước chỉ bằng một chiếc ô tô nhỏ, ở khoảng cách gần 400.000 km so với Trái Đất. Việc tìm ra nó được ví như mò kim đáy bể.
 |
| Ảnh: Qũy đạo của Tàu Chandrayaan-1 quanh mặt Trăng |
"Tiếng Vang" Từ Các Vì Sao: Sự Kết Hợp Giữa Thuật Toán và Radar 📡
Để thực hiện điều không tưởng này, các nhà khoa học đã kết hợp sức mạnh của phần mềm và phần cứng một cách tài tình.
Bước 1: Sức mạnh của Thuật toán: Đầu tiên, các nhà khoa học JPL đã sử dụng một thuật toán để dự đoán quỹ đạo có khả năng nhất của Chandrayaan-1. Dựa trên lần cuối nó được nhìn thấy, thuật toán ước tính rằng con tàu vẫn đang bay quanh Mặt Trăng ở độ cao khoảng 200 km, hoàn thành một vòng trong 2 giờ 8 phút. Thuật toán này đã thu hẹp khu vực tìm kiếm từ toàn bộ không gian quanh Mặt Trăng xuống một "lát cắt" quỹ đạo mỏng.
Bước 2: Kỹ thuật Radar "Song Sinh":
Họ sử dụng Kính viễn vọng Green Bank khổng lồ ở Tây Virginia như một "ngọn đèn pha" vũ trụ, phát đi một chùm sóng radar mạnh mẽ về phía khu vực đã được thuật toán dự đoán.
Đồng thời, một ăng-ten khác tại Khu phức hợp Truyền thông Không gian Sâu Goldstone ở California đóng vai trò là "tai nghe", lắng nghe những tín hiệu radar yếu ớt dội lại (echo) từ vật thể.
Kỹ thuật sử dụng một trạm để phát và một trạm khác để nhận này đã khuếch đại độ nhạy của hệ thống, cho phép họ phát hiện ra tín hiệu phản hồi cực nhỏ từ con tàu Chandrayaan-1. Họ đã thành công xác định vị trí của "bóng ma" này không chỉ một, mà là nhiều lần trong ba tháng, khẳng định chắc chắn quỹ đạo của nó.
Tại Sao Việc Này Lại Quan Trọng? Vấn Nạn Rác Thải Vũ Trụ
Thành công của thí nghiệm này không chỉ là một kỳ công về mặt kỹ thuật. Nó có ý nghĩa sâu sắc đối với tương lai của ngành hàng không vũ trụ.
Vấn đề rác thải vũ trụ đang ngày càng trở nên nghiêm trọng, đặc biệt là ở quỹ đạo tầm thấp của Trái Đất, với hàng chục ngàn vật thể đang bay với tốc độ chóng mặt. Nguy cơ va chạm, gây ra một hiệu ứng domino hủy diệt được gọi là Hội chứng Kessler, là một mối đe dọa hiện hữu.
Giờ đây, khi nhân loại quay trở lại Mặt Trăng với chương trình Artemis của NASA và hàng loạt sứ mệnh thương mại khác, không gian xung quanh Mặt Trăng cũng đang dần trở nên đông đúc. Việc có khả năng theo dõi chính xác các tàu vũ trụ đã ngừng hoạt động, các mảnh vỡ và các vật thể khác là cực kỳ quan trọng để đảm bảo an toàn cho các phi hành gia và các sứ mệnh trị giá hàng tỷ đô la trong tương lai.
Thành tựu của JPL vào năm 2017 chính là bước đi tiên phong, đặt nền móng cho việc xây dựng một hệ thống "kiểm soát không lưu" cho Mặt Trăng, giúp chúng ta không lặp lại sai lầm về ô nhiễm quỹ đạo như đã làm với Trái Đất.
