Tháng 8 năm 2022 đánh dấu 10 năm kể từ khi Curiosity, một trong những tàu thám hiểm hành tinh tiên tiến nhất từng được phóng, đáp xuống sao Hỏa.
Trong một thập kỷ, robot có bánh xe cỡ ô tô đã nghiên cứu khí hậu và địa chất của Sao Hỏa để chuẩn bị cho việc khám phá của con người và giúp trả lời các câu hỏi về sự phù hợp của sự sống trong quá khứ của Sao Hỏa.
Nhưng việc ra mắt của nó đã nhiều lần bị lùi lại do NASA phải đối mặt với nhiều sự chậm trễ. Cuối cùng, vào ngày 26 tháng 11 năm 2011, đồng hồ nhiệm vụ bắt đầu khi một chiếc Atlas V phóng xe tự hành từ Trạm Không quân Cape Canaveral.
Việc lựa chọn điểm đến cuối cùng của Curiosity trên bề mặt Sao Hỏa đã bắt đầu vào tháng 6 năm 2006, khi một nhóm quốc tế bắt đầu giảm bớt 100 địa điểm hạ cánh tiềm năng xuống chỉ còn một địa điểm.
Đến tháng 6 năm 2011, Miệng núi lửa Gale có đường kính 154 km cuối cùng đã được chọn vì các lớp trầm tích lộ ra, được cho là do nước của một hồ nước cổ đại để lại.
Cuộc đổ bộ của Curiosity cuối cùng đã diễn ra vào ngày 6 tháng 8 năm 2012 và nhằm vào hình elip hạ cánh chặt chẽ nhất trong bất kỳ nhiệm vụ nào cho đến nay.
Các cuộc đổ bộ của Spirit và Opportunity nằm trong khu vực được dự đoán là 150 x 20 km vào năm 2004; Sự tò mò đã thu hẹp nó xuống chỉ còn 7 x 20km.
Để đạt được điều này, tàu phải giảm tốc độ khoảng 10.000 lần, từ vận tốc tiếp cận tương đối là 21.000km/h đến tốc độ đi bộ chậm chỉ 0,75m/giây khi chạm đất – một kỳ tích không hề dễ dàng đối với một người tự hành dài 3m bằng cách rộng 2,8m, nặng gần 900kg.
Những người lập kế hoạch cho nhiệm vụ của Curiosity đã áp dụng một cách tiếp cận mới để hạ cánh, mô tả đó là giải pháp ‘ít điên rồ nhất’ hoặc ‘bảy phút kinh hoàng’.
Điều này bắt đầu khi bầu khí quyển thưa thớt của sao Hỏa bắt đầu hãm tàu ở độ cao khoảng 125 km, sau đó ở độ cao 11 km, một chiếc dù siêu thanh được triển khai, giảm tốc độ hạ độ cao xuống còn 322 km/h.
Cho đến nay là tốt, nhưng tiếp theo là cách tiếp cận mới lạ: Sky Crane tám tên lửa tự hành sẽ bay lơ lửng ở độ cao 35m so với bề mặt và nhẹ nhàng hạ thấp Curiosity trên ba dây cáp nylon.
Khái niệm này hoạt động hoàn hảo và dây cáp được thả ra để Sky Crane có thể bay đi, lao xuống một khoảng cách an toàn.
Kể từ đó, NASA đã có 17 camera của Curiosity trên bề mặt Sao Hỏa để quan sát và điều tra khoa học, bao gồm Mast Cam, cao 2m và đã cung cấp những bức ảnh toàn cảnh ngoạn mục.
Các thiết bị của Curiosity cũng được trang bị các bộ lọc năng lượng mặt trời cho phép nó chụp ảnh các mặt trăng Phobos và Deimos khi chúng che khuất một phần Mặt trời.
Xe tự hành cũng có một cánh tay robot ba khớp, dài 2,1m để chuẩn bị và kiểm tra các mẫu.
Kết thúc bằng một tháp pháo xoay, nó mang theo một máy khoan, công cụ loại bỏ bụi, máy quang phổ tia X và Máy chụp ảnh thấu kính cầm tay sao Hỏa, hoạt động giống như kính lúp dành cho nhà địa chất học trên Trái đất.
Máy dò bức xạ của nó ghi lại sự tiếp xúc với các hạt năng lượng và được sử dụng để phát hiện chất lỏng hoặc nước đóng băng dưới lòng đất.
Được lên kế hoạch kéo dài hai năm, Curiosity nhanh chóng hoàn thành mục tiêu nhiệm vụ chính bằng cách tìm thấy những viên sỏi tròn, cho thấy nước lỏng đã có mặt trong một thời kỳ quan trọng trong quá khứ của Hành tinh Đỏ.
Nó cũng đã tìm thấy bằng chứng về các khối xây dựng hóa học cho sự sống, cũng như carbon hữu cơ và những thay đổi theo mùa trêu ngươi về mức độ khí mê-tan, thứ nhanh chóng bị mất vào không gian.
Khí mê-tan thường liên quan đến các quá trình sinh học, mặc dù có những cách giải thích khả thi khác.
Sau khi lái xe hơn 28km và khám phá Miệng núi lửa Gale với tốc độ tối đa 4 cm/giây, nhiệm vụ của Curiosity hôm nay đã được kéo dài vô thời hạn và nó tiếp tục leo lên Núi Sharp, phân tích các lớp trầm tích lộ ra trên đường đi.
Có dấu hiệu hao mòn quá mức ở bánh trước và bánh giữa của nó, nhưng vì Curiosity sử dụng nguồn năng lượng hạt nhân có thể vận hành các hệ thống của nó trong hơn 50 năm, nên xe tự hành có thể hoạt động trong một thời gian dài sắp tới.
Thiết kế của Curiosity thành công đến mức nó được sử dụng làm nền tảng cho tàu thám hiểm sao Hỏa của NASA sau này, Perseverance.
Cũng khám phá sao Hỏa để tìm kiếm bằng chứng về kiếp trước, Perseverance mang theo các công cụ được nâng cấp và đang thu thập các mẫu, để chúng được lưu trữ trong các ống sẵn sàng để thu thập bởi một nhiệm vụ hoàn trả mẫu trong tương lai.
Ra mắt vào ngày 30 tháng 7 năm 2020 và hạ cánh vào ngày 18 tháng 2 năm 2021, sứ mệnh đã sử dụng cùng một hồ sơ hạ cánh Sky Crane như Curiosity.
Xe tự hành nặng hơn một chút so với người tiền nhiệm của nó, nặng 1.025kg trên Trái đất (giảm khoảng một phần ba trọng lực của sao Hỏa), nhưng có kích thước tương tự dài 3m và rộng 2,75m.
Perseverance cũng mang theo một phương tiện khác, máy bay trực thăng Ingenuity. Khi nó bay lên khỏi bề mặt theo phương thẳng đứng và lơ lửng trong 39 giây vào ngày 19 tháng 4 năm 2021, nó đã làm nên lịch sử khi trở thành chuyến bay chạy bằng năng lượng đầu tiên trên một hành tinh khác.
Người ta hy vọng Ingenuity sẽ cung cấp dữ liệu từ 5 chuyến bay thử nghiệm, nhưng tính đến tháng 4 năm 2022, nó đã hoàn thành 28 chuyến bay, đi được 6,9 km và dành hơn 54 phút trên không, đạt độ cao 12 m và tốc độ lên đến 20 km/h.
Bài viết này ban đầu xuất hiện trong số tháng 8 năm 2022 của BBC Sky at Night Magazine .