Cuộc đua quan sát tiểu hành tinh có thể phá hủy cả lục địa

Các cơ quan vũ trụ Mỹ, châu Âu và Nhật Bản đang lên kế hoạch quan sát tiểu hành tinh khổng lồ Apophis khi nó bay qua Trái Đất vào năm 2029.

Advertisement

Mô phỏng hình dáng của tiểu hành tinh Apophis. Ảnh: Hiệp hội hành tinh

Theo dự báo tiểu hành tinh lớn tên Apophis sẽ bay qua Trái Đất ở khoảng cách 32.000 km vào ngày 13/4/2029. Để ứng phó với tiểu hành tinh này, từ ngày 7 đến 11/4, các nhà thiên văn học và nhà nghiên cứu phòng thủ hành tinh trên khắp thế giới tập trung tại Đại học Tokyo trong một cuộc họp bất thường. Mỗi cơ quan vũ trụ chia sẻ về mục tiêu của từng nhiệm vụ, đồng thời đảm bảo phối hợp với nhau để tận dụng tốt nhất cơ hội khi Apophis bay cực gần Trái Đất.

Khi đó, một loạt tàu vũ trụ, bao gồm các nhiệm vụ của NASA, Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) và Cơ quan Thám hiểm Hàng không vũ trụ Nhật Bản (JAXA) sẽ đuổi theo nó. "Việc tiếp cận một vật thể lớn cỡ Apophis chỉ xảy ra mỗi vài nghìn năm một lần. Đây là điều cực kỳ đặc biệt", nhà nghiên cứu Patrick Michel tại Đại học Côte d’Azur, thành viên dự án săn lùng Apophis của ESA, cho biết.

Dù nhiều tàu vũ trụ sẽ cố gắng đến Apophis trước, "không ai là người thắng hay thua", theo Michel. Nếu phối hợp tốt theo kế hoạch, mọi người sẽ hiểu rõ hơn cách bảo vệ Trái Đất khỏi những tiểu hành tinh nguy hiểm.

Apophis được phát hiện vào năm 2004 và từng gây xôn xao. Theo tính toán quỹ đạo ban đầu, tiểu hành tinh dài 450 m này đủ lớn để gây ra thiệt hại ở quy mô lục địa với tỷ lệ va chạm Trái Đất vào năm 2029 là 2,7%. Nhưng các quan sát sau đó đã loại bỏ khả năng xảy ra thảm họa, cho thấy nó sẽ bay qua Trái Đất an toàn. Tuy nhiên, nó sẽ ở rất gần hành tinh, bay qua thấp hơn độ cao của các vệ tinh địa tĩnh. Nếu thời tiết cho phép, người dân ở châu Âu và châu Phi có thể trông thấy Apophis bằng mắt thường.

Có hàng nghìn tiểu hành tinh giống Apophis ở quỹ đạo Trái Đất chưa được phát hiện. Nếu một trong số đó lao đến Trái Đất, việc hiểu rõ cấu trúc của chúng có thể giúp ích lớn trong nhiệm vụ chuyển hướng hoặc phá hủy.

Apophis không chỉ bay qua Trái Đất một cách thụ động. Khi tiếp cận hành tinh, quỹ đạo của Apophis có thể thay đổi nhẹ cùng với sự xáo trộn ở địa chất bề mặt và cấu trúc bên trong. Những cơn động đất sẽ tiết lộ thành phần địa chất của tiểu hành tinh, theo nhà nghiên cứu Dani DellaGiustina ở Đại học Arizona.

Trong quá trình bay gần, một loạt quan sát từ mặt đất, bao gồm radar, sẽ đo lường chính xác kích thước, hình dạng và quỹ đạo của Apophis. Nhưng các chuyên gia phòng thủ hành tinh còn tham vọng hơn: họ muốn phóng vài tàu vũ trụ đuổi theo để theo dõi trước, trong và sau khi Apophis bay qua.

Tiên phong là tàu vũ trụ từng thực hiện nhiệm vụ OSIRIS-REx của NASA. Tàu vũ trụ này đã thu thập đất đá từ tiểu hành tinh Bennu vào năm 2020 và trở lại Trái Đất năm 2023 để thả khoang chứa mẫu vật. Trên đường bay về từ Bennu, các nhà vận hành nhận ra họ có thể điều khiển tàu vũ trụ để nó gặp gỡ Apophis vào năm 2029. Dù không thể tiếp tục thu thập mẫu vật bằng cánh tay kéo dài, nó có thể kiểm tra tiểu hành tinh bằng hệ thống camera và cảm biến.

Vì vậy, 20 phút sau khi thả khoang chứa mẫu vật xuống Trái Đất, con tàu khai hỏa động cơ, bay theo quỹ đạo quanh hệ Mặt Trời để đến Apophis. Nhiệm vụ hiện nay được đổi tên thành OSIRIS-Apophis Explorer, hay APEX. Tàu OSIRIS-APEX sẽ bắt đầu quan sát Apophis từ ngày 2/4/2029 từ khoảng cách 5 triệu km và rút ngắn khoảng cách xuống 50.000 km trong lần gặp gỡ vào ngày 13/4/2029. Nó sẽ đồng hành cùng Apophis đến tháng 6/2030 để lập bản đồ bề mặt. Tháng 9/2030, tàu vũ trụ sẽ tiếp cận Apophis trước khi khai hỏa động cơ để tiến hành kiểm tra Spacecraft Thruster Investigation of Regolith (STIR), được thiết kế để khám phá địa chất dưới bề mặt. Nhiệm vụ OSIRIS-APEX sẽ kết thúc tháng 12/2030.

ESA cũng đóng góp với tàu vũ trụ RAMSES (Rapid Apophis Mission for Space Safety) nhằm gặp gỡ Apophis vào tháng 2/2029 và bay cùng nó trong ít nhất 6 tháng. Ngoài theo dõi bằng camera, RAMSES sẽ triển khai hai vệ tinh nhỏ CubeSat. Một sẽ sử dụng radar xuyên đất để thăm dò cấu trúc bên trong Apophis trong khi vệ tinh còn lại có thể đặt một địa chấn kế lên tiểu hành tinh.

Nhiệm vụ DESTINY+ của JAXA dự kiến phóng năm 2028 cũng có thể hỗ trợ thông qua những hình ảnh đầu tiên về Apophis vào đầu năm 2029 trước khi RAMSES và APEX đến nơi.

Nếu RAMSES và DESTINY+ đều khởi động thành công, đội hình 3 tàu sẽ phải tránh va chạm không mong muốn giữa các tàu. Nếu thành công, NASA, ESA và JAXA sẽ có cơ hội quan sát Apophis thay đổi dưới tác động của lực hấp dẫn Trái Đất, tiết lộ những thông tin quý giá về cách bảo vệ hành tinh khỏi các tiểu hành tinh nguy hiểm.