THÁI DƯƠNG HỆ và CUỘC THÁM HIỂM HỎA TINH

Tiến sĩ Nguyễn Tiến Ích

(Tiếp theo số 28)

 

PHẦN HAI:  THÁM HIỂM SAO HỎA 

Sao Hỏa là hành tinh mà ta có thể từ mặt đất nhìn thấy bề mặt của nó qua kính thiên văn, dù chỉ là những kính thiên văn thô sơ của thế kỷ 17. Người ta thấy mặt sao Hỏa đỏ như gạch cho nên Sao Hỏa còn có tên là Hành tinh Đỏ (Red Planet). Vào năm 1666, nhà thiên văn học người Ý tên là Giovanni Domenico Cassini đã quan sát được là sao Hỏa quay quanh chính nó, một vòng mất 24 giờ 37 phút, nghĩa là ngày trên sao Hỏa dài hơn ngày trái đất một chút. Tâm sai của qũy đạo Hỏa tinh là 0,093, so với của trái đất là 0,017 và Hỏa tinh phải bỏ ra 687 ngày địa cầu để đi một vòng quỹ đạo của nó, nghĩa là một năm Hỏa tinh dài gần gấp đôi một năm địa cầu (1,88 lần). Một thế kỷ sau, nhà thiên văn học người Đức tên là William Herschel đã xác định được độ nghiêng của mặt phẳng xích đạo Hỏa tinh đối với mặt phẳng quỹ đạo là hơn 25o, nghĩa là trục quay của sao Hỏa không thẳng góc với mặt phẳng quỹ đạo của nó nhưng lại nghiêng đi gần 65o nhờ đó mà Hỏa tinh cũng có bốn mùa(7) như trên Địa cầu. Cassini cũng khám phá ra rằng Hỏa tinh cũng có hai cực bao phủ bởi tuyết, mùa Đông thì lớn và nhỏ dần lại khi Hè về.

 

Người ta cũng đã biết rằng giống như trái đất, Hỏa tinh dẹp ở hai cực và đường kính xich đạo của Hỏa tinh là 6800 km, so với 12 ngàn 760 của trái đất. Khối lượng của Hỏa tinh là 640 tỷ tỷ (640 x 1018)  tấn so với trái đất là 6000 tỷ tỷ tấn, nặng gấp hơn 9 lần. Trọng trường trung bình trên mặt Hỏa tinh là 3.7 m/giây2, so với trái đất là 9.8 m/giây2 , như vậy trọng trường Hỏa tinh bằng gần 38% trọng trường trái đất, nghĩa là một bao gạo 100 kg trên mặt đất khi cân trên mặt Hỏa tinh thì chỉ được 38 kg. (Trọng trường mặt trăng là  1.6 m/giây2, bằng 16% của trái đất) .

 

Các nhà thiên văn sau đó còn thấy rằng mặt Hỏa tinh đổi mầu theo mùa, có vẻ như là trên đó có cây cỏ gì đó và người ta còn mô tả những mô hình hình học, như thể là một hệ thống kênh đào trên mặt Hỏa tinh.

 

Các nhà khoa học thời đó nghi rằng trên Hỏa tinh có khả năng có đời sống và nhà thiên văn học Hoa kỳ tên là Percival Lowell đã phác họa những chi tiết ông tin là đã trông thấy trên mặt Hỏa tinh. Ông còn khai triển một thuyết theo đó những kênh mà người ta quan sát thấy ở trên đó là do người Hỏa tinh tạo dựng nên. Mãi đến giữa những thập niên 1960, người ta vẫn chưa biết thêm chi tiết gì về sao Hỏa, và vẫn còn viết những sách khoa học ảo tưởng về chuyện người Hỏa tinh xâm lăng địa cầu.

 

Với sự ra đời của phi thuyền vũ trụ, các quốc gia công nghiệp lớn, đặc biệt là Hoa kỳ, đã có những chương trình thám hiểm sao Hỏa bằng phi thuyền vũ trụ và bằng người máy.

 

Về vị trí tương đối Hỏa tinh-Địa cầu thì Hỏa tinh cách mặt trời trung bình vào khoảng 228 triệu km, trong khi trái đất là 150 triệu km. Như vậy, nếu quỹ đạo của Hỏa tinh và của Địa cầu là cùng trên một mặt phẳng (thực tế là hai mặt phẳng quỹ đạo làm với nhau một góc là gần 2 độ)  thì khoảng cách giữa hai thiên thể này lúc nhỏ nhất là khoảng 78 triệu km (khi ở trên cùng một đường kính đi qua tâm điểm mặt trời và cùng ở về một phía đối với mặt trời) và lớn nhất là khoảng 378 triệu km (khi ở trên cùng một đường kính đi qua tâm điểm mặt trời nhưng ở hai bên mặt trời) và thời điểm thuận tiện để phóng là lúc phi thuyền sẽ tới Hỏa tinh lúc hai thiên thể này gần nhau nhất (8), nếu có thể được. Hiện tượng này sẽ tái diễn với một chu kỳ  khoảng 780 ngày, nghĩa là hơn 2 năm sau.

 

Sau đây là những chương trình thám hiểm Hỏa tinh do cơ quan không gian NASA thực hiện cho đến nay.

 

1-Khởi đầu là chương trình Mariner. Trong khoảng thời gian từ 1962 đến 1973, cơ quan NASA phía Tây (NASA-West) là Jet Propulsion Laboratory (JPL) đã thiết kế và xây dựng 10 phi thuyền, từ cái đầu tiên là Mariner 1 phóng đi năm 1961 đến cái chót là Mariner-10 phóng đi năm 1973.

 

Trong số 10 phi thuyền Mariner được phóng đi thì Mariner 1, 3 và 8  đã bị trục trặc kỹ thuật không tới được mục tiêu hay bị hủy trên dàn phóng, Mariner 2 và 5 để thăm Kim tinh, Mariner 10 để thăm Mộc tinh và là phi thuyền mở đầu cho kỹ thuật gọi là “trọng trường trợ lực (gravity assist)” theo đó, Mariner 10 đã mượn trọng trường của Venus để bẻ lái về hướng Mộc tinh.

 

Các phi vụ Mariner thám hiểm Hỏa tinh là 4, 6, 7, 9. Sau một hành trình dài 8 tháng, Mariner 4 bay qua mặt Hỏa tinh vào tháng 3 năm 1965, ở cao độ gần 10 ngàn km và gửi về trái đất được 22 cái hình mặt Hỏa tinh. Những hình đó lần đầu tiên cho thấy Hỏa tinh bị rỗ mặt (crater) nhiều lắm. Đó là những vết sẹo còn lại sau khi bị những tảng đá (meteor) từ ngoài vũ trụ văng vào(9). Sau đó Mariner 4 từ giã Hỏa tinh để trở thành một vệ tinh của mặt trời và tiếp tục hoạt động, gửi những dữ kiện về gió mặt trời (solar wind) trong suốt 3 năm liền trước khi ngừng hoạt động trong khi người ta ước đoán là nó không thọ quá 8 tháng sau khi bay qua Hỏa tinh.

 

Phi vụ kế tiếp là vào năm 1969, phóng Mariner 6 và 7 cặp kè nhau cùng đến Hỏa tinh, ở một cao độ khoảng chừng 3 ngàn 500 km, một sẽ bay quanh vùng xích đạo, một ở vùng chung quanh Nam cực, dùng những máy dò viễn khiển (remote sensor) để phân tích mặt Hỏa tinh và bầu khí quyển bên trên rồi gửi kết quả về trái đất. Đồng thời Mariner 6 và 7 cũng gửi về được hơn 200 tấm hình mặt Hỏa tinh. Những hình này cho thấy rõ những cảnh mà trước kia ở mặt đất người ta đồ chừng là những hệ thống kênh đào thực sự chẳng có kinh đào nào ráo trọi mà chỉ là những lòng sông đã cạn nước. Parcival Lowell nếu còn sống chắc cũng buồn vài phút.

 

Mariner 9 được dự trù sẽ bay vòng quanh Hỏa tinh và sẽ là vệ tinh nhân tạo đầu tiên của Hỏa tinh (Hỏa tinh có 2 vệ tinh tự nhiên là Phobos và Deimos). Được phóng đi ngày 30 tháng 5 năm 1971, Mariner 9 vào quỹ đạo Hỏa tinh ngày 13 tháng 11 năm đó sau một hành trình dài gần nửa năm và được chứng kiến một trận bão bụi đỏ Hỏa tinh thật lớn phủ kín cả Hành tinh Đỏ khiến không còn trông thấy được gì trên mặt Hỏa tinh bên dưới bầu khí quyển cả̉. Vì được thiết kế để thành vệ tinh của Hỏa tinh nên Mariner có khả năng nằm chờ trên quỹ đạo cho đến khi trận bão tan. Sau đó Mariner 9 đã tiến hành công tác chụp hình mặt Hỏa tinh.

 

(Xin xem tiếp trong Nguyệt San Diễn Đàn Giáo Dân số 29 tháng 4/2004 trang 124)

Trở lại Trang Nhà: