Tóm lại
Mục lục
Sao Hỏa xuất hiện trên bầu trời đêm khác với tất cả những chấm sáng lấp lánh khác trong bóng tối. Nhìn kỹ và thậm chí bằng mắt thường, nó có màu cam, nhìn kỹ hơn nữa và có một con tàu vũ trụ hai mươi năm tuổi đã quay quanh nó một cách đáng yêu trong hai thập kỷ. Nhìn xuống bề mặt quen thuộc nhưng không có sự sống một cách kỳ lạ của sao Hỏa, Mars Express đã viết lại quan điểm của chúng ta về một hành tinh mà có lẽ đã từng giống ngôi nhà của chúng ta hơn và là nơi chúng ta dự định sẽ sớm đặt chân đến.
chuyên sâu
sao hỏa tốc hành
Mars ‘Express’ được đặt tên vì nó được chế tạo và phóng trong thời gian kỷ lục và với chi phí thấp hơn nhiều so với các nhiệm vụ tương tự trước đó, nhưng không có gì khác về nó diễn ra nhanh chóng. Về mọi mặt, Mars Express đã tồn tại lâu hơn, hoạt động tốt hơn và thực sự vượt qua sự mong đợi.
Trong những năm của con người, Mars Express bây giờ sẽ rất cũ, tồn tại lâu hơn năm lần so với thiết kế. Mặc dù có thể cảm thấy tuổi tác của nó, nhưng nó vẫn tiếp tục mở nắp Hành tinh Đỏ, với những hàm ý cho sự hiểu biết của chúng ta về ngôi nhà của chính mình.
Chúc mừng sinh nhật Mars Express.
Mars Express: những khoảnh khắc đầu nguồn
Mars Express cất cánh
Ra mắt vào ngày 2 tháng 6 năm 2003, từ Sân bay vũ trụ Baikonur ở Kazakhstan, Mars Express bắt đầu hành trình đầu tiên của châu Âu để khám phá người hàng xóm đỏ thẫm của chúng ta và thực sự là bất kỳ hành tinh nào khác. Mang theo một bộ dụng cụ khoa học, tàu vũ trụ nhằm mục đích nghiên cứu địa chất, khí hậu và bầu khí quyển của sao Hỏa, cung cấp những hiểu biết có giá trị về lịch sử và tiềm năng lưu trữ sự sống của nó
Một trong những thành tựu quan trọng nhất của sứ mệnh là việc đến sao Hỏa thành công vào ngày 25 tháng 12 năm 2003, khi tàu vũ trụ đi vào quỹ đạo quanh hành tinh một cách khéo léo – một kỳ tích không hề dễ dàng. Bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn của sao Hỏa, một cửa sổ đã mở ra cho chúng tôi để chụp những hình ảnh ngoạn mục về bề mặt sao Hỏa và các kiểu thời tiết thay đổi, cho thấy những cảnh quan đa dạng từ những ngọn núi lửa cao chót vót đến thung lũng sâu và lòng sông cổ.
HRSC trên Mars Express của ESA đã thu được chế độ xem phối cảnh này vào ngày 2 tháng 2 năm 2005 trong quỹ đạo 1343 với độ phân giải mặt đất xấp xỉ 15 mét trên mỗi pixel. Nó cho thấy một hố va chạm chưa được đặt tên nằm trên Vastitas Borealis, và ở trung tâm của nó là nước đóng băng.
hình ảnh độ phân giải cao từ Trung tâm hàng không vũ trụ ĐứcCông cụ HRSC của (DLR) tiếp tục cung cấp cho các nhà khoa học dữ liệu vô giá, cho phép họ tái tạo lại lịch sử địa chất của hành tinh và làm sáng tỏ tiềm năng tồn tại sự sống, quá khứ hay hiện tại của hành tinh.
Nhưng không chỉ những hình ảnh định hình sự hiểu biết của chúng ta về sao Hỏa. Công cụ radar của Mars Express, MARSIS, là công cụ phát hiện băng nước bên trên và ẩn bên dưới bề mặt hành tinh và thiết bị OMEGA, trong một trong những khám phá sớm nhất của MEX, đã tìm thấy băng nước lộ ra trong các chỏm băng ở hai cực.
Trong nhiều thập kỷ, các nhà thiên văn học đã thắc mắc về nước trên sao Hỏa. Nhờ Mars Express, phần lớn suy đoán đã được thay thế bằng sự thật. Công cụ MARSIS đã chỉ ra rằng nhiều lớp trên của Sao Hỏa có chứa nước đá, cũng như lượng nước đá phong phú ở các vùng cực – các hồ chứa hoặc băng chưa từng thấy trước đây.]
Thú vị hơn nữa, là việc MARSIS phát hiện ra các dấu hiệu của nước lỏng ẩn dưới các lớp băng ở vùng Bắc cực và “gợi nhớ đến Hồ Vostok, được phát hiện khoảng 4 km bên dưới lớp băng ở Nam Cực trên Trái đất”.
Những phát hiện này có ý nghĩa sâu rộng. Vì nước là một thành phần quan trọng cho sự tồn tại của sự sống như chúng ta biết, nên Mars Express đã thu hút thêm sự quan tâm đến các sứ mệnh trong tương lai tới Hành tinh Đỏ, tập trung vào việc khám phá khả năng tồn tại sự sống của vi sinh vật trong quá khứ hoặc hiện tại.
Phi vụ với nhiều hơn chín mạng sống
Tuổi thọ của Mars Express không phải là ngẫu nhiên. Tuổi thọ lâu dài và nhiều năm nghiên cứu khoa học ‘bổ sung’ của nó là nhờ vào thiết kế mạnh mẽ của tàu vũ trụ cũng như sự khéo léo và cống hiến của nhóm điều hành sứ mệnh tại cơ quan kiểm soát sứ mệnh của ESA ở Darmstadt, Đức, nhóm điều hành khoa học tại ESAC ở Madrid, Tây Ban Nha, và các nhà khoa học và đối tác trong ngành trên khắp châu Âu, những người đã giúp duy trì sứ mệnh bay lâu hơn thời gian tồn tại trên danh nghĩa theo kế hoạch là một năm trên sao Hỏa (687 ngày Trái đất).
Cùng với nhau, các kỹ sư và nhà khoa học của ‘MEX’ đã vượt qua vô số vấn đề đáng kinh ngạc từ cách xa hàng trăm triệu km.
MARSIS được triển khai đầy đủ
Ngay sau khi ra mắt, một sự cố với hệ thống dây điện của mảng năng lượng mặt trời của Mars Express khiến chỉ có 60% công suất dự kiến. Sự thất bại này yêu cầu nhóm điều khiển phải phát triển một khái niệm sứ mệnh hoàn toàn mới trong vòng sáu tháng để tiếp cận sao Hỏa, điều chỉnh cài đặt năng lượng và quản lý để tăng nó lên khoảng 70%.
Trên đường tới sao Hỏa, tàu vũ trụ cũng đã được khôi phục từ một số Chế độ an toàn và trong quá trình triển khai sự bùng nổ radar MARSIS, phần đầu tiên đã bị kẹt. Nhóm đã phải nghĩ ra một giải pháp để làm nóng nó và phát hành thành công – chúng tôi cảm thấy bạn, Juice.
Vào năm 2011, Mars Express gặp phải sự cố bộ nhớ lớn dẫn đến mất khả năng lưu trữ bộ nhớ dài hạn. Để đáp lại, các nhóm đã phát triển một khái niệm hoạt động mới bằng cách sử dụng bộ lưu trữ bộ nhớ ngắn hạn của tàu vũ trụ, yêu cầu tìm cách sắp xếp 3000 ‘lệnh viễn thông’ vào một hàng đợi chỉ có thể chứa 117 – điều mà họ đã làm.
Vì pin của tàu vũ trụ cũng già đi theo thời gian, nhóm điều khiển sứ mệnh đã thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lượng ngày càng phức tạp để tối đa hóa tuổi thọ của nó – bằng cách tối ưu hóa mức tiêu thụ và sử dụng năng lượng, họ đã biến Mars Express trở thành một trong những con tàu rời Trái đất hiệu quả nhất.
Hubble phát hiện kẻ bắt nạt vũ trụ của Mars Express, Siding Spring
Thật kịch tính vào năm 2014, Mars Express đã phải điều hướng một cuộc chạm trán gần với sao chổi bên mùa xuân. Mặc dù sao chổi sẽ trượt khỏi sao Hỏa và quỹ đạo của nó, nhưng các hạt ở đuôi của nó sẽ di chuyển với tốc độ đáng kinh ngạc là 56 km/giây! Các kỹ sư đã bảo vệ sứ mệnh khỏi đám bụi lao vút này bằng cách điều chỉnh quỹ đạo của nó và sử dụng chính sao Hỏa làm lá chắn, đồng thời quản lý để thu thập các quan sát khoa học về khoảnh khắc độc đáo mà một sao chổi bay ngang qua một hành tinh đá.
Và vào năm 2018, MEX đã dẫn đầu trở thành tàu vũ trụ đầu tiên của ESA hoạt động ‘không có con quay hồi chuyển’. Thông thường, bộ phận hạn chế tuổi thọ nhất của tàu vũ trụ già cỗi là con quay hồi chuyển (viết tắt của con quay hồi chuyển) – đơn vị quay nhanh giúp báo cho tàu vũ trụ biết hướng quay của nó trong không gian. Nhóm điều khiển chuyến bay của sứ mệnh cách đây 5 năm đã lập trình lại tàu vũ trụ để có thể tắt con quay hồi chuyển trong thời gian dài, chỉ dựa vào camera sao để tính toán hướng của nó và có khả năng kéo dài thời gian sử dụng được của sứ mệnh thêm 10 năm.
Camera giám sát trực quan (VMC) đã trải qua những sửa đổi và cải tiến đáng kể, biến nó từ một camera kỹ thuật đơn thuần thành một công cụ khoa học hoạt động đầy đủ. Sự phục hồi này cho phép các quan sát khoa học có giá trị và chụp ảnh trong suốt nhiệm vụ.
Bất chấp tất cả những điều này (và hơn thế nữa), Mars Express đã tồn tại lâu hơn 18 năm so với kế hoạch. Nó thậm chí, trong một động thái chưa từng có đối với một tàu vũ trụ đã đi vào quỹ đạo, đã phát triển một công cụ mới – ‘Webcam sao Hỏa’! Đó là đài chuyển tiếp tàu đổ bộ MELACOM đã được tái sử dụng để thăm dò bầu khí quyển sao Hỏa bằng Tàu quỹ đạo khí ExoMars Trace Gas của ESA, và quan trọng là, nó đã giúp ích rất nhiều cho toàn bộ cộng đồng các sứ mệnh khoa học tại sao Hỏa, đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ các cuộc đổ bộ của NASA sứ mệnh phượng hoàng vào năm 2008 và sứ mệnh Phòng thí nghiệm Khoa học Sao Hỏa, mang theo tò mò rover vào năm 2012.
Thêm Sao Hỏa Express
Vào lúc 18:00 CEST ngày 2 tháng 6, các hình ảnh “trực tiếp” sẽ được truyền xuống từ VMC của Mars Express và phát trực tiếp qua kênh Youtube của ESA cho lần phát trực tiếp đầu tiên từ sao Hỏa
Tuổi thọ của Mars Express đã được kéo dài nhiều lần và không có gì lạ. Nhiệm vụ sẽ tiếp tục khám phá Hành tinh Đỏ cho đến ít nhất là năm 2026, như công bố chỉ trong năm nay trong phần mở rộng nhiệm vụ mới nhất.
Thành công lâu dài của Mars Express cũng cung cấp những bài học quý giá cho các sứ mệnh sắp tới bao gồm tàu thám hiểm ExoMars và các sứ mệnh trả lại mẫu, cũng như nhiều cơ hội hơn để hỗ trợ các đối tác thông qua chuyển tiếp dữ liệu và hỗ trợ truyền thông, bao gồm cả NASA. Trả lại mẫu sao Hỏa chiến dịch.
Quay quanh quỹ đạo cách xa Trái đất hàng triệu km, Mars Express tiếp tục tiết lộ những bí mật về sao Hỏa – một hành tinh có thể đã từng chứa đựng sự sống và sẽ trở thành ngôi nhà tương lai của loài người. Cuộc thám hiểm này là nền tảng để chúng ta tiếp tục khám phá Hệ Mặt trời, nhưng là cơ hội quý giá để nhìn lại hành tinh của chính chúng ta, hiểu được tương lai tiềm năng của nó và đảm bảo rằng nó vẫn là chấm xanh và lục xoáy như ngày nay.