Tóm lại
Mục lục
Năm 1877, nhà thiên văn học người Mỹ Asaph Hall đã phát hiện ra hai mặt trăng nhỏ quay quanh hành tinh Sao Hỏa, sau này được đặt tên là Phobos và Deimos theo tiếng Hy Lạp có nghĩa là ‘sợ hãi’ và ‘hoảng sợ’.
Nhưng sự phấn khích, thay vì sợ hãi và hoảng sợ, đặc trưng cho cuộc gặp gỡ gần gũi với Phobos do tàu vũ trụ Mars Express của ESA thực hiện trước Halloween năm nay. Chuyến bay gần đây của mặt trăng sao Hỏa lớn hơn đã mang đến cơ hội hoàn hảo để thử nghiệm một trong những nâng cấp mới nhất của phi thuyền 19 tuổi.
Chuyên sâu
Thiết bị MARSIS trên Mars Express ban đầu được thiết kế để nghiên cứu cấu trúc bên trong của Sao Hỏa. Do đó, nó được thiết kế để sử dụng ở khoảng cách điển hình giữa tàu vũ trụ và bề mặt hành tinh – hơn 250 km.
Nhưng gần đây nó đã nhận được một bản nâng cấp phần mềm lớn cho phép nó được sử dụng ở những khoảng cách gần hơn và có thể giúp làm sáng tỏ nguồn gốc bí ẩn của mặt trăng Phobos.
Andrea Cicchetti từ nhóm MARSIS tại INAF. “Đến gần hơn cho phép chúng tôi nghiên cứu cấu trúc của nó chi tiết hơn và xác định các đặc điểm quan trọng mà chúng tôi sẽ không bao giờ có thể nhìn thấy từ xa hơn. Trong tương lai, chúng tôi tự tin có thể sử dụng MARSIS từ cự ly gần hơn 40 km. Quỹ đạo của Mars Express đã được tinh chỉnh để đưa chúng tôi đến gần Phobos nhất có thể trong một số ít flybys từ năm 2023 đến năm 2025, điều này sẽ mang đến cho chúng tôi những cơ hội tuyệt vời để thử sức. ”
Simon Wood, điều khiển chuyến bay Mars Express tại trung tâm điều hành ESOC của ESA, người giám sát việc tải phần mềm mới lên tàu vũ trụ ESA cho biết: “Chúng tôi không biết liệu điều này có khả thi hay không. “Nhóm đã thử nghiệm một số biến thể khác nhau của phần mềm, với những chỉnh sửa cuối cùng, thành công được tải lên tàu vũ trụ chỉ vài giờ trước khi bay.”
Thiết bị MARSIS trên tàu vũ trụ Mars Express của ESA sử dụng phần mềm được nâng cấp gần đây của nó để ngang hàng bên dưới bề mặt của mặt trăng sao Hỏa Phobos
Nguồn gốc bí ẩn
MARSIS, nổi tiếng với vai trò phát hiện ra các dấu hiệu của nước lỏng trên Hành tinh Đỏ, gửi các sóng vô tuyến tần số thấp về phía Sao Hỏa hoặc Phobos, sử dụng ăng-ten dài 40 mét của nó.
Hầu hết các sóng này được phản xạ từ bề mặt của cơ thể, nhưng một số đi xuyên qua và bị phản xạ ở ranh giới giữa các lớp vật liệu khác nhau bên dưới bề mặt.
Bằng cách kiểm tra các tín hiệu phản xạ, các nhà khoa học có thể lập bản đồ cấu trúc bên dưới bề mặt và nghiên cứu các đặc tính như độ dày và thành phần của vật liệu.
Ấn tượng của nghệ sĩ về nước dưới bề mặt sao Hỏa
Đối với sao Hỏa, điều này có thể tiết lộ các lớp băng, đất, đá hoặc nước khác nhau. Nhưng cấu trúc bên trong của Phobos còn nhiều bí ẩn hơn và việc nâng cấp lên MARSIS có thể cung cấp thông tin chi tiết quan trọng.
Nhà khoa học Colin Wilson của ESA Mars Express cho biết: “Liệu hai mặt trăng nhỏ của sao Hỏa có phải là tiểu hành tinh bị bắt giữ hay được làm bằng vật chất bị xé toạc từ sao Hỏa trong một vụ va chạm hay không là một câu hỏi mở. “Vẻ ngoài của chúng cho thấy chúng là tiểu hành tinh, nhưng cách chúng quay quanh sao Hỏa được cho là gợi ý ngược lại.”
Andrea nói: “Chúng tôi vẫn đang ở giai đoạn đầu trong quá trình phân tích. “Nhưng chúng tôi đã thấy những dấu hiệu khả dĩ về những đặc điểm chưa từng biết trước đây bên dưới bề mặt mặt trăng. Chúng tôi rất vui khi thấy MARSIS có thể đóng vai trò gì trong việc giải quyết bí ẩn xung quanh nguồn gốc của Phobos. ”
Hình ảnh này thể hiện điều gì?
Hình ảnh trên cùng bên phải cho thấy ‘tín hiệu radar’ được MARSIS thu được trong chuyến bay của Phobos vào ngày 23 tháng 9 năm 2022. Một hình ảnh radar cho thấy ‘tiếng vọng’ được tạo ra khi tín hiệu vô tuyến do MARSIS phát ra từ một thứ gì đó và quay trở lại thiết bị. Tín hiệu càng sáng thì tiếng vang càng mạnh.
Vạch sáng liên tục cho thấy tiếng vọng từ bề mặt mặt trăng. Các phản xạ thấp hơn là ‘lộn xộn’ do các đặc điểm trên bề mặt mặt trăng gây ra, hoặc thú vị hơn, là dấu hiệu của các đặc điểm cấu trúc có thể có bên dưới bề mặt (e).
Carlo Nenna, kỹ sư phần mềm trên tàu MARSIS tại Enginium, người đang thực hiện nâng cấp. “Cấu hình mới đã được chuẩn bị trong ‘khoảng cách kỹ thuật’ và được sử dụng thành công lần đầu tiên từ D-F.”
Hình ảnh bên trái và dưới cùng bên phải cho thấy đường quan sát trên bề mặt của Phobos.
MARSIS được vận hành bởi Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Ý, và được tài trợ bởi Cơ quan Vũ trụ Ý (ASI).
Khám phá Phobos trong tương lai
ESA và các Quốc gia Thành viên sẽ tham gia vào Mặt trăng sao Hỏa eXploration (MMX) nhiệm vụ hạ cánh trên Phobos và trả một mẫu vật liệu bề mặt của nó về Trái đất. Sứ mệnh MMX, do Cơ quan Vũ trụ Nhật Bản (JAXA) dẫn đầu, dự kiến phóng vào năm 2024 và đưa các mẫu của nó trở lại Trái đất vào năm 2029. Các thiết bị trên tàu Mars Express đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu chi tiết về Phobos cần thiết để chuẩn bị cho sứ mệnh MMX .