Sao Hỏa là nơi con người đưa chiếc trực thăng không gian đầu tiên mang tên Ingenuity tới. Nhưng nó đã ngừng hoạt động đầu năm 2024 do bị hỏng cánh quạt sau gần 3 năm hoạt động. Mọi thứ không hề kết thúc với Ingenuity mà chỉ là bước khởi đầu cho công cuộc sử dụng máy bay để khám phá các hành tinh trong Hệ mặt trời. NASA đã chọn vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ là Titan làm điểm đến cho chiếc trực thăng không gian thứ hai: Dragonfly.
Sau Mặt trăng và Sao Hỏa thì Titan là một điểm đến hấp dẫn hàng đầu trong Hệ mặt trời. Nó có bầu khí quyển dày, các dòng sông mêtan lỏng và một bề mặt băng giá. Dù vẫn khắc nghiệt, thế giới này khá giống với Trái đất lúc mới hình thành.
Để tới Titan, trực thăng Dragonfly sẽ được phóng đi trên tên lửa Falcon Heavy vào tháng 7/2028. Nó tối tân hơn Ingenuity nhiều và có nhiệm vụ trinh sát, phân tích và tăng cường hiểu biết của chúng ta về Titan. Nó sẽ nghiên cứu các quá trình hóa học và khả năng sinh sống ở đó bằng cách thực hiện nhiều chuyến bay, cất và hạ cánh thẳng đứng (VTOL) giữa các địa điểm khác nhau.
Sau Mặt trăng và Sao Hỏa thì Titan là một điểm đến hấp dẫn hàng đầu trong Hệ mặt trời. Nó có bầu khí quyển dày, các dòng sông mêtan lỏng và một bề mặt băng giá. Dù vẫn khắc nghiệt, thế giới này khá giống với Trái đất lúc mới hình thành.
Để tới Titan, trực thăng Dragonfly sẽ được phóng đi trên tên lửa Falcon Heavy vào tháng 7/2028. Nó tối tân hơn Ingenuity nhiều và có nhiệm vụ trinh sát, phân tích và tăng cường hiểu biết của chúng ta về Titan. Nó sẽ nghiên cứu các quá trình hóa học và khả năng sinh sống ở đó bằng cách thực hiện nhiều chuyến bay, cất và hạ cánh thẳng đứng (VTOL) giữa các địa điểm khác nhau.
Sứ mệnh của Dragonfly
Titan không những có địa hình, địa mạo tiềm năng cho sự sống mà còn rất rộng lớn với diện tích 83,3 triệu km², lớn gấp đôi Mặt trăng (37,9 triệu km²) và gần bằng Sao Hỏa (114,37 triệu km²). Bề mặt Titan có các hồ chứa hydrocacbon lỏng, những ngọn đồi được cấu thành từ vật chất hữu cơ cùng với lớp vỏ băng, mà bên dưới được tin rằng có một đại dương nước lỏng.
Dragon có 4 mục tiêu khoa học, trong đó mục tiêu quan trọng hàng đầu là phân tích bề mặt Titan để tìm thấy các phân tử hữu cơ phức tạp và những phân tử này sẽ cung cấp thông tin chi tiết về các sinh khối làm nên sự sống. Thứ đến là tìm hiểu địa chất bằng cách thu thập dữ liệu cho biết xem bề mặt và lớp dưới bề mặt tương tác với nhau ra sao. Thứ ba là đo đạc các kiểu hình thời tiết, cũng như thành phần khí quyển bằng cách bay lượn trên bầu trời. Cuối cùng là thu gom mẫu vật ở nhiều địa hình cao thấp khác nhau để đánh giá các dấu hiệu của sự sống.
Thiết kế
Các sứ mệnh trước đây như Cassini-Huygens từng cung cấp nhiều dữ liệu nhưng không có khả năng di chuyển trên bề mặt Titan. Trong khi đó nhờ có khả năng bay vượt trội hơn các xe tự hành kiểu cũ, trực thăng Dragonfly có lợi thế lớn để khám phá nhiều vùng đất khác nhau trên Titan, mở ra cơ hội cho việc khám phá toàn diện hành tinh này.
Để có chỗ lắp đặt các thiết bị khoa học, Dragonfly được làm to bằng một chiếc ô tô cỡ lớn. Nó có tổng cộng 8 cánh quạt, được sắp xếp thành 4 cụm và mỗi cụm gồm 2 cánh quạt nằm trên và dưới. Những cụm này có thể xoay chuyển linh hoạt để giúp máy bay ổn định và khả năng cơ động tốt.
Do bầu khí quyển của Titan dày đặc gấp 4 lần Trái đất nên các cánh quạt này sẽ hoạt động rất thuận lợi. Đó là vì khí quyển dày sẽ giúp Dragonfly dễ tạo lực nâng và duy trì độ cao, còn sức hút thấp của Titan (bằng 1/7 Trái đất) thì lại giúp giảm lượng năng lượng cần thiết để bay lên.
Càng đáp của Dragonfly là 2 thanh trượt cố định giống như ván trượt tuyết để đáp xuống địa hình băng giá và các khu vực mềm xốp, nhiều cát. Đặc biệt chúng có thể hấp thụ lực tác động để đảm bảo Dragonfly vẫn đứng thẳng và không bị hư hại khi hạ cánh.
Quảng cáo
Thay vì dựa vào Mặt trời, Dragonfly sử dụng máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ (RTG) để sản xuất điện. Nguồn năng lượng hạt nhân này đảm bảo lượng năng lượng ổn định mà các nhiệm vụ dài hạn rất cần.
Do cách Trái Đất quá xa, Dragonfly không được con người điều khiển theo thời gian thực mà sẽ dựa vào phần mềm bay tự động, phối hợp với các cảm biến để điều hướng. Nhờ vậy nó có thể hạ cánh chính xác trên các bề mặt khác nhau mà không cần ai can thiệp. Hành trình khám phá sẽ kéo dài 2 năm rưỡi tại nhiều nơi khác nhau, từ các cồn cát cho đến các hố băng được cho là từng chứa nước lỏng trong quá khứ.
Khi đã vào bầu khí quyển Titan, Dragonfly được bảo vệ bên trong một lớp vỏ khí động học và lớp vỏ này sẽ bung dù để giảm tốc. Khi còn cách bề mặt 1.200 mét, Dragonfly tách khỏi lớp vỏ và tự bay bằng động cơ để đáp xuống một ngọn đồi thấp gọi là biển cát Shangri-La.
Các công cụ khoa học
Dragonfly có tổng cộng 6 công cụ khoa học, bao gồm hệ thống camera, máy khoan, máy quang phổ khối và quang phổ tia gamma, máy đo địa chấn cùng với máy địa vật lý/khí tượng. Những công cụ này hoạt động phối hợp với nhau để đưa tầm nhìn hạn hẹp về Titan hiện nay thành một bức tranh vô cùng rộng lớn và chi tiết.
Quảng cáo
Hiện nay Dragonfly vẫn đang trong quá trình chế tạo. Nó là kết tinh của công nghệ cao từ nhiều nước với Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins (APL) là nhà sản xuất chính. Ngoài ra còn có sự góp sức của Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) và 3 trung tâm nghiên cứu khác của NASA. Cơ quan Vũ trụ Nhật Bản (JAXA), Trung tâm nghiên cứu Không gian Pháp (CNES) và Trung tâm Vũ trụ Đức cũng tham gia vào công tác chế tạo.
Dragonfly sẽ định nghĩa lại việc hạ cánh, di chuyển và thu thập dữ liệu trên các hành tinh xa xôi, đồng thời mở đường cho việc sử dụng trực thăng để thăm dò các hành tinh khác cũng có bầu khí quyển dày như Sao Kim.
Theo Evtol, Simple Flying.
