Trong suốt lịch sử thám hiểm không gian, việc nghiên cứu các hành tinh và vệ tinh của chúng luôn là mục tiêu theo đuổi của các nhà khoa học và kỹ sư. Nhiệm vụ Europa Clipper của NASA được thiết kế để khám phá vệ tinh Europa của Sao Mộc, một thế giới băng giá được cho là có khả năng chứa sự sống. So với các thiết kế quỹ đạo truyền thống, thiết kế bay ngang qua được Europa Clipper áp dụng chắc chắn sẽ cải thiện được tính an toàn của nhiệm vụ và có những lý do đằng sau điều này mà không thể bỏ qua.
Phương pháp truyền thống thường đặt vệ tinh vào quỹ đạo quanh một hành tinh. Mặc dù phương pháp này có thể được sử dụng để quan sát dài hạn, nhưng nó phải đối mặt với môi trường bức xạ cực độ, đặc biệt là xung quanh Sao Mộc.
Europa nằm trong vành đai bức xạ mạnh của Sao Mộc, gây ra mối đe dọa lớn đối với tàu vũ trụ và thiết bị của chúng. Những bức xạ này sẽ gây ra sự lão hóa nhanh chóng và hỏng hóc các thành phần điện tử. Các quỹ đạo truyền thống sẽ tiếp xúc với bức xạ trong thời gian dài, dẫn đến thời gian thực hiện nhiệm vụ bị rút ngắn và không đạt được đầy đủ các mục tiêu khoa học.
Theo nghiên cứu của NASA, phương pháp vận hành quỹ đạo truyền thống chỉ có thể đảm bảo tàu vũ trụ có thể hoạt động gần Sao Mộc trong vài tháng, điều này cực kỳ bất lợi cho các sứ mệnh đòi hỏi dữ liệu quan sát dài hạn. Trong khi đó, Europa Clipper được thiết kế để bay an toàn trong nhiều năm, bay quanh Sao Mộc ở tầm thấp và thực hiện nhiều lần bay ngang qua Sao Mộc.
Ưu điểm của chiến lược bay ngangBằng cách lên kế hoạch thực hiện 49 chuyến bay ngang qua, Europa Clipper có thể thực hiện các quan sát khoa học quan trọng đồng thời giảm thiểu nguy cơ phơi nhiễm bức xạ nói chung.
Dự án Europa Clipper đã chọn quỹ đạo hình elip quanh Sao Mộc, được thiết kế để cho phép nó bay an toàn ở khu vực có bức xạ yếu hơn. Nhiệm vụ này sẽ sử dụng nhiều lực hấp dẫn để thay đổi lộ trình và tiếp cận gần nhằm tối đa hóa dữ liệu quan sát từ mỗi lần bay ngang qua.
Trong mỗi lần bay ngang qua Europa, Europa Clipper sẽ đo bề mặt của mặt trăng này và đại dương bên dưới từ độ cao khoảng 25 km. Khoảng thời gian rảnh rỗi giữa các hoạt động cho phép tàu vũ trụ truyền dữ liệu thu thập được trở về Trái Đất, tránh hiệu quả nguy cơ bị hư hại do bức xạ mạnh trong thời gian dài.
Các nhà khoa học cho biết cách tiếp cận này hiệu quả vì mỗi giai đoạn thu thập dữ liệu có thể kéo dài nhiều tuần truyền dữ liệu, điều mà các sứ mệnh quay quanh quỹ đạo truyền thống không thể thực hiện được.
Thiết kế của Europa Clipper không chỉ tập trung vào sự an toàn của nhiệm vụ mà còn tính đến việc sử dụng tối đa các nguồn lực hiện có. Ví dụ, chín thiết bị khoa học của tàu đã được lựa chọn cẩn thận cho nhiệm vụ tiến hành phân tích địa chất, đánh giá môi trường và tìm kiếm các dấu hiệu tiềm ẩn của sự sống.
Mục tiêu này đã được chứng minh trong các sứ mệnh thám hiểm hành tinh khác của NASA, chẳng hạn như sứ mệnh thám hiểm sao Hỏa, đã khám phá thành công nhiều kết quả khoa học quan trọng thông qua sự phối hợp hiệu quả trong việc thu thập và truyền dữ liệu.
Hiệu suất của Europa Clipper không chỉ phụ thuộc vào thiết kế tuyệt vời của phần cứng mà còn phụ thuộc vào chiến lược hoạt động và kế hoạch nhiệm vụ dài hạn.
Ngoài ra, sứ mệnh Europa Clipper còn bổ sung cho sứ mệnh Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và hai bên sẽ hợp tác sâu hơn trong việc khám phá Sao Mộc và các vệ tinh của nó. Điều này có ý nghĩa quan trọng đối với việc khám phá hệ mặt trời và khả năng tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất.
Đối với sứ mệnh thám hiểm Europa, một môi trường sống tiềm năng cho sự sống, Europa Clipper, với thiết kế bay ngang an toàn và hiệu quả, chắc chắn là một cột mốc mới và là bước tiến quan trọng trong hành trình khám phá vũ trụ của con người.
Phần kết luậnChuyến bay ngang qua Europa Clipper được thiết kế theo cách kết hợp giữa khoa học hiện đại và kỹ thuật để giảm thiểu rủi ro gây hại cho môi trường đồng thời tối đa hóa tiềm năng thu thập dữ liệu. Khi sứ mệnh này được triển khai, chúng tôi mong muốn thu thập được dữ liệu có giá trị từ Europa. Liệu điều này có hé lộ hy vọng mới cho sự tồn tại của sự sống không?