Sunday, August 28, 2016

KHÁM PHÁ KHÔNG GIAN

 Kỳ tích thoát hiểm trở về của Apollo 13

  • 22 tháng 8 2016


 
Image copyright Nasa
Khi lên kế hoạch chinh phục Mặt Trăng, Nasa phải quyết định việc phi hành đoàn sẽ đến Mặt Trăng bằng cách nào.
Đó là một trong số nhiều thứ phải cân nhắc.
Thế nhưng vào thời điểm ban đầu, người ta đã hầu như không nhận thức được rằng quyết định này về sau đã đóng vai trò then chốt đối với sự sống còn của phi hành đoàn Apollo 13 trong chuyến đi định mệnh năm 1970, chuyến đi thứ ba có chở theo người của Nasa trong nỗ lực đáp xuống Mặt Trăng.
Ngày 17/4 đánh dấu sự trở về an toàn của James Lovell, “Jack” Swigert và Fred Haise sau gần 88 tiếng đồng hồ căng thẳng trên chuyến phi thuyền đã bị hư hại nghiêm trọng.

Họ đã về lại được Trái Đất chính là nhờ vào quyết định may mắn này.
Mọi chuyện bắt đầu vào buổi tối ngày 13/4/1970 ở Houston, sau thời điểm phi thuyền Apollo 13 được phóng đi (GET) gần 56 tiếng đồng hồ.
Không lâu sau khi một buổi phát sóng trực tiếp trên truyền hình, Trung tâm Kiểm soát đã yêu cầu Apollo 13 tiến hành một số kiểm tra thông thường.


Image copyright Nasa
“Apollo 13, chúng tôi muốn các anh làm một việc nữa nếu các anh có cơ hội. Chúng tôi muốn các anh khuấy bể đông lạnh lên,” Jack Lousma, người phụ trách liên lạc với phi thuyền tại Trung tâm Kiểm soát, nói.
Mục đích của việc khuấy bể đông lạnh có chứa hydro và oxy là để xác định chính xác hơn còn bao nhiêu khí gas.
Nhưng do sự cố chập điện, một trong những bể chứa oxy đã bị nổ.
Ban đầu, phi hành đoàn tưởng họ bị va vào thiên thạch, nhưng chẳng mấy chốc mọi người biết rằng họ đang mất oxy.
Vụ nổ trên tàu Apollo 13 đánh dấu khởi đầu của một trong những sứ mạng giải cứu lớn nhất trong lịch sử khám phá không gian của nhân loại.
Tuy nhiên, tính mạng của ba phi hành gia trên tàu đã được cứu nhờ vào một quyết định được đưa ra nhiều năm trước đó.
Có ba cách cho chúng ta tiếp cận Mặt Trăng.


Image copyright Nasa

Bay thẳng tới Mặt Trăng

Đây là cách 'tiếp cận trực tiếp', theo đó phi hành đoàn trên phi thuyền ra khỏi Trái Đất bằng tên lửa, bay thẳng đến Mặt Trăng, hạ cánh thẳng đứng và sau đó trở lại Trái Đất bằng chính phi thuyền đó.
Cách làm này đòi hỏi phải có một tên lửa khổng lồ.
Vào lúc đó, hai loại tên lửa cỡ lớn được đề xuất là Saturn và Nova.
Lúc đầu, thiết kế tên lửa Nova lớn hơn nhiều so với tên lửa Saturn và đủ khả năng thực hiện cách tiếp cận trực tiếp.
Cách tiếp cận trực tiếp được nhiều kỹ sư cao cấp như Wehrner von Braun và cố vấn khoa học của Tổng thống Kennedy, ủng hộ, ông Jerry Woodfill, kỹ sư phụ trách hệ thống cảnh báo của phi thuyền Apollo 11 và 13 (người duy nhất cho đến nay làm công việc này), cho biết.
Tuy nhiên, kích thước khổng lồ của tên lửa cần có nghĩa là phải cần một lượng nhiên liệu cực lớn. Điều này khiến cho chuyến du hành trở nên tốn kém hơn nhiều.
Vì lẽ đó, cách tiếp cận trực tiếp bị gạt qua một bên sau cuộc tranh luận quyết liệt.


Image copyright Nasa
Thật may mắn là cách thực hiện này đã bị bỏ qua. Bởi nếu khoang chứa oxy số 2 cũng nổ cùng lúc đó trong hành trình thì chắc chắn sẽ có tử vong.
“Nếu các hệ thống trên phi thuyền được thiết kế theo kiểu tích hợp Module Điều khiển kèm Dịch vụ và hoạt động bằng pin năng lượng, với lượng pin còn lại khi quay trở về Trái Đất là khá thấp, thì chúng ta biết rằng lượng oxy được trữ lạnh bị hao hụt do vụ nổ bể đông lạnh sẽ khiến cho năng lượng pin còn lại chỉ đủ để duy trì hoạt động của phi thuyền thêm tối đa là từ 12 đến 15 tiếng đồng hồ nữa,” Woodfill, người có mặt tại phòng kiểm soát để theo dõi hệ thống cảnh báo vào buổi tối xảy ra vụ nổ, giải thích.
“Lượng oxy còn lại trong cabin và bộ đồ phi hành gia có thể giúp kéo dài sự sống của phi hành đoàn, nhưng nếu không có pin năng lượng, tức là nguồn cung cấp oxy chủ yếu, thì cái chết sẽ là không thể tránh khỏi.”
Ngoài cách tiếp cận trực tiếp, con người có thể thực hiện một trong hai cách khác.

'Đổi tàu' trên quỹ đạo Trái Đất

Cách thứ nhất là sử dụng phi thuyền có thiết kế thành hai module, gồm module hạ cánh và module điều khiển kèm cung cấp dịch vụ cho phi hành đoàn.
Một module sẽ đi vào quỹ đạo của Trái Đất, còn một sẽ đi vào quỹ đạo của Mặt Trăng một cách riêng rẽ. Sau đó, chỉ có một module nhỏ sẽ hạ cánh xuống Mặt Trăng.
Cái hay của cách này là chỉ cần một tên lửa nhỏ để đưa phi thuyền ra khỏi bầu khí quyển của Trái Đất, và module hạ cánh xuống Mặt Trăng vốn có kích thước nhỏ sẽ có thể tận dụng được lực hấp dẫn thấp của Mặt Trăng để tiết kiệm năng lượng.


Image copyright Nasa
Tuy nhiên, với cách ‘đổi tàu trong quỹ đạo Trái Đất’ thì phần lớn chuyến du hành phải được thực hiện bằng một module đơn lẻ.
Phi hành đoàn phải chuyển từ module điều khiển sang module Mặt Trăng khi đang trong quỹ đạo Trái Đất, sau đó mới đi tiếp tới Mặt Trăng.
“Bởi trong cách di chuyển từ module này sang module kia trên quỹ đạo Trái Đất, chỉ có một phi thuyền thực hiện hành trình đến Mặt Trăng, đồng thời đảm nhận nhiệm vụ hạ cánh xuống Mặt Trăng, rồi rời khỏi Mặt Trăng, rồi đi lại vào khí quyển Trái Đất bằng một khoang trở về, cho nên kết quả cũng giống như cách tiếp cận trực tiếp. Phi hành đoàn sẽ tử vong,” Woodfill nói.
Trong thiết kế cho phương pháp di chuyển này, có một tên lửa riêng rẽ có tác dụng hãm bớt tốc độ đáp xuống Mặt Trăng của phi thuyền.
Tại thời điểm 56 giờ tính từ giờ GET, tên lửa này vẫn chưa được khai hỏa, và điều đó giúp cho phi hành đoàn có được một lợi thế nho nhỏ: họ có thể tận dụng lợi thế này để tăng tốc hành trình trở về Trái Đất.
“Tuy nhiên vẫn còn đó những yếu tố chết người khác: nguồn điện quá ít, pin không tạo ra chút oxy nào cho phi hành đoàn để hít thở, không có điện để vận hành hệ thống dẫn đường hoặc thiết bị đẩy,” Woodfill nói.
“Hành trình trở về Trái Đất cần phải có nhiều thời gian hơn so với lượng thời gian mà tên lửa đẩy bổ sung có thể cắt ngắn bớt.”

'Đổi tàu' tại quỹ đạo Mặt Trăng



Image copyright Nasa

Cách cuối cùng là đi tới Mặt Trăng bằng một phi thuyền nhỏ có module được tách rời ra khi đang trong quỹ đạo Mặt Trăng, sau đó module này được ráp trở lại với phi thuyền rồi quay về lại Trái Đất.
Trong giai đoạn hoạch định của chương trình Apollo, phương pháp này không phải là lựa chọn đương nhiên, thế nhưng nó đã giúp cứu mạng của phi hành đoàn.

Vụ nổ xảy ra sau 56 giờ của hành trình – tức là trước lúc module điều khiển và module đổ bộ tách rời ra, cho nên phi hành đoàn có thể sử dụng module đổ bộ vốn không hề bị tổn hại gì như chiếc phao cứu sinh, vẫn còn nguyên vẹn nguồn năng lượng, tên lửa và nguồn oxy độc lập.
Để có thể trở lại Trái Đất an toàn thì cần phải sử dụng hệ thống máy tính trên module điều khiển nhưng những máy tính này cần phải được xạc lại điện bằng cách sử dụng pin năng lượng trong module đổ bộ - điều chỉ có thể thực hiện được khi phi thuyền gồm các module riêng rẽ.
“Đối với phần lớn nhân loại thì không gian chưa bao giờ xa vô tận như khi phi thuyền Apollo 13 gặp nạn ở nơi cách Trái Đất gần 250 ngàn dặm về phía Mặt Trăng,” tuyên bố của Tổng thống Richard Nixon sau khi phi hành đoàn trở về nhà an toàn, viết.

“Cả đất nước với lòng biết ơn nói với phi hành đoàn và với những người trên mặt đất – những người đã thực hiện tuyệt vời công việc hướng dẫn Apollo trở về an toàn từ nguy hiểm trong đường tơ kẽ tóc rằng: 'tuyệt lắm’.”
Tổng thống Nixon cũng cần phải cảm ơn những người kỹ sư đã quyết liệt bảo vệ cho cách đổi tàu trên quỹ đạo Mặt Trăng khi cách tiếp cận này đã không được nhiều người ủng hộ.
Bài tiếng Anh đã đăng trên BBC Future.

 Nasa tìm thấy "Trái Đất thứ hai"



Image copyright na
Image caption Kepler-452b cách Trái Đất khoảng 1.400 năm ánh sáng
Nasa thông báo kính viễn vọng Kepler của cơ quan này đã tìm ra một hành tinh với nhiều đặc điểm giống với Trái Đất.
Hành tinh Kepler-452b có đường kính lớn hơn Trái Đất 60%, xoay quanh một ngôi sao riêng biệt trong khoảng 385 ngày, tức dài hơn thời gian Trái Đất xoay quanh Mặt Trời 5%.
Các hành tinh như vậy thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học vì chúng đủ nhỏ và đủ nguội để chứa nước trên bề mặt, và vì vậy, có thể tạo điều kiện cho sự sống.
Ông John Grunsfeld, trưởng nhóm khoa học gia tại Nasa, gọi hành tinh này là "Phiên bản 2.0 của Trái Đất" và là hành tinh "giống Trái Đất nhất từ trước đến nay".
Hành tinh này cách Trái Đất khoảng 1.400 năm ánh sáng.
Kepler-452b bay theo quỹ đạo quanh một ngôi sao lớn hơn Mặt Trời chỉ 4% và sáng hơn 10%.
Ngôi sao chủ của Kepler-452b có tuổi thọ khoảng 6 tỷ năm, hơn Mặt trời 1,5 tỷ năm tuổi.
"Nếu Kepler-452b là một hành tinh đất đá thì vị trí của hành tinh này so với ngôi sao của nó đồng nghĩa với việc nó đang trải qua giai đoạn hiệu ứng nhà kính mất kiểm soát", Tiến sỹ Doug Cladwell, thành viên trong nhóm các nhà khoa học làm nhiệm vụ Kepler, nói.
"Năng lượng ngày một lớn phát ra từ mặt trời của nó có thể đang hâm nóng bề mặt và làm cạn bất cứ đại dương nào trên hành tinh này".
"Kepler-452b có thể đang trải qua điều mà Trái Đất sẽ phải trải qua trong một tỷ năm tới".


Image copyright na
Image caption Hành tinh này có thể đang trải qua giai đoạn hiệu ứng nhà kính mất kiểm soát
Tiến sỹ Don Pollacco, từ Đại học Warwick, Anh quốc, nói với BBC: "Dữ liệu từ kính Kepler cho phép ước tính kích cỡ của một hành tinh cũng như ngôi sao chủ của nó. Nếu bạn biết được kích cỡ của ngôi sao chủ, bạn sẽ biết được kích cỡ của hành tinh đó".
"Tuy nhiên để xác định các chi tiết khác, ví dụ như đây có phải là một hành tinh đất đá hay không, thì cần phải đo được trọng lượng của hành tinh. Điều này rất khó thực hiện vì các ngôi sao ở quá xa".
"Vì vậy trên thực tế, họ không thực sự biết hành tinh này được cấu tạo từ gì. Nó có thể là hành tinh đất đá, nhưng cũng có thể là một khối cầu khí nhỏ".
Giáo sư Chris Watson, từ Đại học Queen's Belfast, Anh quốc, nói: "Ngôi sao chủ của Kepler-452b không quá khác so với Mặt Trời của chúng ta. Các hành tinh khác được kính Kepler phát hiện thường bay quanh quỹ đạo các ngôi sao nguội hơn Mặt Trời của chúng ta rất nhiều, và vì vậy chúng cần bay gần ngôi sao chủ hơn để nhận được lượng nhiệt tương tự".
"Vì vậy hành tinh [Kepler-452b] có thể là một siêu Trái Đất với quỹ đạo xoay giống Trái Đất. Sự kết hợp giữa ngôi sao chủ và quỹ đạo của nó khiến nó trở nên khác biệt, theo quan điểm của tôi".
 http://www.bbc.com/vietnamese/world/2015/07/150724_nasa_second_earth

Tàu thăm dò Juno tiến gần Sao Mộc

  • 9 giờ trước


Image copyright NASAJPLCALTECHSWRIMSSS
Image caption Juno quan sát Sao Mộc, ảnh màu là ảnh đầy đủ, ảnh trắng đen (phải) là chụp qua kính lọc hồng ngoại

Tàu thăm dò của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Nasa lần đầu tiên tiến gần đến Sao Mộc kể từ khi bay vào quỹ đại hành tinh này vào tháng 7/2016.
Tàu Juno được lệnh vượt qua khoảng 4.200km độ cao trên những đám mây cao nhất của hành tinh khí khổng lồ này hôm thứ Bảy 27/8.
Chưa có tàu vũ trụ nào tiến gần đến hành tinh này như vậy trong giai đoạn chính của nhiệm vụ.
Juno bật tất cả thiết bị, gồm cả camera lên và tiến gần đến hành tinh.
Nasa trông đợi tàu sẽ đến vị trí có thể chụp về một số hình ảnh từ cuộc tiếp cận hành tinh này trong vài ngày tới. Đó sẽ là những hình ảnh có độ phân giải cao nhất từng chụp được qua các đám mây của Sao Mộc.
Thời gian tàu tiến gần nhất đến Sao Mộc là 12:51 giờ GMT (5:51 sáng giờ Việt Nam).
Vào lúc đó, tàu Juno đã di chuyển với vận tốc 208.000km/h đối với hành tinh, bay từ phía bắc xuống phía nam qua bầu khí quyển đa tầng.
Tàu thăm dò bắt đầu bay vào quỹ đạo của Sao Mộc vào ngày 5/7, sau 5 năm, vượt qua hành trình 2,7 tỷ km từ Trái Đất.


Image copyright NASAJPLSPACE SCIENCE INSTITUTE
Image caption Nhiều tàu thăm dò đã từng chụp ảnh Sao Mộc, nhưng Juno sẽ là tàu chụp những bức ảnh có độ phân giải lớn nhất
Vận hành bằng động cơ đốt một cách cẩn trọng, tàu vũ trụ này bay theo quỹ đạo hình bầu dục vòng quanh hành tinh này theo chu kỳ 53 ngày cho một vòng.
"[Vào ngày 5/7] chúng tôi tắt tất cả thiết bị để tập trung vào tên lửa đốt đưa tàu Juno vào quỹ đạo vòng quanh Sao Mộc," trưởng nhóm nghiên cứu Scott Bolton nói.
"Từ đó, chúng tôi đã kiểm tra toàn bộ tàu Juno và lặp lại. Chúng tôi vẫn còn một số thử nghiệm phải làm, nhưng chúng tôi tự tin rằng mọi thứ đang hoạt động tốt, vì thế với chuyến bay sắp tới bằng mắt và tai của Juno, thiết bị khoa học của chúng tôi, tất cả sẽ được bật."
"Đây là cơ hội đầu tiên của chúng tôi để quan sát thật sự gần ngôi sao lớn nhất của Hệ Mặt trời và bắt đầu tìm hiểu nó vận hành ra sao," Nhà khoa học ở Trung tâm Nghiên cứu Tây Nam nói trong một thông cáo của Nasa trước chuyến bay vào.


Image copyright AP
Image caption Juno đến Sao Mộc vào ngày 5/7
Nhiệm vụ của Juno là thăm dò bí mật của Hệ mặt Trời bằng cách giải thích về nguồn gốc và sự tiến hóa của hành tinh lớn nhất này.
Thiết bị cảm biến trên tàu sẽ quan sát hành tinh khổng lồ qua nhiều lớp và đo đạc thành phần, nhiệt độ, chuyển động và các tính chất khác của nó.
Cuối cùng chúng ta sẽ có thể khám phá ra liệu Sao Mộc có lõi là chất rắn hay không hay chỉ là một khối khí được nén trong trạng thái dày đặc nhất ở tâm của hành tinh.
Chúng ta cũng có thể có cái nhìn mới về Vết Đỏ Lớn - cơn bão khổng lồ đã diễn ra ở Sao Mộc hàng trăm năm trước. Tàu Juno cũng sẽ cho ta biết lõi của cơn bão sâu đến mức nào.
Các nhà điều khiển sẽ cho tàu bay theo một quỹ đạo 53 ngày nữa trước khi khởi động lại động cơ tàu vào ngày 19/10 để rút ngắn thời gian bay quanh quỹ đạo xuống còn 14 ngày.
Tàu sẽ vận hành đến tháng 2/2018, và khi đó nó sẽ được lệnh rơi xuống khí quyển Sao Mộc và tự hủy.
 http://www.bbc.com/vietnamese/world/2016/08/160828_juno_probe_jupiter


Dàn chiến đấu cơ hùng hậu của Nasa

  • 26 tháng 6 2015

Image copyright
Image caption Các phi công thực hiện màn tiếp liệu trên không (Hình: USAF)

Một video mới, được ghi hình từ bên trong khoang lái, cho thấy cảnh một phi công lái chiếc chiến đấu cơ F-15D của cơ quan không gian và vũ trụ Hoa Kỳ (Nasa) thực hiện màn tiếp liệu trên không.
Vì sao Nasa lại sở hữu một phi đội máy bay chiến đấu?
Nasa gọi đó là các “phi cơ quan sát” - đó là đội bay gồm các chiến đấu cơ cùng loại với các máy bay đang phục vụ trong các lực lượng Không quân, Hải quân và Thuỷ quân Lục chiến Hoa Kỳ.
Nhưng những chiến đấu cơ có tốc độ di chuyển cực nhanh này lại có một nhiệm vụ hoàn toàn khác – chúng hỗ trợ cho việc huấn luyện các phi công trở thành các phi hành gia vũ trụ, và quan sát các tàu không gian cũng như máy bay thực nghiệm của Nasa.

Luyện kỹ năng

Trong video công bố hôm 27/5/2015, phi công điều khiển chiếc “Đại bàng” F-15D bay ngay phía sau chiếc KC-135 chở nhiên liệu. Các phi công đều được huấn luyện để thực hiện nhiệm vụ tiếp dầu trên không cho những chuyến bay dài.

Image copyright NASA
Image caption Đội F-15 Eagle được Nasa dùng để quan sát các chuyến bay thử nghiệm và giúp luyện kỹ năng cho các nhà du hành vũ trụ tương lai (Hình: Nasa)
Công việc này đòi hỏi phải có kỹ năng thuần thục; phi công lái chiếc chiến đấu cơ phải bay phía sau và phải duy trì vị trí phù hợp để khớp được bình xăng với vòi bơm linh hoạt thả xuống từ chiếc vận tải cơ vốn có tốc độ bay thấp hơn nhiều.
Trên chiếc KC-135, phần ống bơm được thiết kế ngả xuôi về phía đuôi máy bay và có thể điều chỉnh vòi bơm nhô ra dài hoặc ngắn phù hợp với vị trí giữa hai máy bay.
Vậy tại sao Nasa lại cần những máy bay phản lực cực nhanh này, vốn chỉ dành cho không quân với những phi vụ nặng ký?

Nhiệm vụ đặc biệt

“Phi cơ quan sát” có trong biên chế ngay từ những ngày đầu thành lập Nasa. Hồi thập niên 1960, các chiến đấu cơ hàng đầu như máy bay mang hình tên lửa F-104 Starfighter đã được thay đổi, điều chỉnh để thử nghiệm bay với tốc độ nhanh hơn, đạt độ cao cao hơn.

Image copyright NASA
Image caption Hình: Nasa
Phi cơ quan sát thường được dùng để theo dõi tàu vũ trụ và các loại tàu bay khác của Nasa. Các phi công sẽ là ‘trọng tài biên’ theo dõi suốt quá trình bay thử nghiệm của các tàu đó, bổ trợ cho nhóm chuyên gia ở trung tâm điều khiển. Các phi cơ quan sát cũng đóng vai trò là thiết bị gắn camera nhằm quay phim và chụp ảnh các đối tượng cần quan sát.
Ngay từ thập niên 1960, Nasa đã có phi đội máy bay huấn luyện T-38 Talon (cùng loại với các phi cơ được sử dụng để huấn luyện phi công Không lực Hoa Kỳ); Các máy bay T-38 từng theo dõi Space Shuttle khi tàu không gian này hạ cánh.
Hiện phi đội của Nasa gồm có các máy bay F-15 và chiếc F/A-18 như của lực lượng Hải quân Hoa Kỳ.
Cả hai loại này đều dùng để thu thập dữ liệu về các chuyến bay thử nghiệm và giúp luyện kỹ năng bay cho các nhà du hành vũ trụ tương lai.
Bởi để đào tạo người có thể điều khiển tàu vũ trụ lên quỹ đạo thì cần phải có công cụ nặng ký hơn chứ không phải chỉ là một chiếc máy bay thông thường.
Bản gốc tiếng Anh bài này đã đăng trên BBC Future.
 http://www.bbc.com/vietnamese/culture_social/2015/06/150626_nasas-fleet-of-fighter-planes_vert_fut

No comments: