Trong 10 năm qua, các nhà khoa học quan sát được sóng hấp dẫn và chụp được hình ảnh hố đen. Những tiến bộ công nghệ càng thúc đẩy mạnh mẽ khát khao tìm kiếm các thế giới mới.
Theo CNET, đến năm 2029, con người có thể đặt chân lên Hỏa tinh, thiết lập một căn cứ hoặc trạm không gian trên Mặt Trăng, thậm chí có thể tìm thấy những hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời có đủ điều kiện để sự sống tồn tại.
Ở thời điểm này, tất cả những mục tiêu đó vẫn còn khá xa xôi. Nhưng nhìn lại những gì giới khoa học đã đạt được trong 10 năm qua, có thể khẳng định giấc mơ chinh phục vũ trụ của loài người hoàn toàn có thể trở thành hiện thực.
Ngày 4/1/2010, chưa đầy một năm sau khi được phóng lên vũ trụ, Kính viễn vọng Không gian Kepler của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) phát hiện những hành tinh đầu tiên trong dải Ngân Hà.
Những bí ẩn dần được hé lộ
Tất cả đều không đủ điều kiện cho sự sống tồn tại, nhưng đó là bước khởi đầu tuyệt vời của cuộc cách mạng vũ trụ 10 năm qua và đặt nền móng cho kế hoạch “di cư” khỏi Trái Đất trong tương lai xa.
Từ 2010 đến hết 2018, Kepler khám phá hơn 2.700 hành tinh bên ngoài Hệ Mặt Trời. Kepler còn nhận được sự hỗ trợ từ các hệ thống kính viễn vọng không gian khác như: Spitzer, Hubble, TESS của NASA và các đài quan sát mặt đất tối tân như ALMA ở Chile.
Các hệ thống kính viễn vọng này và nhiều công trình nghiên cứu khác tạo điều kiện cho giới thiên văn học quan sát, tìm hiểu những ngoại hành tinh lẩn khuất trong bóng tối bao la của vũ trụ.
Hai thập niên trước đó, loài người đã tình cờ quan sát thấy một số ngoại hành tinh, nhưng trong thập niên 2010, số lượng thế giới bên ngoài Hệ Mặt Trời được phát hiện tăng đột biến. Một số có đặc điểm khá giống Trái Đất.
Năm 2014, Kepler 186-f, một hành tinh có kích thước tương đương Trái Đất và nằm trong “vùng ở được” được tìm thấy. Ba năm sau, các nhà khoa học cũng quan sát thấy Trappist-1, ngôi sao có một số hành tinh tương tự Trái Đất quay xung quanh.
Năm 2016, các nhà nghiên cứu khẳng định có nhiều bằng chứng cho thấy một hành tinh “anh em họ của Trái Đất” xoay quanh Proxima Centauri, ngôi sao gần Hệ Mặt Trời nhất.
Cũng trong năm 2016, giới khoa học lần đầu tiên quan sát được sóng hấp dẫn, được dự đoán bởi thiên tài khoa học Albert Einstein. Đây là những gợn sóng trong cấu trúc của không-thời gian khắp vũ trụ.
Việc quan sát không gian theo cách mới đã góp phần tạo ra ngành thiên văn học đa sứ giả (multi-messenger astronomy). Đây là công cụ mới có thể giúp loài người giải mã thêm nhiều bí mật của vũ trụ.
Thiên văn học đa sứ giả là ngành nghiên cứu dựa trên sự quan sát và giải thích phối hợp các tín hiệu “sứ giả truyền thông điệp” khác nhau. Các tàu thăm dò liên hành tinh có thể ghé thăm những thiên thể trong Hệ Mặt trời, nhưng ngoài ra thông tin phải dựa vào “các thông điệp” từ ngoài Hệ Mặt Trời.
Bốn “sứ giả” ngoài Hệ Mặt Trời là bức xạ điện từ, sóng hấp dẫn, neutrino và tia vũ trụ. Chúng được tạo ra bởi các quá trình vật lí thiên văn khác nhau, do đó tiết lộ thông tin khác nhau về nguồn gốc vũ trụ.
Ngoài ra, các nhà thiên văn học tiếp tục điều tra một số bí ẩn không gian lâu đời, ví dụ như chớp sóng vô tuyến. Các bằng chứng mới cho thấy trong Hệ Mặt Trời có thể có hành tinh thứ chín, nằm ở khu vực rìa. Ngoài ra, loài người cũng đã hiểu thêm bản chất “con quái vật” mạnh mẽ nhất vũ trụ. Đó là hố đen.
Năm 2011, các lỗ đen nguyên thủy có từ thời kỳ đầu của vũ trụ được phát hiện. Đến 2019, bức ảnh chụp lỗ đen đầu tiên trong lịch sử được công bố. Bức ảnh được chụp bởi kính thiên văn Event Horizon cùng sự hỗ trợ của 8 kính thiên văn khác, một lần nữa khẳng định độ chính xác trong lý thuyết của Einstein.
Elon Musk và giấc mộng đế chế liên hành tinh
Để đến được hành tinh gần Hệ Mặt Trời nhất, loài người cần tạo bước đột phá trong công nghệ du hành vũ trụ để đảm bảo tàu không gian đạt tốc độ tiệm cận ánh sáng. Ngay cả khi làm được điều đó, các phi hành gia cũng sẽ mất hàng chục năm mới đến được hành tinh cách Trái Đất khoảng 39.000 tỷ km.
Thập kỷ vừa qua chứng kiến những cú hích lớn cho tham vọng biến những bộ phim viễn tưởng như Star Trek hay Star Wars thành hiện thực. Một trong những “chuyên gia truyền thông” kích thích khát vọng chinh phục vũ trụ là Elon Musk, CEO của Công ty SpaceX. Musk từng khẳng định ông muốn biến nhân loại thành “sinh vật đa hành tinh”.
SpaceX là công ty tư nhân về tên lửa đẩy và tàu vũ trụ có trụ sở tại Hawthorne, California. SpaceX đã phát triển các tên lửa đẩy Falcon 1, Falcon 9 và Falcon Heavy với mục đích trở thành tên lửa có thể tái sử dụng được.
Công ty cũng đang phát triển tàu không gian Dragon và Crew Dragon được phóng lên quỹ đạo nhờ tên lửa Falcon 9. Để kiểm soát chất lượng và chi phí, SpaceX thực hiện quá trình thiết kế, lắp ráp và vận hành thử các thành phần chính của tên lửa và tàu không gian trong nhà xưởng, bao gồm các động cơ tên lửa Merlin, Kestrel, động cơ Draco sử dụng trên tên lửa Falcon và tàu Dragon.
Năm 2006, NASA ký hợp đồng dịch vụ vận chuyển thương mại quỹ đạo (COTS) cho công ty để thiết kế, chế tạo và phóng một tàu vận chuyển hàng hóa cung cấp cho Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS).
Ngày 9/12/2010, SpaceX phóng thành công chuyến bay thử nghiệm lần một trong COTS, trở thành công ty tư nhân đầu tiên phóng thành công một tàu không gian lên quỹ đạo, sau đó trở lại mặt đất an toàn.
NASA cũng trao cho SpaceX một hợp đồng thực hiện chương trình pohát triển đội bay thương mại bằng tàu Dragon nhằm đưa các nhóm phi hành gia lên ISS. SpaceX cũng sẽ gửi phi hành gia lên quỹ đạo bằng Crew Dragon/Falcon9 vào đầu 2019 khi công ty được công nhận có khả năng đưa người lên quỹ đạo.
“Iron Man của đời thực” Elon Musk cũng gây xôn xao bằng việc dùng cụm ba tên lửa và hệ thống nâng Falcon Heavy để phóng chiếc xe điện Tesla của ông lên quỹ đạo trong năm 2018.
Nhưng quan trọng hơn, hệ thống phóng và hạ cánh mới khiến Musk và những nhiều người mơ mộng về cuộc sống mới ngoài Trái Đất. Elon Musk muốn xây dựng đô thị trên Hỏa tinh, mở dịch vụ bay quốc tế siêu nhanh giữa các điểm đến trên Trái Đất.
Ngoài ra, CEO SpaceX còn có kế hoạch phóng Starlink. Đây là “vành đai” khổng lồ với 42.000 vệ tinh nhỏ trên quỹ đạo thấp của Trái Đất, dự kiến tạo ra bước đột phá mới trong lĩnh vực thông tin liên lạc.
Các sứ mệnh vũ trụ khác
Có thể nói, không có nhiệm vụ thám hiểm vũ trụ nào làm say đắm công chúng toàn cầu trong thập kỷ này nhiều như combo phòng thí nghiệm khoa học, xe tải “quái vật” có tên Curiosity (Tò mò).
Curiosity là xe tự hành, đồng thời là robot thứ 3 của NASA thực hiện nhiệm vụ thám hiểm trên Hỏa tinh sau Opportunity và Spirit. “Tò mò” hạ cánh xuống hành tinh đỏ ngày 6/8/2012. Kể từ đó, nó đã gửi lại cả hình ảnh và dữ liệu độ phân giải cao về một thế giới xa lạ chúng ta có thể sẽ đến thăm một ngày không xa.
Đồng thời, NASA cũng tuyên bố Opportunity đã ngưng hoạt động và kết thúc nhiệm vụ vào 2019, sau 14 năm hoạt động tốt trên Hỏa tinh.
Ngoài NASA, Trung Quốc, Ấn Độ và một số quốc gia khác cũng có những nhiệm vụ thám hiểm vũ trụ của riêng mình. Năm 2013, xe tự hành Ngọc Thố của Trung Quốc đổ bộ thành công lên Mặt Trăng.
Bắc Kinh còn làm tốt hơn thế vào năm 2019, khi xe tự hành Ngọc Thố 2 hạ cánh xuống vùng tối Mặt Trăng. Đây là kết quả mà Jim Bridenstine, lãnh đạo NASA, ca ngợi là “một thành tích đầy ấn tượng”.
Nhiệm vụ chính của Ngọc Thố 2 là nghiên cứu và khám phá khu vực trước đây chưa từng được nhân loại chạm tới, trả lời câu hỏi liệu các hố của Mặt Trăng có nước hoặc các nguồn tài nguyên khác hay không.
Những thất bại đáng tiếc
Đầu tháng 4/2019, tàu Beresheet của Israel đi vào quỹ đạo Mặt Trăng để chuẩn bị đổ bộ. Mọi việc diễn tiến thuận lợi. Trước khi chuẩn bị chạm vào bề mặt “chị Hằng”, Beresheet còn gửi một ảnh chụp lá cờ Israel về Trái Đất.
Đáng tiếc, đây cũng là bức ảnh cuối cùng của nó. Động cơ tàu ngừng hoạt động khi cách Mặt Trăng 7 km. Do vậy, tàu không thể giảm tốc mà lao thẳng vào bề mặt Mặt Trăng.
Tàu đổ bộ Mặt Trăng Chandrayaan-2 của Ấn Độ dường như cũng chịu số phận tương tự, dù tình trạng hiện tại của nó vẫn chưa được xác nhận. Hy vọng sẽ có thêm một quốc gia nữa đổ bộ thành công lên Mặt Trăng.
Tốc độ di chuyển sẽ là bài toán cốt lõi ngành du hành không gian buộc phải có lời giải trong thời gian tới. (Ảnh: NASA).
10 năm qua mang lại những khám phá mới đáng kinh ngạc. Một nửa thế kỷ kể từ cuộc đổ bộ của Apollo 11, nhiều hứa hẹn mới đã xuất hiện trong hành trình khám phá vũ trụ của con người.
Người phụ nữ đầu tiên bước chân lên Mặt Trăng năm 2024 theo kế hoạch của NASA, một căn cứ trên Hỏa tinh của Elon Musk hay động cơ đột phá với tốc độ di chuyển bằng tốc độ ánh sáng?
Ai mà biết được, hành trình chinh phục vũ trụ của nhân loại vốn vẫn luôn đi từ bất ngờ này đến bất ngờ khác.
nguồn khoahoc.tv