Scott Hubbard, giáo sư tư vấn về hàng không và du hành vũ trụ, giải thích cách NASA có thể đưa tàu vũ trụ săn tìm hành tinh trở lại trực tuyến.
Các quan chức NASA công bố hôm thứ Tư, 15 tháng 5, rằng kính viễn vọng không gian Kepler - công cụ chính của cơ quan để phát hiện các hành tinh ngoài hệ mặt trời của chúng ta - đã bị hỏng nghiêm trọng và có thể sớm ngừng hoạt động.
Scott Hubbard, giáo sư tư vấn về hàng không và du hành vũ trụ tại Trường Kỹ thuật Stanford Stanford, từng là giám đốc của Trung tâm nghiên cứu NASA Ames trong phần lớn giai đoạn xây dựng của kính viễn vọng không gian Kepler. Ông cũng đã làm việc trong dự án cùng với William Borucki, nhà điều tra chính của khoa học Kepler tại Ames và là động lực thúc đẩy nỗ lực, trong nhiều thập kỷ dẫn đến sự chấp thuận chính thức của nhiệm vụ.
Hubbard cho biết, mảng phát hiện ảnh của tàu vũ trụ Kepler đăng ký hơn 100.000 ngôi sao cùng một lúc, để phát hiện các ngoại hành tinh (các hành tinh quay quanh các ngôi sao bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta), kính viễn vọng phải cực kỳ ổn định để các ngôi sao không đi qua quang học. Một loạt bốn bánh xe phản ứng giống như con quay hồi chuyển trong kính viễn vọng để giữ cái nhìn của nó. Ít nhất ba phải hoạt động để giữ Kepler ổn định. Một thất bại khoảng một năm trước và đã ngừng hoạt động, và các nhà khoa học của NASA đã thông báo vào thứ Tư, ngày 15 tháng 5, rằng một bánh xe thứ hai không còn hoạt động nữa và Kepler đã tạm dừng hoạt động.
Nghệ sĩ tổng hợp của tàu vũ trụ Kepler. Tín dụng: NASA
Trong một cuộc trò chuyện với Stanford News Service, Hubbard đã giải thích những cách có thể mà NASA có thể đưa tàu vũ trụ trở lại trực tuyến, và những người săn tìm hành tinh sẽ làm gì tiếp theo nếu điều đó không thể xảy ra.
Mất mát sẽ lớn đến mức nào nếu kính thiên văn vũ trụ Kepler có thể được sửa chữa?
Sự trở lại khoa học của sứ mệnh Kepler đã rất đáng kinh ngạc và đã thay đổi quan điểm của chúng ta về vũ trụ, theo đó chúng ta nghĩ rằng có những hành tinh ở khắp mọi nơi.
Sẽ rất buồn nếu nó có thể tiếp tục lâu hơn nữa, nhưng những người đóng thuế đã nhận được tiền của họ. Cho đến nay, Kepler đã phát hiện hơn 2.700 ứng cử viên ngoại hành tinh quay quanh các ngôi sao xa xôi, bao gồm nhiều hành tinh có kích thước Trái đất nằm trong vùng có thể ở ngôi sao của họ, nơi nước có thể tồn tại ở dạng lỏng.
Kepler đã thực hiện những gì các nhà quản lý chương trình cho biết họ sẽ làm, và đó là cung cấp cho chúng tôi một kho hành tinh ngoài hệ mặt trời. Nó đã hoàn thành giai đoạn quan sát chính và đã bước vào giai đoạn khoa học mở rộng. Chúng tôi đã ở giai đoạn đào tạo hấp dẫn - vẫn còn một năm rưỡi dữ liệu trong các đường ống mà các nhà khoa học sẽ phân tích để xác định các hành tinh ứng cử viên khác, và sẽ tiếp tục có những khám phá khoa học của Kepler trong một thời gian nữa.
Làm thế nào các kỹ sư của NASA có thể có được chức năng Kepler một lần nữa?
Có hai cách có thể để trục vớt con tàu vũ trụ mà tôi đã biết. Một là họ có thể thử quay trở lại bánh xe phản ứng mà họ đã tắt một năm trước. Nó đang đặt kim loại lên kim loại, và ma sát đã cản trở hoạt động của nó, vì vậy bạn có thể thấy nếu chất bôi trơn trong đó, ngồi yên lặng, đã tự phân phối lại, và có thể nó sẽ hoạt động.
Kế hoạch khác, và điều này chưa bao giờ được thử, liên quan đến việc sử dụng các bộ đẩy và áp suất mặt trời tác động lên các tấm pin mặt trời để thử và hoạt động như một bánh xe phản ứng thứ ba và cung cấp thêm sự ổn định điểm. Tôi đã điều tra nó, nhưng ấn tượng của tôi là nó sẽ đòi hỏi nhiều lệnh hoạt động hơn cho tàu vũ trụ.
Nếu cả hai tùy chọn này đều không hoạt động, Kepler vẫn là một công cụ không gian tuyệt vời. Nó có thể tiến hành các loại thí nghiệm khác?
Mọi người đã hỏi về việc sử dụng nó để tìm các vật thể gần Trái đất, hoặc các tiểu hành tinh. Kepler mang theo một quang kế chứ không phải máy ảnh, nhìn vào độ sáng của các ngôi sao và do đó, quang học của nó cố tình làm lệch ánh sáng khỏi các ngôi sao để tạo ra sự lan truyền ánh sáng tốt đẹp trên máy dò, không lý tưởng để phát hiện các tiểu hành tinh.
Việc nó có thể hoạt động như một máy dò tìm các tiểu hành tinh hay không là điều cần phải nghiên cứu, nhưng vì nó không được chế tạo như một máy ảnh, tôi sẽ nói rằng tôi đã nghi ngờ. Điều đó nói rằng, chắc chắn giữa Trung tâm nghiên cứu Ames và Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực, họ đã có những người giỏi nhất trên thế giới làm việc về nó.
Những gì tiếp theo cho các thợ săn exoplanet?
Như tôi đã nói trước đó, vẫn còn một năm rưỡi dữ liệu trong đường ống để phân tích để xác định các hành tinh ứng cử viên, vì vậy vẫn còn những khám phá được thực hiện.
Tuy nhiên, điều quan trọng cần làm rõ là trong hàng đợi ban đầu của các nhiệm vụ nhằm tìm kiếm sự sống ở nơi khác, một nhiệm vụ như Kepler là một nhiệm vụ khảo sát để thiết lập tần suất thống kê xem các hành tinh này là hiếm hay phổ biến. Nó sống trong thời gian thực hiện sứ mệnh chính của mình và cực kỳ thành công trong thời gian đó để đạt được mục tiêu này. Nó đã mở đường cho các nhiệm vụ bổ sung, chẳng hạn như TESS - Vệ tinh Khảo sát Exoplanet - và TPF - Công cụ tìm kiếm hành tinh trên mặt đất - sẽ tiếp tục tìm kiếm các ngoại hành tinh giống Trái đất trong tương lai gần.
Thông qua Stanford