Hoa Kỳ đã bắt đầu một chuyến bay lên Sao Thủy, một hành tinh nhỏ. Đây là chuyến bay đầu tiên của Hoa Kỳ lên thiên thể này kể từ năm 1973. Ngày 2 tháng 8, một phi thuyền được đặt tên là “Messenger”, có nghĩa là Sứ giả, đã được phóng lên không gian từ tiểu bang Florida để khởi đầu một chuyến hành trình kéo dài 6 năm rưỡi đến một hành tinh chỉ lớn hơn Mặt Trăng của chúng ta đôi chút và gần Mặt Trời nhất. Sự gần gũi này đặt ra yêu cầu là phi thuyền phải được bảo vệ một cách đặc biệt để khỏi bị nhiệt độ rất Sao Thủy đốt cháy.
Câu chuyện Khoa học Không gian hôm nay sẽ được Nguyễn Lê dành để trình bày thêm một số chi tiết liên quan đến chuyến bay này, dựa trên tường trình của TTV khoa học David McAlary của đài Tiếng nói Hoa Kỳ.
Sao Thủy là một hành tinh của những cực độ. Đây là hành tinh nhỏ nhất trong thái dương hệ của chúng ta. Để có một hình ảnh so sánh, chúng ta cứ thử hình dung là nếu Trái Đất lớn bằng một quả bóng bầu dục, thì Sao Thủy lớn bằng một trái cầu đánh golf. Sao Thủy cũng nằm gần Mặt Trời nhất trong số các hành tinh trong thái dương hệ, chỉ bằng một phần 3 khoảng cách giữa Mặt Trời và Địa Cầu. Vị trí như thế và kích thước quá nhỏ của nó khiến cho việc quan sát Sao Thủy bằng kính viễn vọng trở thành rất khó khăn. Do đó một chuyến bay lên Sao Thủy là điều rất hữu ích.
Trước nay chỉ có một phi thuyền được phóng lên Sao Thủy là phi thuyền Mariner - 10 của Hoa Kỳ. Phi thuyền này bay ngang Sao Thủy 3 lần vào giữa thập niên 1970. Nhưng nó chỉ chụp ảnh được một nửa bề mặt hành tinh này. Cho nên Sao Thủy vẫn là hành tinh ít được thăm dò nhất trong số những hành tinh nhiều đất đá gồm có Trái Đất, Sao Kim, và Sao Hỏa.
Các nhà khoa học có rất nhiều câu hỏi về Sao Thủy. Sau đây là thắc mắc của Ông Sean Solomon thuộc Viện Carnegie ở thủ đô Washington, một nhà khoa học tham gia vào chương trình thăm dò Sao Thủy của phi thuyền Messenger:
“Vì sao phần lớn thành phần cấu tạo của Sao Thủy lại là kim loại?”
Ông Solomon cũng không hiểu vì sao lớp vỏ ngoài của Sao Thủy ít có sỏi đá bằng Trái Đất, Sao Kim, và Sao Hỏa, mặc dù các nhà khoa học tin rằng chúng được tạo thành cùng một cách như nhau--nghĩa là từ một đám mây khí và bụi khổng lồ quay cuồng chung quanh Mặt Trời. Ông Solomon nói tiếp:
“Chúng ta không rõ có phải như thế là bởi vì ở gần mặt trời thì có nhiều kim loại hơn các chất liệu khác hay không, hay là có thể lúc đầu Sao Thủy cũng được cấu tạo giống như Trái Đất, rồi sau đó bị mất dần phần đất đá do nhiệt độ quá cao, hay là do sự gián đoạn cơ học gây nên bởi một cuộc va chạm khổng lồ.”
Khoa học gia Solomon thuộc Viện Carnegie ở Washington nói rằng đây là một câu hỏi cơ bản, bởi vì Sao Thủy rất khác với Trái Đất, Sao Kim, và Sao Hỏa, mặc dù chúng có cùng một nguồn gốc xuất phát. Ông Solomon nói tiếp: “Để hiểu được các quá trình nào quyết định nhiều nhất về các sự khác biệt trong những kết quả cấu tạo, thật sự là chúng ta phải nghiên cứu hình thái cực độ nhất của những kết quả này, và đó là Sao Thủy. Vì vậy, chúng tôi cho rằng qua Sao Thủy chúng ta có thể học hỏi được rất nhiều điều về quá trình cấu tạo của Trái Đất, về quá trình cấu tạo của tất cả mọi hành tinh ở gần Mặt Trời, và về lý do vì sao chúng khác xa các hành tinh khác như vậy.”
Ngoài mật độ cực cao của Sao Thủy, các nhà khoa học cũng có không hiểu vì sao nó là hành tinh duy nhất ở gần Mặt Trời, ngoài Trái Đất, có một từ trường, và vì sao các sóng radar phản hồi cho thấy dường như có nước đóng băng ở đáy các hố ở hai cực của Sao Thủy, khi mà nhiệt độ ban ngày của nó lên tới 400 độ bách phân. Phi thuyền Messenger sẽ tìm cách trả lời các câu hỏi đó bằng cách nghiên cứu từ trường của Sao Thủy, và tìm xem liệu các chất liệu dưới đáy các hố ở hai đầu cực của hành tinh này có phải thật sự là nước đóng băng hay không, hay chỉ là các silica oxít màu sáng như một vài khoa học gia đã nói. Phi thuyền cũng sẽ đo lường lớp khí quyển hết sức mỏng của Sao Thủy.
Sao Thủy cũng khác thường về một số mặt. Trước hết, quỹ đạo của nó cũng lạ, vì nó rất giãn dài. Điều này làm nhiệt độ ban ngày của Sao Thủy tăng lên cực độ, khi nó ở gần Mặt Trời nhất, và ban đêm thì lạnh xuống đến 200 độ âm bách phân, khi nó ở xa Mặt Trời nhất, tức là có sự thay đổi đến 600 độ. Cũng nên ghi nhận ở đây là một ngày trên Sao Thủy dài bằng 2 năm trên Trái Đất.
Ông James Leary, một kỹ sư thuộc Đại học Johns Hopkins và cũng là một giới chức trong chương trình phi thuyền Messenger, nói rằng nhiệt độ quá cao này đòi hỏi phi thuyền Messenger phải được bảo vệ bằng một lớp sợi gốm đặc biệt. Kỹ sư Leary cho biết như sau:
“Điều may mắn là phần lớn phi thuyền không phải tiếp xúc với những nhiệt độ cực điểm như vậy, nhờ ở một thiết kế rất sáng tạo. Chúng tôi dùng một màn che ánh nắng Mặt Trời để bảo vệ thân của phi thuyền. Mặt trước của màn che này sẽ nóng như một lò nướng bánh mì, trong khi các phần còn lại của phi thuyền sẽ vẫn có nhiệt độ gần như bình thường.”
Phi thuyền Messenger sẽ bay quanh Sao Thủy một năm. Thời gian này có sẽ được kéo dài thêm hay không tùy thuộc và nhiên liệu và tình trạng hoạt động của các tranh thiết bị.
Ông Robert Farquhar , thuộc Đại học Johns Hopkins, giới chức quản lý chuyến bay của phi thuyền Messenger, cho biết cuối cùng phi thuyền sẽ đâm xuống Sao Thủy và để lại đó một vật lưu niệm của Hoa Kỳ. Ông nói:
“Để thực hiện mục đích này, chúng tôi có một lá cờ Mỹ trên phi thuyền. Như thế lần đầu tiên chúng ta sẽ đặt một lá cờ Mỹ trên Sao Thủy.”
Cuộc hành trình của phi thuyền Messenger sẽ kéo dài 6 năm rưỡi trên một lộ trình dài 8 tỷ kilomét chạy vòng Trái Đất, Sao Kim, và Sao Thủy, trước khi phi thuyền từ từ đi vào quỹ đạo của hành tinh này.
