Chỉ chưa đầy nửa thập kỷ nữa, tiểu hành tinh được đặt biệt danh theo tên vị thần hủy diệt trong tín ngưỡng Ai Cập cổ đại, sẽ tiếp cận Trái Đất. Thiên thạch Apophis, tiền thân là 99942 Apophis, sẽ bay chỉ cách Trái Đất hơn 32.000 km vào thứ Sáu, ngày 13/4/2029.
Giới chuyên gia hào hứng với sự kiện thiên văn có một không hai này, và chắc chắn sẽ không bỏ lỡ một cơ hội nghiên cứu ngàn năm có một.
Apophis sẽ bay gần Trái Đất đến mức người quan sát đứng từ Đông Bán Cầu có thể nhìn thấy nó bằng mắt thường, nhưng các nhà khoa học muốn tiếp cận tiểu hành tinh gần nhất có thể. NASA dự định sẽ nghiên cứu Apophis bằng tàu OSIRIS-APEX; nó chính là tàu OSIRIS-REx đã được đổi tên, đặt theo tên pharaoh nổi tiếng lịch sử, từng thực hiện sứ mệnh tiếp cận thiên thạch Bennu hồi năm 2016 và về Trái Đất năm ngoái.
Nếu mọi sự suôn sẻ, OSIRIS-APEX sẽ tiến hành nghiên cứu Apophis cùng một loạt những vệ tinh công nghệ cao.
Tàu OSIRIS-REx lấy mẫu từ thiên thạch Bennu - Ảnh: NASA.
Video bên dưới minh họa quỹ đạo bay của tàu ORISIS-APEX, tên cũ là OSIRIS-REx, từ 9/2023 tới 12/2031. Quỹ đạo bắt đầu với thời điểm OSIRIS-REx thăm lại Trái Đất vào 24/9/2023 để gửi về mẫu vật lấy được từ tiểu hành tinh Bennu. Sau đó, tàu được đổi tên thành OSIRIS-APEX để tiếp tục thực hiện sứ mệnh với tiểu hành tinh Apophis.
Minh họa quỹ đạo bay của tàu ORISIS-APEX, tên cũ là OSIRIS-REx, từ 9/2023 tới 12/2031 - Video: NASA.
Dự án mới nhằm nghiên cứu Apophis có biệt danh NEAlight, chứng kiến sự tham gia của một nhóm nghiên cứu từ Đại học Julius Maximilian vùng Würzburg (Đức) và kỹ sư công nghệ không gian, ông Hakan Kayal. Họ đưa ra tất cả 3 ý tưởng cho những con tàu thăm dò Apophis.
Dữ liệu thu được sẽ giúp chúng ta hiểu hơn về Hệ Mặt Trời, đồng thời cung cấp những giải pháp khả thi trong nỗ lực bảo vệ Trái Đất khỏi va chạm với những tiểu hành tinh tương tự.
Giới thiên văn học lần đầu tiên phát hiện ra sự tồn tại của Apophis vào năm 2004, và nó nhanh chóng trở thành tiêu điểm trong danh sách những tiểu hành tinh có tiềm năng gây hại (potentially hazardous asteroid - PHA). Thuật ngữ này được dùng để mô tả những thiên thạch với đường kính lớn hơn 140 mét và có có thể bay cách Trái Đất với khoảng cách bằng 0,05 lần một đơn vị thiên văn (1 au = 149.597.870.700 mét, trước đây 1 au được dùng để mô tả khoảng cách trung bình từ Trái Đất tới Mặt Trời).
Đường kính cũng như quỹ đạo đáng lo ngại của Apophis khiến nó đứng hàng đầu danh sách “quản chế” của cả Cơ quan Không gian Châu Âu (ESA) và Cơ quan Không gian Hoa Kỳ (NASA) suốt 17 năm nay. Tháng 3/2021, các nhà nghiên cứu của NASA khẳng định Apophis chắc chắn sẽ không va chạm với Trái Đất trong vòng 100 năm tới.
Quỹ đạo của Apophis khi tiếp cận Trái Đất vào năm 2029 - Video: NASA/JPL-Caltech
Chuyến tạt ngang Trái Đất của Apophis là cơ hội lớn để giới thiên văn vũ trụ nghiên cứu kỹ hơn về bản chất của Apophis cũng như lộ trình di chuyển tương lai của tiểu hành tinh khổng lồ. Bên cạnh đó, việc Apophis được hình thành từ ngày Mặt Trời còn “ẵm ngửa” mang tới cơ hội nghiên cứu đặc biệt hiếm có, giúp các nhà khoa học tìm hiểu về các thành tố hóa học tồn tại trong trong Hệ Mặt Trời vào khoảng 4,6 tỷ năm về trước.
Thêm ba đề xuất về cách nghiên cứu Apophis
Chỉ chưa đầy 5 năm nữa, Apophis sẽ tiến tới điểm cận địa, tại đó nó sẽ bay gần Trái Đất nhất trước khi tiếp tục du hành không gian. Vì thế giới khoa học đang ráo riết tìm một phương án nghiên cứu hiệu quả nhằm tối ưu lượng dữ liệu lấy được từ sự kiện hiếm có.
Phương án đầu tiên có sự góp mặt của một vệ tinh nhỏ, sẽ bay ở quỹ đạo quanh Apophis cho tới khi tiểu hành tinh tiếp cận Trái Đất vào tháng 4/2029. Tàu thăm dò sẽ tiếp tục bay cùng Thần Hủy Diệt vài tuần, chụp hình Apophis và ghi lại tất cả những thay đổi quỹ đạo phát sinh trong quá trình Apophis di chuyển.
Sứ mệnh này đặc biệt khó, khi tính tới quãng đường vệ tinh phải đi để với tới Apophis, khoảng thời gian vệ tinh theo dõi Apophis và những chức năng tự động phải có trong công tác nghiên cứu. Để đạt kết quả tốt nhất, vệ tinh trong phương án này sẽ phải lên không ít nhất một năm trước thời điểm 4/2029.
Hình minh họa kích cỡ của Apophis so với Tòa nhà Empire State và Tháp Eiffel - Ảnh: Phoenix CZE.
Phương án thứ hai sẽ là màn hợp tác giữa kỹ sư Hakan Kayal, nhóm nghiên cứu từ Đại học Julius Maximilian vùng Würzburg và Cơ quan Không gian Châu Âu. Họ sẽ đưa vệ tinh, kính viễn vọng và thiết bị đo đạc bay cùng tàu thăm dò đang được ESA phát triển có tên RAMSES.
Được đặt tên theo pharaoh Ramesses Vĩ Đại, còn tàu sẽ bay tới Apophis và đồng hành cùng tiểu hành tinh cho tới khi nó bay qua Trái Đất. Một trong những vệ tinh thăm dò sẽ được thiết kế bởi nhóm nghiên cứu tới từ đại học Julius Maximilian, và ước tính kết quả của phương án này sẽ cao hơn phương án đã nêu trên.
Tuy nhiên, khó khăn của phương án này nằm ở nỗ lực đưa tàu RAMSES lên không. Tàu sẽ bay khi và chỉ khi các quốc gia hợp tác với ESA đồng ý góp vốn cho dự án.
Hình minh họa tàu thăm dò tiếp cận bề mặt Apophis.
Phương án thứ ba sẽ cần một vệ tinh nhỏ, bay ngang Apophis khi tiểu hành tinh tới gần Trái Đất nhất. Dự kiến vệ tinh sẽ chỉ chụp ảnh Apophis, vì vậy chi phí sản xuất và phóng sẽ thấp. Bên cạnh đó sứ mệnh quy mô nhỏ nên chỉ cần phóng 2 ngày trước thời điểm 13/4/2029 là đảm bảo thành công. Tuy nhiên, lượng dữ liệu thu thập được sẽ vô cùng hạn chế.
Dự án NEAlight dã được khởi động hồi đầu tháng 5, và trước ngày 30/4/2025, nhóm các nhà khoa học chịu trách nhiệm sẽ liệt kê cụ thể yêu cầu và đặc tính của từng sứ mệnh, từ đó chỉ ra phương án khả thi nhất. Thành công của sứ mệnh nghiên cứu Apophis có thể giúp các nhà khoa học tối ưu những phương án nghiên cứu các tiểu hành tinh khác trong tương lai.
