THÁM HIỂM KHÔNG GIAN - P1 Lịch sử khai phá vũ trụ

THÁM HIỂM KHÔNG GIAN - P1 Lịch sử khai phá vũ trụ

Lời nói đầu

Từ thưở loài người mới xuất hiện và tiến hoá, vũ trụ đã được sinh ra từ rất rất lâu trước đó rồi. Vũ trụ vừa là một ngôi nhà thân quen nuôi dưỡng, chứa đựng thực tại và nuôi dưỡng sự sống loài người trên Địa Cầu nhưng vừa là một nơi thật bí hiểm và khó hiểu. Vũ trụ vừa tăm tối, sâu thẳm nhưng cũng thật đẹp đẽ, kì vĩ, chực chờ trước mắt loài người như luôn chờ chúng ta khám phá đến tận cùng của thực tại.

Con người với bản tính tò mò, thích khám phá hẳn nhiên không thể bỏ qua việc tìm hiểu vũ trụ được. Ngay cả từ lúc bắt đầu loài người mới khai sinh, họ đã biết quan sát và tiên đoán các vật thể trên bầu trời để tạo nên những hoạ tiết, kỳ quan thế giới hay ứng dụng cho cuộc sống của mình như lập lịch, làm nông. Với kiến thức sơ khởi như thế, con người gán vũ trụ cho những vị thần quyền năng sáng tạo nên cả thế giới này. Rồi công nghệ loài người phát triển nhanh như vũ bão, chúng ta gửi đi hàng trăm con tàu vũ trụ tới mọi ngóc nghách của Thái Dương Hệ, dùng những chiếc kính khổng lồ để quan sát vào vũ trụ sâu thắm tới mức gần như chạm tới điểm bắt đầu của mọi thứ, chúng ta nghiên cứu và rút ra những nguyên lý, học thuyết về vũ trụ này. Loài người tuy có tuổi đời chẳng là gì so với chính tuổi bản thân vũ trụ, nhưng chúng ta – vốn được sinh ra từ vũ trụ - sẽ không ngừng tiến xa hơn nữa để biết về nguồn cội của chính mình.

Và tại đây, chúng ta cùng nhìn vào một phần rất nhỏ dòng chảy thời gian từ quá khứ tới tương lai nơi các sứ mệnh nổi bật diễn ra, để cảm nhận bản thân trở thành một phần của công cuộc khai phá không gian của con người.

Lịch sử khai phá vũ trụ

Giai Đoạn từ trước thập kỷ 60 tới thập kỷ 70: Nga và Mỹ có cuộc Đua vào không gian đầy ly kỳ

Ngày 04/10/1957: lần đầu tiên con người bước vào công cuộc hinh phục vũ trụ với vệ tinh nhân tạo Spoutnik 1 của Nga.

Ngày 03/11/1957: chú chó Nga Laika, sinh vật sống đầu tiên được đưa vào vũ trụ và chết sau vài ngày trên phi thuyền Spoutnik 2.

Ngày 03/11/1957: chú chó Nga Laika, sinh vật sống đầu tiên được đưa vào vũ trụ và chết sau vài ngày trên phi thuyền Spoutnik 2.

Ngày 31/01/1958: Mỹ phóng vệ tinh Explorer 1 đầu tiên của mình.

Ngày 15/05/1958: Spoutnik 3 của Nga trở thành phòng thí nghiệm đầu tiên trong không gian.

Ngày 01/10/1958: Nasa được thành lập.

Ngày 02/01/1950: Luna 1, vệ tinh đầu tiên của Nga hướng về Mặt Trăng, thắng được lực hút của Trái đất. Vào tháng 3, Mỹ cũng đạt được thành công này với Pionnier 4.

Ngày 12/09/1959: tên lửa được điều khiển từ xa Luna 2 tiếp cận được Mặt Trăng và chỉ cách địa điểm đã định 250 km.

Ngày 07/10/1959: thiết bị thăm dò Luna 3 truyền những hình ảnh đầu tiên của phần Mặt Trăng bị che khuất.

Ngày 11/03/1960: Mỹ phóng vệ tinh nhân tạo Mặt trời đầu tiên mang tên Pionnier 5, sau đó là vệ tinh khí tượng đầu tiên, Tiros 1.

Ngày 12/04/1961: Iouri Gagarine, nhà du hành vũ trụ người Nga trở thành người đầu tiên bay vào vũ trụ với phi thuyền Vostok 1. Gagarine đã quay quanh Trái đất 1 vòng và hạ cánh sau 1h48 phút.

Ngày 05/05/1961: Alan Shepard, trở thành người Mỹ đầu tiên bay vào không gian (chuyến bay kéo dài 15 phút). J.F. Kennedy tuyên bố chương trình Apollo với mục tiêu đưa người lên Mặt Trăng.

Ngày 20/02/1962: John Glenn, người Mỹ bay quanh Trái đất 3 vòng.

Ngày 27/08/1962: Mỹ thực hiện thành công chuyến phóng tên lửa tới sao Kim. Vào tháng 11 năm 1962, Nga phóng tên lửa đầu tiên tới Sao Hoả.

Ngày 16/06/1963: Valentina Terechkova trở thành người phụ nữ đầu tiên bay vào vũ trụ.

Ngày 18/03/1965: Alexis Leonov, phi hành gia người Nga trở thành người đầu tiên bước ra ngoài vũ trụ.

Ngày 15/12/1965: hai phi thuyền Gemini của Mỹ thực hiện thành công chuyến gặp gỡ trong không gian. Mỹ bắt đầu giai đoạn vượt Nga trong lĩnh vực hàng không vũ trụ.

Ngày 27/01/1967: đội bay của phi thuyền Apollo gặp nạn trong cuộc thử nghiệm dưới mặt đất tại trung tâm Cap Canaveral.

Ngày 23/04/1967: Vladimir Komarov, phi hành gia đầu tiên tử nạn sau khi quay trở về Trái đất do phi thuyền Soyouz-1 bị nổ.

Lá cờ Mỹ được cắm trên Mặt Trăng đánh dấu sự chinh phục.

Ngày 20/07/1969 (21/07 theo giờ GMT): Apollo 11 đưa Neil Armstrong và Edwin Aldrin lên Mặt Trăng. Armstrong trở thành người đầu tiên đặt chân lên vệ tinh tự nhiên của Trái đất.

Giai Đoạn thập niên 70 tới cận hiện Đại: Thiết lập nền tảng cho các cuộc thám hiểm sau này.

Ngày 10/11/1970: thiết bị thăm dò Lunakhod của Nga được đặt lên Mặt Trăng.

Ngày 19/04/1971: phóng trạm quĩ đạo Saliout 1 đầu tiên của Nga.

Ngày 29/06/1971: ba nhà du hành trên phi thuyền Soyouz-11, Gueorgui Dobrovolsky, Vladimir Volkov và Viktor Patsaïev đã tử nạn do giải điều áp khi phi thuyền hạ cánh.

Ngày 14/05/1973: trạm Skylab của Mỹ được đặt lên quĩ đạo

F Châu Âu tham gia vào cuộc đua

Ngày 31/05/1975: thành lập ESA (Cơ quan hàng không Châu Âu).

Tháng 7/1975: hai phi thuyền Apollo-Soyouz của Mỹ và Nga gặp nhau trong vũ trụ.

Ngày 24/12/1979: phi thuyền Arian đầu tiên của Châu Âu được phóng lên. Châu Âu trở thành đối thủ đáng gờm trong công cuộc chinh phục vũ trụ.

Ngày 12/04/1981: chuyến bay đầu tiên của phi thuyền Columbia.

Ngày 24/06/1982: Jean-Loup Chrétien trở thành người Pháp đầu tiên bay vào vũ trụ.

Ngày 28/01/1986: 7 phi hành gia người Mỹ đã thiệt mạng trên phi thuyền Challenger. Các chuyến bay bị hoãn lại 2 năm sau đó.

Ngày 19/02/1986: phóng trạm không gian MIR thế hệ thứ ba của Nga. Trạm vũ trụ này ngừng hoạt động vào tháng 3 năm 2001.

F Thám hiểm không gian bước một bước lớn

Ngày 25/04/1990: kính thiên văn vũ trụ Hubble được đưa lên quĩ đạo

Sau khi Hubble được đưa vào quỹ đạo, nhiệm vụ của nó vẫn chưa thuận buồm xuôi gió. Các nhà khoa học đã phát hiện ra một lỗ hổng nghiêm trọng trên gương của kính viễn vọng, khiến hình ảnh chụp các ngôi sao trông hơi mờ chứ không thu được những điểm sáng sắc nét. Trong khi nhiệm vụ đặt kính viễn vọng trong không gian là nhằm thu được những hình ảnh rõ hơn kính thiên văn chụp từ trái đất do bầu khí quyển của trái đất tạo ra nhiễu loạn.

Nghiên cứu sâu hơn đã phát hiện rằng gương chính của Hubble có một lỗ nhỏ bằng khoảng 1/50 đường kính của một sợi tóc người. Do Hubble được thiết kế để điều khiển hoàn toàn trong không gian nên phải mất thêm ba năm nữa cho đến khi một tàu con thoi khác vào quỹ đạo để trang bị cho Hubble bộ kính mới. Kể từ đó, Hubble đã cho phép con người nhìn vào phạm vi xa nhất của vũ trụ 13,8 tỷ năm tuổi.

Hubble không chỉ có ảnh hướng lớn đến việc khám phá vũ trụ huyền ảo mà còn có sự truyền cảm hứng mạnh mẽ đến các thế hệ sau này. Kính thiên văn Hubble đã biến đổi cách con người nhìn vào vũ trụ và vị trí của con người trong đó.

Năm 1988: Mỹ và Nga hợp tác

Hai dự án lớn là:Trạm vũ trụ Tự do của Hoa Kỳ (Freedom) và Trạm vũ trụ Bình Mình 2 ( Mir-2 ) của Nga. Ngoài các mô-đun của Hoa Kỳ và của Nga đã được lên kế hoạch, các mô-đun Columbus của Châu Âu và Mô-đun thí nghiệm của Nhật Bản cũng sẽ được ghép vào trạm.

Ngày 02/11/2000: hai phi hành gia của Nga và một của Mỹ trở thành cư dân đầu tiên của trạm ISS

Ảnh: ISS là nền tảng của con người trong những cuộc thám hiểm tương lai. Là bước đệm cho các cuộc thám hiểm Mặt Trăng và Sao Hỏa quy mô lớn trong tương lai.

Ngày 17/01/2003: một quan chức của Trung Quốc tuyên bố về chuyến phóng Thần Châu V.

Ngày 08/09/2003: truyền hình Trung Quốc chính thức xác nhận chuyến bay của phi thuyền Thần Châu V vào ngày 15/10.

Một số thành tựu thám hiểm không gian (2005 đến nay)

Tàu Voyager 1

Tàu vũ trụ Voyager 1 là một vệ tinh nhân tạo nặng 722-kilôgam hoạt động ở ngoài Hệ Mặt trời và xa hơn nữa, được phóng đi ngày 5 tháng 9 năm 1977, Là thiết bị không gian được con người phóng ra xa Trái đất nhất. Voyager 1 thực hiện chuyến thám hiểm phi thường ra bên ngoài Hệ Mặt trời, đi qua các hành tinh khí (sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên vương, sao Hải vương).

Vài thành tựu Voyager 1:

+ Tiếp cận Sao Mộc: Voyager 1 bắt đầu chụp ảnh Sao Mộc tháng 1 năm 1979. Lần tiếp cận gần nhất của nó với Sao Mộc diễn ra ngày 5 tháng 3 năm 1979, ở khoảng cách khoảng 349,000 kilômét tính từ tâm sao mộc.

Vì có được độ phân giải hình ảnh lớn hơn khi tiếp cận gần hơn, đa số các quan sát Mặt Trăng, vành đai, từ trường, và môi trưởng vành đai bức xạ của hệ Sao Mộc được thực hiện trong giai đoạn 48 giờ trong lần tiếp cận gần nhất này. Voyager 1 kết thúc việc chụp ảnh hệ Sao Mộc tháng 4 năm 1979.

Sao Mộc do Voyager 1 chụp

Mặt Trăng Europa quan sát từ Voyager 1

 

Miệng núi lửa Valhalla trên Callisto được chụp bởi Voyager-1 năm 1979

+ Tiếp cận sao Thổ: Sự hỗ trợ phóng trọng lực của Sao Mộc đã được cả hai tàu Voyager thực hiện thành công, và hai tàu bắt đầu tới thăm Sao Thổ cùng hệ thống các Mặt Trăng vành đai của nó. Chuyến bay vào hệ Sao Thổ của Voyager 1 diễn ra tháng 11 năm 1980, với lần tiếp cận gần nhất ngày 12 tháng 11 năm 1980, khi tàu vũ trụ vào trong khoảng cách 124000 km từ các đám mây cao nhất của Sao Thổ. Các camera trên tàu vũ trụ đã phát hiện các kết cấu phức tạp trong các vành đai của Sao Thổ, và các thiết bị cảm biến xa của nó đã nghiên cứu các khí quyển của Sao Thổ cùng vệ tinh Titan lớn của nó.

Sao Thổ chụp từ khoảng cách 5.3 triệu km, 4 ngày sau khi nó tiếp cận gần Sao Thổ nhất

Kính thiên văn Kepler 2009

Tàu không gian Kepler hay Kính viễn vọng không gian Kepler là một kính viễn vọng không gian của NASA. Nó được phóng lên vào ngày 7 tháng 3 năm 2009  để phát hiện các hành tinh kiểu Trái Đất quay xung quanh các ngôi sao khác. Sau 9 năm hoạt động, nhiên liệu bộ điều khiển của tàu đã cạn kiệt. NASA tuyên bố chấm dứt hoạt động của kính thiên văn từ ngày 30 tháng 10 năm 2018.

Ngày 4-1-2010, Kepler lập được chiến công đầu tiên khi phát hiện 5 hành tinh với nhiệt độ bề mặt khoảng 1.100 độ C. Những ngôi sao này được các nhà khoa học lần lượt đặt tên là Kepler -4b, Kepler -5b, Kepler -6b, Kepler -7b và Kepler -8b đang quay quanh một ngôi sao chủ gần hệ Mặt trời.

Kepler là một trong những dự án thành công bậc nhất của NASA. Sau 9,6 năm hoạt động, Kepler chuyển động qua 151 triệu km, quan sát được 530.506 ngôi sao, xác định được 2.662 hành tinh, ghi nhận được 61 siêu tân tinh, gửi về Trái đất 678GB dữ liệu, hỗ trợ xuất bản 2.946 bài báo quốc tế.

Trong tương lai, để thay thế Kepler, NASA tiếp tục gửi vào vũ trụ một chiếc kính thiên văn mới mẻ và hiện đại chưa từng có với tên gọi James Webb.

Xe tự hành Curiosity thám hiểm sao Hỏa

Curiosity là một chiếc xe tự hành có kích thước bằng một chiếc ô tô được thiết kế để khám phá miệng núi lửa Gale trên sao Hỏa. Curiosity được phóng từ Mũi Canaveral vào ngày 26 tháng 11 năm 2011, trên tàu vũ trụ MSL và đáp xuống Aeolis Palus ở miệng núi lửa Gale trên sao Hỏa vào ngày 6 tháng 8 năm 2012. Mục tiêu của Curiosity bao gồm một cuộc điều tra về khí hậu và địa chất sao Hỏa; đánh giá xem liệu các khu vực được lựa chọn bên trong miệng núi lửa Gale liệu có thể cung cấp điều kiện môi trường thuận lợi cho cuộc sống của vi sinh vật hay không, bao gồm cả điều tra về vai trò của nước và các nghiên cứu về khả năng sinh sống của hành tinh này để chuẩn bị cho sự khám phá của con người.

Xe tự hành Curiosity

Tàu Dawn ghé thăm vành đai tiểu hành tinh Vesta và hành tinh lùn Ceres

Dawn là một tàu vũ trụ robot được NASA phóng đi thăm dò không gian đến hai thành viên lớn nhất của vành đai tiểu hành tinh Vesta và hành tinh lùn Ceres. Tàu được phóng ngày 27 tháng 9 năm 2007 và đã đến Vesta vào ngày 16 tháng 7 năm 2011, đến Ceres vào năm 2015. Nhiệm vụ đầu tiên trong 3 nhiệm vụ chính của Dawn là tìm hiểu về những khoảnh khắc đầu tiên trong sự ra đời của Thái Dương hệ cách đây 4,6 tỉ năm, bằng cách thu thập những thông tin về Ceres và Vesta. Tiếp đó, Dawn sẽ phát hiện những yếu tố tạo thành những hành tinh như Trái Đất, Sao Hỏa, Sao Thủy, Sao Kim và Ceres. Và nhiệm vụ thứ ba của Dawn sẽ là giải thích vì sao Vesta và Ceres có cấu tạo khác nhau và cách tiến hóa khác nhau, đặc biệt là vai trò của nước trong sự phát triển của 2 thiên thể này. Nhờ Dawn, các chuyên gia mới phát hiện được Vesta không phải là một tiểu hành tinh, mặc dù nằm lẫn trong vành đai tiểu hành tinh chính của hệ mặt trời. Trên thực tế, nó là hành tinh con, có lõi rắn như Trái Đất.

Hết phần 1

Seminar USAC II – 2021 | 11/04/2021

Nguyễn Cao Chánh - Nguyễn Thế Hoàng – H Úc Niê Kdăm