Tàu Trung Quốc đã đến Mặt trăng: Tại sao mất 24 ngày mới hạ cánh, trong khi tàu Mỹ chỉ cần 8 ngày?

Vào lúc 10h12 sáng ngày 8/5/2024, sau một tuần bay tốc độ cao và chịu đựng bức xạ của 'ngọn lửa' Mặt trời, Chang'e-6 (Hằng Nga 6) cuối cùng đã bay đến Mặt trăng và thực hiện cú phanh đầu tiên.

Động cơ chính của Chang'e-6 được đốt cháy, tạo ra lực đẩy 3.000 N. Lần đánh lửa duy nhất kéo dài trong 895 giây, làm giảm tốc độ của nó đi 340 mét/giây so với Mặt trăng. Sau đó, con tàu bị lực hấp dẫn của Mặt trăng 'bắt giữ' thành công và đã thực hiện một vòng quỹ đạo hình elip kéo dài 12 giờ quanh Mặt trăng. 

Đến ngày 10/5, Chang'e-6 đi vào quỹ đạo hình tròn có độ cao 200 km quanh Mặt trăng. Quỹ đạo tròn này là quỹ đạo hoạt động của Chang'e-6.

Như vậy, tàu Trung Quốc đã đến Mặt trăng vậy tại sao Chang'e-6 phải đợi đến 2/6 mới đáp xuống bề mặt Mặt trăng và dự kiến sẽ hoàn thành việc thu thập 2.000 gram mẫu vật vào ngày 6/6/2024.

Vậy từ ngày 10/5 đến ngày 2/6, Chang'e-6 sẽ làm gì trong 24 ngày tiếp theo? Trong khi tàu Apollo 11 của Mỹ mất tổng thời gian là 8 ngày, ba giờ, 18 phút, 35 giây để từ quỹ đạo - hạ cánh - và cho con người lần đầu tiên đặt chân lên Mặt trăng (sứ mệnh của phi hành gia Neil Armstrong làm chỉ huy, năm 1969).

Thực tế, Chang'e-6 có lịch trình làm việc rất dày đặc khi ở quỹ đạo Mặt trăng. Trước khi đáp xuống bề mặt vệ tinh tự nhiên, Chang'e-6 phải làm 3 việc:

1. Kiểm tra khả năng tiếp nhận tín hiệu

Sứ mệnh lần này của Chang'e-6 là hạ cánh và thu thập mẫu vật ở phía sau Mặt trăng nên Trung Quốc hoàn toàn dựa vào vệ tinh chuyển tiếp Queqiao-2 tiếp nhận tín hiệu từ con tàu về Trái đất. 

Hơn nữa, đây là sứ mệnh thám hiểm Mặt trăng đầu tiên mà Queqiao-2 thực hiện nên các nhà khoa học sứ mệnh cần kiểm tra tất cả các điều kiện kỹ thuật để khi tàu hạ cánh, nó có thể dễ dàng liên lạc với Queqiao-2 khi đó đang bay ở vùng quỹ đạo.

Đường kính ăng-ten của Queqiao-2 đạt tới 4,2 mét và tốc độ truyền dữ liệu khi ở phía xa Mặt trăng có thể vượt quá 1 Gigabyte mỗi giây. Tuy nhiên, nó cũng có một nhược điểm, đó là quỹ đạo của Queqiao 2 không ở điểm Lagrangian L2 mà ở phía xa hơn. 

Điều này có nghĩa là, Queqiao-2 quay quanh Mặt trăng trong 24 giờ, trong đó 20 giờ có thể đảm bảo liên lạc giữa Trái đất và Chang'e-6; 4 giờ còn lại rơi vào "vùng mù" vì khi đó nó ở vị trí cách Mặt trăng quá xa - đến 80.000 km - nên tốc độ truyền dữ liệu bị ngắt quãng.

2. Quan sát bề mặt Mặt Trăng

Việc thứ hai trước khi Chang'e-6 đặt chân lên Mặt trăng là phải quan sát bề mặt Mặt trăng thật kỹ.

Mục đích cuối cùng của Chang'e-6 là đào được 2.000 gram mẫu vật trong một chuyến đi vô cùng tốn kém và nhiều thử thách. Địa điểm hạ cánh và thu thập mẫu vật đóng vai trò rất quan trọng. Địa hình nơi hạ cánh không được quá phức tạp, nếu không sẽ ảnh hưởng tới sự an toàn của việc hạ cánh.

Trên thực tế, Trung Quốc đã công bố bản đồ Mặt trăng rất chi tiết với thế giới. Những dãy núi và hẻm núi đều được đánh dấu rõ ràng.

Khu vực hạ cánh của Chang'e-6 đã được quyết định từ lâu. Trung Quốc đã lựa chọn cẩn thận hơn 10 địa điểm hạ cánh ứng cử viên ở phần phía nam của Bồn địa Nam Cực-Aitken (SPA) ở phía xa của Mặt trăng. Lưu vực SPA khổng lồ được hình thành do một vụ va chạm thiên thể hơn 4 tỷ năm trước và có đường kính 2.500 km

3. Nghiên cứu khoa học

Điều thứ ba, cũng là điều quan trọng nhất, là Chang'e-6 cũng sẽ thực hiện nhiều dự án nghiên cứu khoa học khác, trong đó việc thu thập mẫu vật Mặt trăng là nhiệm vụ chính.

Các nhiệm vụ bổ sung, được thực hiện ở quỹ đạo Mặt trăng, bao gồm: Khảo sát có độ chính xác cao về địa hình phía sau Mặt trăng; Phân tích thành phần khoáng chất và hóa học của Mặt trăng; Phân tích các nguyên tố vi lượng và đồng vị của đá Mặt trăng; Đánh giá tác động của các ion gió Mặt trời và tia vũ trụ lên Mặt trăng... 

Cho đến nay, sứ mệnh Chang'e-6 của Trung Quốc được xem là sứ mệnh Mặt trăng không người lái phức tạp nhất trong lịch sử. Lần đầu tiên trên thế giới có một quốc gia phóng tàu thăm dò đến phía xa của Mặt trăng, với mục đích nhằm thu thập 2.000 gram mẫu vật chất rồi mang về Trái đất nghiên cứu.

Các chuyên gia vũ trụ của Trung Quốc nhận định rằng, Trung Quốc đang có nhiều bước tiến nhảy vọt trong hành trình chinh phục không gian. Và Chang'e-6 mới chỉ là một trong bốn bước quan trọng trong Chương trình thám hiểm Mặt trăng của nước này.

Mục tiêu xa hơn nữa của Bắc Kinh chính là xây dựng Trạm nghiên cứu Mặt trăng quốc tế (ILRS) và tiếp đến là lấy mẫu vật sao Hỏa mang về Trái đất nghiên cứu.

Tham khảo: Sohu