Trong vòng chưa đầy 24 giờ nữa, tàu vũ trụ "Psyche" của NASA sẽ được phóng từ Trung tâm Vũ trụ Kennedy ở Florida. Psyche, nhắm vào một tiểu hành tinh bí ẩn cùng tên, là sứ mệnh khoa học đầu tiên của NASA phóng bằng tên lửa SpaceX Falcon Heavy. Dự kiến ra mắt vào lúc 10:19 sáng theo giờ ET vào Thứ Sáu, ngày 13 tháng 10 và sẽ có các cửa sổ khởi chạy hàng ngày cho đến ngày 25 tháng 10, nhưng mỗi cơ hội đều diễn ra ngay lập tức, nghĩa là chỉ có một thời gian ra mắt chính xác mỗi ngày.
Một tên lửa hạng nặng SpaceX Falcon mang theo tàu vũ trụ Psyche được nhìn thấy đang tiếp tục chuẩn bị cho sứ mệnh Psyche tại Launch Complex 39A tại Trung tâm vũ trụ Kennedy của NASA ở Florida vào thứ Tư, ngày 11 tháng 10 năm 2023. Psyche của NASA sẽ di chuyển đến một tiểu hành tinh giàu kim loại cùng tên quay quanh mặt trời giữa Sao Hỏa và tàu vũ trụ Sao Mộc, với mục đích nghiên cứu thành phần của nó. Tàu vũ trụ cũng mang theo Trình diễn Công nghệ Truyền thông Quang học Không gian Sâu của cơ quan, sẽ kiểm tra thông tin liên lạc bằng laser ngoài mặt trăng. Nguồn hình ảnh: NASA/Aubrey Gemignani
Tàu vũ trụ dự kiến phóng vào ngày 13 tháng 10 trên tên lửa Falcon Heavy. Điểm đến của nó là một tiểu hành tinh giàu kim loại có thể cho chúng ta biết thêm về cách các hành tinh hình thành.
Henry Stone, giám đốc dự án Psyche tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Nam California, cho biết: "Nhóm của chúng tôi đã làm việc không mệt mỏi để chuẩn bị tàu vũ trụ du hành đến các tiểu hành tinh độc nhất. Hãy chuẩn bị. Tất cả các hệ thống tàu vũ trụ, dụng cụ khoa học và phần mềm đã được tích hợp và thử nghiệm rộng rãi, đồng thời tàu vũ trụ đã hoàn toàn sẵn sàng cho chuyến bay. Chúng tôi mong muốn được phóng và quan trọng hơn là hoàn thành các mục tiêu sứ mệnh và đánh dấu một hành trình khám phá khoa học mang tính lịch sử khác."
Vào thứ Sáu, ngày 6 tháng 10 năm 2023, nhóm đã vận chuyển tàu vũ trụ Psyche do NASA đóng gói từ Cơ sở Điều hành Không gian của Astrotech ở Titusville đến Bệ phóng 39A tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy ở Florida. Psyche sẽ được phóng lên tên lửa Falcon Heavy của SpaceX. Cũng được ra mắt cùng với "Psyche" là một cuộc trình diễn công nghệ mang tính đột phá - thí nghiệm Truyền thông Quang học Không gian Sâu (DSOC) của NASA. Nguồn hình ảnh: NASA/Ben Smegelsky
Chi tiết chuẩn bị và tải trọng
Mảng năng lượng mặt trời của quỹ đạo đã được gấp lại để chuẩn bị phóng. Tất cả các hệ thống đều được kiểm tra đi kiểm tra lại nhiều lần và trọng tải bao gồm ba thiết bị khoa học. Tàu vũ trụ được nạp 2.392 pound (1.085 kg) xenon trung tính - chất đẩy sẽ đưa Psyche đến vành đai tiểu hành tinh - bên trong tấm chắn tải trọng hình côn của phương tiện phóng, giúp bảo vệ tàu vũ trụ khỏi áp suất khí động học và nhiệt trong quá trình phóng. Tàu vũ trụ và bộ quây đã được neo đậu với phương tiện phóng Falcon Heavy (Falcon Heavy) của SpaceX, đang chuẩn bị cất cánh từ Tổ hợp phóng 39A lịch sử tại Trung tâm vũ trụ Kennedy.
Một cuộc trình diễn công nghệ có tên "Truyền thông quang học không gian sâu" (DSOC) được tích hợp trên tàu vũ trụ. DSOC sẽ lần đầu tiên thử nghiệm thông tin liên lạc bằng laser tốc độ dữ liệu cao ngoài Mặt trăng và các sứ mệnh tương lai của NASA có thể sử dụng công nghệ liên lạc này. Cuộc trình diễn công nghệ này sẽ không chuyển tiếp dữ liệu từ sứ mệnh Psyche.
Vào Thứ Ba, ngày 10 tháng 10 năm 2023, tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy ở Florida, một tên lửa hạng nặng SpaceX Falcon mang theo tàu vũ trụ Psyche đã được đưa lên bệ phóng tại Tổ hợp Phóng 39A. Nguồn hình ảnh: NASA/Aubrey Gemignani
Trình tự phóng
Tên lửa có hai tầng và hai bộ đẩy bên. Sau khi các tên lửa đẩy bên tách ra và quay trở lại đất liền, giai đoạn cốt lõi sẽ được đổ xuống Đại Tây Dương. Sau đó, giai đoạn thứ hai của tên lửa giúp Psyche thoát khỏi lực hấp dẫn của Trái đất sẽ đốt cháy động cơ của nó.
Sau khi tên lửa rời khỏi bầu khí quyển Trái đất, khoảng bốn phút sau khi phóng, tấm chắn sẽ tách khỏi tên lửa, tách làm đôi và bị đẩy trở lại Trái đất. Tàu vũ trụ sẽ tách khỏi giai đoạn cuối khoảng một giờ sau khi phóng. Nó sẽ sớm triển khai các mảng năng lượng mặt trời kép, từng mảng một và hướng chúng về phía mặt trời. Tại thời điểm này, tàu vũ trụ đang ở "chế độ an toàn" (trạng thái dự phòng) theo kế hoạch, trong đó mặt trời sẽ chiếu sáng các tấm pin mặt trời đã triển khai và bắt đầu hướng các ăng-ten có mức tăng thấp về phía Trái đất để liên lạc.
Có thể mất tới hai giờ sau khi tách khỏi tên lửa để nhận được tín hiệu đầu tiên.
Sau khi thiết lập liên lạc ổn định, người điều khiển sứ mệnh sẽ bắt đầu cấu hình lại tàu vũ trụ vào chế độ hoạt động theo kế hoạch. Lần kiểm tra ban đầu kéo dài ba tháng tiếp theo bao gồm giai đoạn vận hành thử để xác nhận rằng tất cả phần cứng và phần mềm, bao gồm cả máy đẩy điện, đều hoạt động như mong đợi. Bắt đầu khoảng năm tháng sau khi phóng, các động cơ đẩy sẽ bắn lần lượt theo quỹ đạo dài tới tiểu hành tinh.
Kỹ thuật viên kết nối tàu vũ trụ Psyche của NASA với thiết bị gắn tải trọng trong phòng sạch tại Cơ sở Điều hành Không gian Astrotech ở Titusville, Florida, vào Thứ Tư, ngày 20 tháng 9 năm 2023. Nguồn hình ảnh: NASA/KimShiflett
Mục tiêu và tính năng của sứ mệnh
Hệ thống đẩy điện mặt trời hiệu suất cao của Psyche Hệ thống này hoạt động bằng cách tăng tốc và giải phóng các nguyên tử (hoặc ion) tích điện của xenon khí trung tính - tạo ra lực đẩy sẽ nhẹ nhàng đẩy tàu vũ trụ khoảng 2,2 tỷ dặm (3,6 tỷ km) trong gần sáu năm tới tiểu hành tinh Psyche, nằm trong vành đai tiểu hành tinh chính giữa Sao Hỏa và Sao Mộc.
Trên đường đi, vào tháng 5 năm 2026, tàu vũ trụ sẽ bay qua Sao Hỏa và sử dụng lực hấp dẫn của hành tinh đỏ để phóng về phía tiểu hành tinh Psyche, tiết kiệm nhiên liệu đẩy đồng thời tăng tốc độ và thay đổi hướng.
Sau khi tàu vũ trụ tiếp cận tiểu hành tinh vào năm 2029, nó sẽ quay quanh tiểu hành tinh đó trong khoảng 26 tháng, thu thập hình ảnh và dữ liệu khác.
Các nhà khoa học tin rằng "Psyche" có thể là một phần lõi của một tiểu hành tinh, một khối xây dựng hành tinh sơ khai, bao gồm hỗn hợp đá và kim loại sắt-niken. Các kim loại này sẽ không được khai thác nhưng sẽ được nghiên cứu để giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về thành phần lõi Trái đất và sự hình thành các hành tinh đá trong hệ mặt trời. Con người không thể khoan một đường vào lõi hành tinh của chúng ta - hoặc lõi của các hành tinh đá khác - vì vậy việc ghé thăm Psyche có thể cung cấp một cánh cửa độc đáo về lịch sử của các vụ va chạm dữ dội và tích lũy vật chất đã tạo ra các hành tinh như của chúng ta.
Hình minh họa này mô tả tàu vũ trụ Psyche của NASA. Sứ mệnh Psyche sẽ khám phá một tiểu hành tinh giàu kim loại cùng tên, nằm trong vành đai tiểu hành tinh chính giữa Sao Hỏa và Sao Mộc. Các nhà khoa học tin rằng Psyche có thể là lõi của một tiểu hành tinh, một trong những khối xây dựng nên các hành tinh đất đá (đá) trong hệ mặt trời: Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa. Nếu vậy, nó sẽ mang đến một cơ hội duy nhất để nghiên cứu cách các hành tinh giống như hành tinh của chúng ta hình thành. Nhưng các nhà khoa học cũng đã chuẩn bị cho những điều bất ngờ. Họ có thể thấy rằng "Psyche" là một loại vật thể nguyên thủy khác trong hệ mặt trời chưa từng được nghiên cứu trước đây. Nguồn: NASA/JPL-Caltech/ASU
Thông tin thêm về sứ mệnh
Đại học bang Arizona là nơi dẫn đầu sứ mệnh Psyche. JPL, một bộ phận của Viện Công nghệ California ở Pasadena, chịu trách nhiệm quản lý sứ mệnh, kỹ thuật hệ thống, tích hợp, thử nghiệm và vận hành. Maxar Technologies của Palo Alto, California, cung cấp các khung tàu vũ trụ đẩy bằng điện mặt trời công suất cao. Đối với Chương trình Sứ mệnh Trình diễn Công nghệ, JPL giám sát DSOC, cũng là một phần của Ban Giám đốc Sứ mệnh Công nghệ Vũ trụ và Chương trình Điều hướng và Truyền thông Không gian của NASA.
Chương trình Dịch vụ Phóng của Trung tâm Vũ trụ Kennedy của NASA giám sát và phê duyệt các phương tiện phóng cũng như quản lý các dịch vụ phóng cho sứ mệnh Psyche. Sau hai năm rưỡi đánh giá toàn diện, tên lửa Falcon Heavy của SpaceX đã nhận được chứng nhận cho sứ mệnh quan trọng nhất của NASA vào đầu năm 2023.
Psyche là sứ mệnh thứ 14 trong Chương trình Khám phá của NASA và được điều phối bởi Trung tâm Bay Không gian Marshall của NASA ở Huntsville, Alabama.