Ý tưởng phóng vệ tinh siêu nhỏ tìm người ngoài hành tinh

Các nhà khoa học cho rằng sử dụng vệ tinh siêu nhỏ hiệu quả và tiết kiệm hơn trong việc tìm kiếm hành tinh có sự sống ngoài Trái Đất.

Hình ảnh giả tưởng vệ tinh lập phương hoạt động trong không gian. (Ảnh: NASA)

Theo Live Science, các nhà khoa học NASA đang đề xuất tìm kiếm những thế giới mới bằng cách sử dụng vệ tinh có kích thước bằng bàn tay.

"Phương án này sẽ tiết kiệm hơn nhiều so với việc phóng đi cả một vệ tinh lớn, bởi chúng vừa có thể thu được nhiều dữ liệu hơn trong thời gian ngắn hơn mà lại còn rẻ hơn nữa", Ameer Blake, sinh viên năm cuối Đại Học Howard, Washington cho biết.

Blake và giáo sư hướng dẫn, Aki Roberge, nhà thiên văn học của NASA, đang nghiên cứu khả năng sử dụng một thiết bị gọi là vệ tinh lập phương nhằm tìm kiếm hành tinh mới quanh ngôi sao Beta Pictoris. Trong phiên họp hồi tháng một của Hiệp hội Thiên văn Mỹ tại Florida, các nhà khoa học cho rằng có thể tồn tại một hành tinh có sự sống quanh ngôi sao này, có tên là Beta Pictoris b.

Nhỏ mà tài

Năm 2008, sử dụng kính thiên văn Hubble của NASA, các nhà khoa học đã tìm ra một hành tinh khổng lồ có bán kính lớn hơn 1,5 lần so với sao Mộc, quay quanh sao Beta Pictoris.

Khoảng cách từ hành tinh này đến sao chủ gấp 9 lần khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời, tương đương quỹ đạo của Sao Thổ trong hệ Mặt Trời. Beta Pictoris b là ngoại hành tinh (hành tinh ngoài hệ Mặt trời) gần nhất có thể thu được hình ảnh.

Kính Hubble đặc biệt thích hợp để quan sát những hành tinh khổng lồ, lớn hơn Sao Mộc vài lần, tuy nhiên nó lại gặp khó khăn với những hành tinh nhỏ hoặc ở quá gần sao mẹ.

Blake và Roberge đang có ý tưởng phóng một vệ tinh lập phương vào không gian nhằm tìm kiếm thế giới mới. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện một vành đai trải dài trong khoảng hơn 1.400 lần khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời về cả hai phía của ngôi sao Beta Pictoris, và quỹ đạo hành tinh của chúng ta đồng hướng với quỹ đạo vành đai này. Điều này cho phép vệ tinh lập phương có thể tìm kiếm những hành tinh khác trong quỹ đạo của hành tinh Beta Pictoris b bằng phương pháp dịch chuyển.

Không giống như phương pháp thu hình ảnh trực tiếp (thu lại những ánh sáng phản xạ từ hành tinh, từ đó dựng ảnh của hành tinh), phương pháp dịch chuyển mà kính thiên văn Kepler đang áp dụng có thể tìm kiếm cả trong phần bóng tối của hành tinh khi bị che khuất.

Dựa trên những nghiên cứu sơ bộ, Blake cho rằng một vệ tinh lập phương có thể phát hiện ra các hành tinh khí trong quỹ đạo ngắn.

"Chúng ta hoàn toàn có thể tìm thấy những Sao Mộc nóng", Blake nói. Sao Mộc, hành tinh lớn nhất của hệ Mặt Trời vẫn được coi là một hành tinh lạnh do quỹ đạo cách xa Mặt Trời. Blake đề cập đến khả năng tìm thấy những hành tinh lớn hơn nhiều lần Sao Mộc, và nằm ở quỹ đạo còn gần hơn quỹ đạo của Sao Thủy.

Phát hiện và thu thập

Nhiều năm trước, nhà khoa học chuyên tìm kiếm hành tinh Sara Seager thuộc Viện Công Nghệ Massachusetts đã đề xuất việc sử dụng một đội vệ tinh siêu nhỏ nhằm tìm hiểu những hành tinh nằm ngoài hệ Mặt Trời.

Blake cho biết ý tưởng này là nguồn cảm hứng cho anh và giáo sư hướng dẫn cân nhắc sử dụng một công cụ vệ tinh để tập trung nghiên cứu một ngôi sao.

"Điều này chỉ đơn giản là tập trung tối đa vào một hành tinh và tìm kiếm mọi thông tin có thể", Blake nói.

Khi phương pháp này chứng minh được tính hiệu quả, các vệ tinh khác sẽ được phóng lên nhằm tìm kiếm những hành tinh khác hoặc xác nhận các quan sát sơ bộ đã được thực hiện, như những kết quả thu được từ kính thiên văn Kepler.

Vệ tinh lập phương đầu tiên ra đời vào năm 1999 để phục vụ công tác nghiên cứu và thử nghiệm công nghệ tại các trường đại học. Chúng có hình dạng chuẩn là một khối lập phương có kích thước mỗi cạnh 10 cm.

Vệ tinh lập phương siêu nhỏ với kích cỡ bằng bàn tay sẽ giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong việc tìm kiếm các hành tinh mới. (Ảnh: NASA)

Hai vệ tinh loại này dự kiến được phóng trong tháng ba để hỗ trợ cho tàu vũ trụ Mars InSight của NASA trong quá trình tiếp cận và hạ cánh xuống bề mặt Sao Hỏa. Các nhà khoa học vẫn đang thảo luận khả năng sẽ thả chúng tại Enceladus (mặt trăng của sao Thổ) và Europa (mặt trăng của sao Mộc).

Thử thách lớn nhất cho những vệ tinh siêu nhỏ này là thời gian. Để xác định một thiên thể có gọi là một hành tinh hay không, giới khoa học đòi hỏi tối thiểu phải ghi nhận được ba sự dịch chuyển của thiên thể - tức là ba lần thiên thể ở khoảng giữa mặt trời của nó và Trái Đất ở vị trí có thể quan sát được. Quá trình này diễn ra trong mỗi 2-6 tháng. Nghiên cứu của Blake dự đoán vệ tinh sẽ ở trên quỹ đạo tối đa trong một năm rưỡi, nhưng cũng có thể chỉ hoạt động được trong nửa năm.

Blake và Roberge đã thực hiện các nghiên cứu sơ bộ cho thấy việc sử dụng vệ tinh lập phương nhằm tìm kiếm những hành tinh xung quanh vì sao Beta Pictoris là một kế hoạch khả thi.

Bước tiếp theo của họ là làm việc với các kỹ sư, các nhà thiết kế để xác định những thiết bị cần thiết để chế tạo một vệ tinh như vậy. Từ đó, họ có thể ước tính chi phí phải sử dụng, tất nhiên là thấp hơn nhiều so với con số 550 triệu USD của kính thiên văn vũ trụ Kepler.