NGHIÊN CỨU THÁM HIỂM CÁC HÀNH TINH
Đồng thời với các chuyến bay quanh Trái đất và lên Mặt trăng, cả Liên Xô và Mỹ đã phóng các trạm tự động lên khảo sát các hành tinh trong hệ Mặt trời, trước tiên là hai hành tinh gần nhất: Sao Kim và Sao Hoả. Sao Kim ở cách Trái đất lúc gần nhất là 41 triệu kilômét và lúc xa nhất là 250 triệu kilômét; còn Sao Hoả lúc gần nhất là 55 triệu kilômét, lúc xa nhất là 400 triệu kilômét. Liên Xô đã phóng trạm tự động đầu tiên lên Sao Kim vào tháng 2 năm 1961 và lên Sao Hoả vào tháng 11 năm 1963. Tiếp theo nhiều trạm tự động của Liên Xô mang tên Sao Kim, Sao Hoả và trạm tự động của Mỹ mang tên Marinơ, Vaikinh đã bay quanh Sao Kim và Sao Hoả, đổ bộ xuống bề mặt hai hành tinh này, đo đạc thành phần khí quyển, áp suất, nhiệt độ, phân tích mẫu đất đá và truyền kết quả về Trái đất. Kết quả đo đạc cho thấy nhiệt độ trên bề mặt Sao Kim gần 5000C, thành phần khí quyển chủ yếu là than khí cacbônic (CO2). Trên Sao Hoả, nhiệt độ ở khu vực trạm tự động đổ bộ lúc lạnh nhất là -830C, lúc nóng nhất cũng chỉ là -60C. Thành phần khí quyển chủ yếu là khí cacbônic, ôxy không đáng kể. Mật độ không khí trên Sao Hoả chỉ bằng 1/10 mật độ không khí trên Trái đất. Trước đây, trong một thời gian dài người ta cho rằng trên Sao Hoả có người. Năm 1877, nhà thiên văn học người Italia Schiaparelli dùng kính thiên văn nhìn lên Sao Hoả thấy có những vạch thẳng mà người ta gọi là Sông đào trên Sao Hoả, Sông đào này chắc phải là công trình của những người văn minh. Giả thiết này hấp dẫn đến nỗi nhà doanh nghiệp người Mỹ Percival Lowell đã bỏ tiền xây dựng một đài thiên văn chuyên nghiên cứu về Sao Hoả và đã lập ra bản đồ ghi trên một nghìn Sông đào. Ngày nay, sau khi hàng loạt trạm tự động đã nghiên cứu thám hiểm Sao Hoả thì câu chuyện người Sao Hoả và người Sao Kim chỉ là những câu chuyện hoang đường. Trên các hành tinh ở gần Mặt trời hay xa Mặt trời hơn so với Trái đất càng không thể có khả năng có con người hay cuộc sống văn minh.
Từ sau cuộc phóng hai trạm tự động ''Vai kinh'' (Viking) năm 1975 - 1976 đổ bộ nhẹ nhàng xuống bề mặt Sao Hoả, tiến hành phân tích mẫu đất đá trên bề mặt Sao Hoả và truyền kết quả về Trái đất, bẵng đi hơn 20 năm, đến năm 1996 Mỹ lại tiếp tục công cuộc thám hiểm Sao Hoả bằng trạm tự động "Mars Pathfinder" (có thể dịch là ''Người tìm đường lên Sao Hoả). Trạm tự động này được phóng lên ngày 4 - 12 - 1996. Sau một chuyến bay kéo dài đúng 7 tháng trên chặng đường 496 triệu km, ngày 4 - 7 - 1997, trạm tự động đã đi vào khí quyển Sao Hoả. Khi cách bề mặt Sao Hoả 11 km, một tấm dù rộng 13m được mở ra và khi còn cách 61m, tên lửa hãm được khởi động đưa trạm tự động chạm bề mặt Sao Hoả với tốc độ 35 km/giờ. Sau một loạt nhảy lên rồi rơi xuống mất 92 giây, trạm tự động đã dừng lại và lần đầu tiên một chiếc xe tự hành 6 bánh chui ra khỏi trạm tự động và bắt đầu cuộc thám hiểm bề mặt Sao Hoả. Xe tự hành này chỉ nặng 10 kg, dài 65cm, rộng 48 cm, cao 32cm và được đặt tên là “Sojoumer”. Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ đã mở ra một cuộc thi đặt tên cho xe tự hành này. Một em nữ sinh 13 tuổi đã thắng cuộc vì cái tên mà em đặt là “Sojoumer” để kỷ niệm nữ chiến sĩ đấu tranh cho quyền lợi của phụ nữ Mỹ ở thế kỷ XIX tên là ''Sojoumer Truth''. Cái tên được xếp thứ hai là Marie Curie, tên nhà nữ Bác học nguyên tử Pháp gốc Ba Lan, hai lần được tặng giải thưởng Nobel.
Mở đầu năm 2004, ngày 4 - 1 - 2004, một chiếc xe tự hành 6 bánh được đặt tên là “Tinh thần” (Spirit) do Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) phóng lên từ mũi Canaveral, Bang Florida miền Nam nước Mỹ, sau một chuyến bay dài gần 7 tháng, đã đổ bộ nhẹ nhàng xuống miệng núi lửa Gusev ở vùng gần Xích đạo Sao Hoả. Chiếc xe này nặng 173kg, gấp nhiều lần chiếc xe tự hành 6 bánh Sojourner chỉ nặng 10kg mà NASA đã đặt xuống bề mặt Sao Hoả cách đây hơn 7 năm, ngày 4 - 7 - 1997.
Đúng 3 tuần lễ sau, ngày 25 - 1 - 2004, một chiếc xe tự hành thứ hai tương tự như chiếc thứ nhất mang tên “Cơ hội” (Opportunity) lại đổ bộ xuống miệng núi lửa Eagle cũng trên vùng Xích đạo Sao Hoả, nhưng đối diện với nơi đổ bộ của trạm tự hành ''Tinh thần''. Khi đến gần bề mặt Sao Hoả với vận tốc 19.000 km/giờ (tức là 5,3 km/giây), một chiếc dù lớn được mở ra cùng với những túi không khí cho phép xe tự hành hạ xuống bề mặt Sao Hoả hết sức nhẹ thành, với phụ tải gia tốc chỉ bằng 3g (g là gia tốc trọng trường trên Trái đất bằng 9,81 m/s2), trong lúc trạm tự hành đã được thiết kế để chi phụ tải gia tốc đến 40g (con tàu Phương Đông 1 chở nhà du hành Vũ trụ đầu tiên của Trái đất Iuri Gagarin đã hạ xuống mặt đất với phụ tải gia tốc bằng 9g).
Cũng vào đầu năm 2004, trạm tự động mang tên ''Tàu tốc hành lên Sao Hoả'' (Mars Express) do Cơ quan Vũ trụ Châu Âu ESA (European Space Agency) phóng lên đã đưa được vào quỹ đạo quanh Sao Hoả, làm nhiệm vụ thám sát bề mặt Sao Hoả cùng lúc với hai trạm tự động ''Người thám sát toàn cầu Sao Hoả'' (Mars Global Surveyor) và ''Viễn du Sao Hoả'' (Mars Odyssey) mà Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) đã phóng lên năm 1996 và năm 2001.
Chúng ta có thể hình dung một cảnh tượng hiếm thấy xảy ra trong những tháng đầu của năm 2004 là cùng một lúc có hai xe tự hành dùng các tấm pin Mặt trời đi lại trên bề mặt Sao Hoả và ba trạm tự động bay trên quỹ đạo quanh Sao Hoả, liên tục đo đạc chụp ảnh và truyền số liệu về Trái đất. Trong một bài nhan đề “Sao Hoả: cơn mưa số liệu” trên số tháng 9 - 2004 của tạp chí Nghiên cứu, một tạp chí phổ biến khoa học ở trình độ cao nổi tiếng ở Pháp; có đăng một loạt ảnh mầu do các xe tự hành và trạm tự động chụp được. Một bức ảnh được các nhà khoa học, đặc biệt là các nhà địa chất học thích thú nhất là bức ảnh do xe tự hành “Cơ hội” chụp và truyền về Trái đất vào tháng 5 - 2004 cho thấy những hạt bi nhỏ tròn cấu tạo bằng hematite là một khoáng sản chỉ hình thành trên Trái đất khi có sự hiện diện của nước. Một bức ảnh khác do trạm tự động “Tàu tốc hành Sao Hoả” của Cộng đồng Châu Âu truyền về cho thấy dấu vết những lòng Sông dưới đáy các thung lũng.
Sao Hoả cùng với toàn bộ hệ Mặt trời hình thành cách đây chừng 4,5 tỷ năm. Chắc rằng cách đây chừng 3,6 đến 4 tỷ năm Sao Hoả tràn trề nước. Có nước thì có sự sống. Tuy nhiên kích thước Sao Hoả nhỏ, đường kính chỉ bằng một nửa đường kính Trái đất, khối lượng chỉ bằng một phần mười khối lượng Trái đất. Khối lượng nhỏ thì sức hút yếu, vì vậy Sao Hoả đã không giữ nổi bầu khí quyển và toàn bộ nước đã bốc hơi bay vào Vũ trụ. Có lẽ rằng trận mưa cuối cùng trên Sao Hoả đã xảy ra cách đây chừng 3 tỷ năm. Ngày nay, bề mặt Sao Hoả đã là một hoang mạc mênh mông với những ngọn núi cao (có núi cao 27 km, cao nhất trong hệ Mặt trời), những thung lũng sâu, vết tích của một thời xa xưa sầm uất.
Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ vào tháng 3 - 2005 đã đưa trạm tự động ''Trạm quỹ đạo trinh sát Sao Hoả'' mang những ăng - ten dài 20m cực kỳ hiện đại do Cộng đồng Châu Âu chế tạo nhằm xác định lượng nước ngầm có dưới lòng đất Sao Hoả. Đây là điều cần thiết để chuẩn bị đưa con người lên Sao Hoả trong một tương lai không xa.
Ngày 1 - 7 - 2004, sau một chuyến bay kéo dài 7 năm trên một chặng đường dài 3,52 tỷ km, trạm tự động Cassini do Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA), Cơ quan Vũ trụ Châu Âu ESA và Cơ quan Vũ trụ Italia hợp tác phóng lên ngày 15 - 11 - 1997 đã đi vào quỹ đạo quanh Sao Thổ (Saturne), hành tinh lớn thứ hai trong hệ Mặt trời, đường kính gấp 9,46 lần đường kính Trái đất, ở cách Mặt trời 1,425 triệu km, gần gấp 10 lần khoảng cách từ Mặt trời đến Trái đất (150 triệu km). Có thể nói đây là chuyến thám hiểm các hành tinh kéo dài nhất, tốn kém nhất (3,3 tỷ USD) đến một hành tinh xa trong hệ Mặt trời.
Trạm tự động Cassini dài gần 7m, rộng 4m, nặng 6 tấn, được đặt tên theo nhà thiên văn học người Pháp gốc Italia Jean Dominique Cassini (1625 - 1712), người đã có công phát hiện 4 vệ tinh lớn của Sao Thổ. Sau hơn 5 tháng bay trên quỹ đạo quanh Sao Thổ, ngày 25 - 12 - 2004, một môđun thăm dò nặng 340 kg, đường kính 2,7 mét được tách ra và bay về phía Titan, vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ, đường kính 5.150 km. Môđun thăm dò này do Cơ quan Vũ trụ Châu Âu chế tạo, được đặt theo tên nhà vật lý và thiên văn học Hà Lan Christian Huygens (1692 - 1695) nổi tiếng trong lĩnh vực chế tạo kính thiên văn, người đã lần đầu tiên phát hiện ra vệ tinh Titan cũng như phát hiện các vành đai nổi tiếng của Sao Thổ.
Ngày 14 - 1 - 2005, mô đun thăm dò Huygens đi vào khí quyển của vệ tinh Titan. Do cọ sát với khí quyển nên tốc độ giảm dần. Khi còn cách bề mặt Titan 170 km, một tấm dù lớn mở ra, các máy móc khoa học bắt đầu làm việc. Trong 2 giờ 30 phút, các máy móc đặt trong môđun thăm dò áp suất, nhiệt độ, thành phần khí quyển chủ yếu là phát hiện các phân tử hữu cơ, v.v... Tất cả những số liệu này được truyền lên cho trạm tự động Cassini bay trên quỹ đạo quanh Sao Thổ và trạm này truyền về Trái đất, qua các ăng - ten dài 4 mét và có độ khuếch đại rất cao do Cơ quan Vũ trụ Italia chế tạo.
Khác với Sao Thổ không có bề mặt rắn, vệ tinh Titan có bề mặt rắn giống như Trái đất và bầu khí quyển của Titan gồm chủ yếu là khí nitơ và mêtan, rất giống với bầu khí quyển của Trái đất cách đây chừng 4 tỷ năm. Có lẽ trong bầu khí quyển của Titan chứa đầy những phân tử hữu cơ giống như những cái đã làm mầm mống cho sự sống sinh sôi nảy nở trên Trái đất. Một nhà khoa học của Trung tâm Vũ trụ Châu Âu phụ trách chế tạo môđun Huygens đã phát biểu: “Đi lên vệ tinh Titan cũng giống như trở về quá khứ xa xôi của Trái đất”.
Một tháng sau khi trạm tự động Cassini đi vào quỹ đạo quanh Sao Thổ, ngày 3 - 8 - 2004 Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ lại phóng về phía Sao Thuỷ một trạm thăm dò mang tên “Messingel”. Sao Thuỷ là hành tinh ở gần Mặt trời nhất, cách Mặt trời 58 triệu km (khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời là 150 triệu km). Đường kính ở Xích đạo của Sao Thuỷ là 4.887 km, bằng 38% đường kính ở Xích đạo của Trái đất (12,750 km) và lớn hơn đường kính, Mặt trăng một ít.
Cách đây đúng 30 năm, ngày 29 - 3 - 1974, trạm thăm dò “Mariner 10” của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ đã bay ngang qua Sao Thuỷ, chỉ cách bề mặt Sao Thuỷ 705 km. Các bức ảnh do trạm “Manner 10” chụp được cho thấy bề mặt Sao Thuỷ chi chít miệng núi lửa giống như bề mặt Mặt trăng. Sao Thuỷ ở rất gần Mặt trời nên nhiệt độ ở đường Xích đạo vào giữa trưa có thể lên đến 4000C và ban đêm lạnh đến -2000C. Mật độ vật chất trên Sao Thuỷ rất cao, có thể 2/3 Sao Thuỷ cấu tạo bằng sắt.
Thông thường một trạm tự động từ Trái đất lên Sao Thuỷ chỉ mất 5 tháng. Lần này các nhà khoa học tính toán đi đường vòng, lợi dụng lực hấp dẫn của Trái đất và Sao Kim để giảm tiêu hao nhiên liệu, vì vậy chuyến bay của trạm tự động “Messinger” phải kéo dài 7 năm, dự định vào tháng 3 – 2011 mới đi vào quỹ đạo quanh Sao Thuỷ, chụp ảnh, lập bản đồ địa mạo và phát hiện nguồn nước trên Sao Thuỷ.
