Vào lúc 12:41 ngày 23 tháng 7, tàu thăm dò sao Hỏa đầu tiên của nước tôi "Thiên Vấn-1" đã được phóng thành công bằng tên lửa đẩy Trường Chinh 5 tại Trung tâm phóng vũ trụ Văn Xương ở Hải Nam. Sau khi phóng, tàu sẽ trải qua hành trình dài khoảng bảy tháng để đến sao Hỏa và thực hiện nhiệm vụ tuần tra và thám hiểm quỹ đạo.
Nhiệm vụ thám hiểm sao Hỏa đầu tiên của Trung Quốc phải thực hiện ba nhiệm vụ chính là "bay quanh quỹ đạo", "hạ cánh" và "tuần tra thám hiểm" cùng một lúc. Đây là điều chưa từng có trong lịch sử hàng không vũ trụ thế giới và có thể hình dung được mức độ khó khăn. Vậy, Tianwen-1 phải đối mặt với những khó khăn và rủi ro nào trên hành trình thực hiện ước mơ tới sao Hỏa? Chúng ta hãy cùng xem xét kỹ hơn những khó khăn và trở ngại trên con đường khám phá hỏa hoạn.
Thách thức đầu tiên: nhiệm vụ bắt đầu từ một điểm cao và phạm vi kỹ thuật lớn
Tính đến cuối tháng 6 năm nay, các quốc gia trên thế giới đã tổ chức 44 hoạt động thám hiểm sao Hỏa, nhưng khả năng thành công của sứ mệnh chỉ đạt khoảng 50%. Có thể thấy rằng rủi ro vốn có của sứ mệnh thám hiểm sao Hỏa là rất cao.
Nhiệm vụ thám hiểm sao Hỏa của Trung Quốc có mục tiêu bay quanh quỹ đạo, hạ cánh và tuần tra hành tinh này cùng một lúc. "Chưa có quốc gia nào trên thế giới đạt được tất cả các mục tiêu này cùng một lúc và nhiệm vụ này cực kỳ khó khăn", Sun Zezhou, nhà thiết kế chính của xe tự hành trên sao Hỏa tại Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc số 5, cho biết.
Theo các chuyên gia thám hiểm không gian sâu từ Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ số 5 của Trung Quốc, quy mô phóng của sứ mệnh thám hiểm sao Hỏa của nước tôi rất lớn, khối lượng hạ cánh hiệu quả chỉ đứng sau tàu Curiosity của Hoa Kỳ, hoạt động thám hiểm xung quanh sao Hỏa cũng ở cùng đẳng cấp quốc tế. Cuộc thăm dò đang được phát triển và các mối tương quan cực kỳ phức tạp. Lần đầu tiên tiếp cận một thiên thể ngoài khí quyển phải đối mặt với nhiều thách thức về mặt kỹ thuật, chẳng hạn như quỹ đạo, khí động học, bảo vệ nhiệt, dù buồm lớn, v.v. và phải đạt được những đột phá và bước tiến công nghệ mới trong việc thiết kế gần mười khía cạnh.
Thách thức thứ hai: những hạn chế thiết kế mới và sự không chắc chắn cao
Đối mặt với một hành tinh xa xôi và chưa được biết đến, Tianwen-1 chắc chắn sẽ phải đối mặt với thử thách của một môi trường mới trong hành trình tới sao Hỏa.
Dữ liệu hiện có cho thấy có rất ít dữ liệu cơ bản về bầu khí quyển mỏng, trường gió, bão bụi và địa hình bề mặt của sao Hỏa, và có sự không chắc chắn lớn. Môi trường không gian liên hành tinh mới khiến cho nhiệm vụ thám hiểm vốn đã cực kỳ nguy hiểm càng trở nên khó khăn hơn.
Những hạn chế mới trên sao Hỏa, chẳng hạn như khoảng cách xa lên tới 400 triệu km và độ trễ thời gian dài, đặt ra những yêu cầu rất cao đối với khả năng tự động của tàu thăm dò và mang lại những thách thức và sự không chắc chắn to lớn cho một loạt các thiết kế bao gồm quá trình xâm nhập và hạ cánh thành công trên sao Hỏa, thông tin liên lạc đo lường và kiểm soát, năng lượng của xe tự hành, kiểm soát nhiệt và di chuyển trên bề mặt sao Hỏa, cũng như công nghệ và khả năng thích ứng với môi trường của các sản phẩm điện tử.
Thách thức thứ ba: Có rất nhiều công nghệ then chốt và rất khó để giải quyết chúng
Người ta hiểu rằng trong sứ mệnh thám hiểm sao Hỏa này, có nhiều liên kết quan trọng, độc đáo và không thể đảo ngược, chẳng hạn như phanh bắt lửa gần, tách thiết bị, xâm nhập/hạ cánh/hạ cánh, thả và tách xe tự hành và nhiều công nghệ quan trọng khác.
"Phần cốt lõi và khó khăn nhất trong sứ mệnh thám hiểm sao Hỏa lần này của chúng tôi là hình dạng khí động học và quá trình giảm tốc dù sau khi tàu thăm dò đi vào bầu khí quyển sao Hỏa. Chúng tôi chỉ có một cơ hội và chúng tôi phải đảm bảo thành công." Nhà thiết kế trưởng Sun Zezhou có sự hiểu biết rõ ràng và bình tĩnh về sứ mệnh "Khám phá sao Hỏa".
Để đạt được mục đích này, nhóm nghiên cứu và phát triển đã thiết kế riêng một hình dạng khí động học mới, một chiếc dù mới, v.v. Những công nghệ quan trọng này cực kỳ khó thực hiện.
Thách thức thứ tư: nhiệm vụ xác minh nặng nề và độ khó kiểm tra cao
Phóng viên được biết tàu thăm dò sao Hỏa "Thiên Vấn-1" có nhiều công nghệ mới mà các vệ tinh hay tàu thăm dò trước đây chưa từng sử dụng hoặc gặp phải.
Do đó, để đảm bảo độ tin cậy của đầu dò, nhóm nghiên cứu và phát triển đã tiến hành rất nhiều thử nghiệm và xác minh. Ngoài các thử nghiệm thông thường về lực, nhiệt và các thử nghiệm khác, họ còn phải hoàn thành hình dạng khí động học, bảo vệ chống tiêu hao nhiệt, bay lơ lửng và tránh chướng ngại vật, hạ cánh và hạ cánh chậm, cùng các thử nghiệm đặc biệt về hệ thống trong nhà và ngoài trời, các hệ thống phụ và cấp độ máy đơn của xe tự hành. Nhiệm vụ xác minh cực kỳ nặng nề.
Theo các chuyên gia thám hiểm không gian sâu từ Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc số 5, các cuộc thử nghiệm đặc biệt này không chỉ khó xác định phương pháp và kế hoạch thử nghiệm mà còn rất khó mô phỏng môi trường sao Hỏa, triển khai thử nghiệm và đánh giá kết quả thử nghiệm. Ngoài ra, tính đầy đủ, hiệu quả, phạm vi bao phủ của kiểm chứng thực nghiệm và kiểm chứng mô phỏng thực nghiệm cũng vô cùng khó khăn.
Tuy nhiên, nhiều khó khăn không làm nản lòng nhóm phát triển thám hiểm sao Hỏa. Các nhà thiết kế đã chạy đua với thời gian để thực hiện một lượng lớn các thử nghiệm xác minh và nhiều công tác chuẩn bị cho nhiệm vụ, mở đường cho hành trình thám hiểm Sao Hỏa của Tianwen-1.
Thách thức thứ năm: chu kỳ phát triển chặt chẽ và rủi ro tiến độ cao
Đất nước tôi bắt đầu thám hiểm sao Hỏa khá muộn nên nhóm nghiên cứu và phát triển đã hoạt động kể từ khi sứ mệnh được triển khai. Nhiệm vụ thám hiểm sao Hỏa đã được phê duyệt chính thức vào đầu năm 2016; Vào tháng 7 năm 2016, quá trình phát triển xe tự hành trên sao Hỏa đã bước vào giai đoạn nguyên mẫu; Vào cuối năm 2016, xe tự hành đã hoàn thành mọi nghiên cứu kỹ thuật quan trọng và thiết kế chi tiết... Kể từ đó, nhóm phát triển đã làm việc không ngừng nghỉ và hoàn thành toàn bộ quy trình từ phát triển và xác minh sản phẩm cho đến khi chờ giao hàng cho đến khi phóng theo kế hoạch chỉ trong hơn bốn năm.
Trong thời gian này, công việc lập kế hoạch và nguyên mẫu, cũng như nguyên mẫu và nguyên mẫu cuối cùng, đã được thực hiện song song và cắt ngang hoàn toàn. Vì mục đích này, các nhiệm vụ chính không dừng lại một phút nào mà được kết nối trước. Tiến độ và rủi ro kỹ thuật có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, toàn bộ dây chuyền và toàn bộ quy trình đòi hỏi thời gian làm việc rất dài, đặt ra yêu cầu cực kỳ cao về kiểm soát rủi ro.
Ngoài ra, sứ mệnh thám hiểm sao Hỏa là nhiệm vụ kỹ thuật hàng không vũ trụ quan trọng ở đất nước tôi. Có hàng trăm đơn vị nghiên cứu tham gia, nhiều dây chuyền hoạt động song song, nhiều địa điểm tiến triển song song và nhiều quy trình trạng thái hoạt động song song. Các mối quan hệ kết nối cực kỳ phức tạp, việc quản lý phối hợp và đảm bảo nguồn lực cực kỳ khó khăn, việc phối hợp và kiểm soát tiến độ và rủi ro về chất lượng cũng cực kỳ khó khăn.
"Tuy nhiên, chính nhờ áp lực mà tiến bộ công nghệ mới có thể đạt được", Tôn Trạch Châu nói. Để đạt được mục tiêu này, nhóm nghiên cứu và phát triển đã thể hiện tinh thần hợp tác quốc gia, lập kế hoạch cẩn thận và thực hiện kế hoạch một cách chính xác. Toàn bộ hệ thống của tàu thăm dò và toàn bộ nhân viên nghiên cứu, thử nghiệm tham gia đều thực hiện công việc theo yêu cầu "chất lượng cao, hiệu quả cao và lợi ích cao" để đảm bảo sứ mệnh thám hiểm sao Hỏa đầu tiên của nước tôi diễn ra suôn sẻ.
||||
