Trường Sơn
Writer
Vào những năm 70 của thế kỷ 20, đó là thời kỳ bùng nổ thám hiểm không gian của con người, để nghiên cứu tốt hơn những bí ẩn của các hành tinh trong hệ mặt trời, Cơ quan Vũ trụ Hoa Kỳ NASA và Cơ quan Vũ trụ Liên Xô đã háo hức khám phá không gian bên ngoài, đồng thời làm cho trình độ kỹ thuật nghiên cứu không gian của hai nước cạnh tranh hơn trên thế giới.
Mãi đến năm 1976, tàu vũ trụ Voyager 1 của NASA mới rời khỏi hệ mặt trời và đi vào không gian vũ trụ, và vào thời điểm đó, khả năng "đầu tiên" của NASA rất ấn tượng.
Dựa trên công nghệ được nghiên cứu và phát triển bởi tàu thăm dò không gian liên sao, Voyager 1 trở thành tàu vũ trụ không người lái đầu tiên bay vào không gian liên sao và xa Trái đất nhất.
Voyager 1 được NASA Hoa Kỳ phóng vào ngày 5 tháng 9 năm 1977, và sau đó bắt đầu đi vào không gian liên sao vào năm 1979. Năm 1998, phải mất khoảng 14 giờ để NASA của Hoa Kỳ gửi thông tin đến Voyager 1 từ khoảng cách 10 tỷ km từ Trái đất.
Năm 2003, cách trái đất 23, 3 tỷ km, nghĩa là từ rìa hệ mặt trời, tàu vũ trụ thăm dò Pioneer của Hoa Kỳ đã nhận được tín hiệu từ Voyager 1, khiến cơ quan vũ trụ Hoa Kỳ ngày càng tin rằng một tàu vũ trụ cũng có thể bay ra khỏi hệ mặt trời, điều đó cũng có nghĩa là con người có thể đi xa hơn vào không gian để khám phá.
Để giải quyết một số vấn đề này, NASA của Hoa Kỳ đã đưa ra một phần của giải pháp, đó là sử dụng phương pháp "phóng hấp dẫn" để cho phép tàu vũ trụ di chuyển trong hệ mặt trời.
Phóng hấp dẫn, như tên cho thấy, là sử dụng lực hấp dẫn của các hành tinh khác nhau để cung cấp năng lượng cho tàu vũ trụ, giống như chúng ta chơi bi-a, miễn là quả bóng được cho một chút trọng lực, nó sẽ nảy lên, đó là ví dụ tốt nhất về máy phóng hấp dẫn.
Cụ thể, sẽ có một trường hấp dẫn gần mỗi hành tinh, chỉ cần tàu vũ trụ đi vào trường hấp dẫn của hành tinh, nó có thể làm cho tàu vũ trụ quay quanh hành tinh, đồng thời có thể cung cấp tốc độ cho tàu vũ trụ, nhưng không phải hành tinh nào cũng có thể sử dụng được, chẳng hạn như mặt trời và sao Thổ, v.v., nếu sử dụng máy phóng hấp dẫn của những ngôi sao này, tàu vũ trụ sẽ bị hút vào bên trong ngôi sao, đồng thời, nó có thể gây ra thiệt hại cho các dụng cụ mà tàu vũ trụ mang theo.
Do đó, NASA của Hoa Kỳ phải quyết định sử dụng ngôi sao nào để phóng trọng lực dựa trên quỹ đạo thiết kế của Voyager 1, và đồng thời, NASA cũng sử dụng helium thu được từ tên lửa để đẩy và điều khiển tàu vũ trụ, đồng thời cũng có thể cung cấp năng lượng cho các dụng cụ điện tử của tàu vũ trụ.
Trong những ngày đầu phóng tàu vũ trụ, NASA Hoa Kỳ cũng đã chọn "trọng lực" để cung cấp năng lượng cho Voyager 1, và sau đó vào ngày 2 tháng 3 năm 1977, Voyager 1 đã thực hiện một "máy phóng hấp dẫn" chống lại Sao Mộc, và tiếp cận Sao Hỏa và các hành tinh khác, rời trường hấp dẫn của Trái đất vào ngày 17 tháng 7 cùng năm và vào ngày 11 tháng 12 năm 1986, Voyager 1 đã phá vỡ trường hấp dẫn của Sao Thổ và bắt đầu vượt ra ngoài hệ mặt trời.
Nhưng đối với một tàu vũ trụ như Voyager 1 bay trong hệ mặt trời, làm thế nào nó có thể liên lạc với Trái đất?
Điều này đòi hỏi phải sử dụng các mạng không gian sâu.
Để liên lạc với tàu vũ trụ được phóng trong hệ mặt trời, cơ quan vũ trụ Hoa Kỳ phải triển khai ở nhiều nơi khác nhau trên trái đất, nơi đã xây dựng một mạng lưới không gian sâu, và ở nhiều nơi có vệ tinh và trạm quan sát chuyên thám hiểm không gian sâu, và hàng trăm kỹ thuật viên chuyên nghiệp để đảm bảo rằng việc liên lạc giữa tàu vũ trụ và trái đất có thể được thực hiện trơn tru.
Vào tháng 10 năm 1978, Trung tâm thám hiểm không gian sâu của NASA được thành lập tại Pasadena, California, được biết đến là tổ chức nghiên cứu khoa học nổi tiếng nhất của NASA, "Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực".
Phòng thí nghiệm này dành riêng cho việc giám sát và vận hành các vệ tinh và tàu vũ trụ để thám hiểm không gian giữa các vì sao của hệ mặt trời, nhưng những nhiệm vụ này đòi hỏi nhân viên chuyên môn và kỹ thuật để vận hành, và nó cũng là một công việc cực kỳ gian khổ và nặng nhọc.
Kết quả là, NASA Hoa Kỳ đã hợp tác với hơn một chục quốc gia khác để làm việc cùng nhau trong việc thăm dò hệ mặt trời và phòng thí nghiệm sử dụng vệ tinh để liên lạc với tàu vũ trụ thám hiểm hệ mặt trời.
Đồng thời, NASA của Mỹ cũng sử dụng vệ tinh để truyền thông tin, có thể chuyển tiếp tín hiệu từ mạng lưới không gian sâu đến các trạm quan sát không gian sâu trên Trái đất, sau đó phát chúng đến tàu vũ trụ không gian sâu.
Điều này sẽ làm giảm đáng kể khoảng cách liên lạc giữa tàu vũ trụ không gian sâu và Trái đất, đồng thời tăng tốc độ truyền thông tin để các thiết bị trên Voyager 1 không bị hết điện.
Tuy nhiên, điều này đòi hỏi các thiết bị trên tàu vũ trụ không gian sâu phát ra tín hiệu và có thể chấp nhận tín hiệu trở lại, đồng thời có thể liên lạc và liên lạc với các tàu thăm dò khác.
Mãi đến năm 1976, tàu vũ trụ Voyager 1 của NASA mới rời khỏi hệ mặt trời và đi vào không gian vũ trụ, và vào thời điểm đó, khả năng "đầu tiên" của NASA rất ấn tượng.
Dựa trên công nghệ được nghiên cứu và phát triển bởi tàu thăm dò không gian liên sao, Voyager 1 trở thành tàu vũ trụ không người lái đầu tiên bay vào không gian liên sao và xa Trái đất nhất.
Voyager 1 được NASA Hoa Kỳ phóng vào ngày 5 tháng 9 năm 1977, và sau đó bắt đầu đi vào không gian liên sao vào năm 1979. Năm 1998, phải mất khoảng 14 giờ để NASA của Hoa Kỳ gửi thông tin đến Voyager 1 từ khoảng cách 10 tỷ km từ Trái đất.
Năm 2003, cách trái đất 23, 3 tỷ km, nghĩa là từ rìa hệ mặt trời, tàu vũ trụ thăm dò Pioneer của Hoa Kỳ đã nhận được tín hiệu từ Voyager 1, khiến cơ quan vũ trụ Hoa Kỳ ngày càng tin rằng một tàu vũ trụ cũng có thể bay ra khỏi hệ mặt trời, điều đó cũng có nghĩa là con người có thể đi xa hơn vào không gian để khám phá.
Làm thế nào Voyager 1 bay xa như vậy?
Nói về một tàu vũ trụ như vậy có thể bay trong hệ mặt trời, số lượng công nghệ cần thiết là không bình thường, và điều quan trọng nhất để nó có thể bay với tốc độ cao trong hệ mặt trời là sức mạnh của nó.Để giải quyết một số vấn đề này, NASA của Hoa Kỳ đã đưa ra một phần của giải pháp, đó là sử dụng phương pháp "phóng hấp dẫn" để cho phép tàu vũ trụ di chuyển trong hệ mặt trời.
Phóng hấp dẫn, như tên cho thấy, là sử dụng lực hấp dẫn của các hành tinh khác nhau để cung cấp năng lượng cho tàu vũ trụ, giống như chúng ta chơi bi-a, miễn là quả bóng được cho một chút trọng lực, nó sẽ nảy lên, đó là ví dụ tốt nhất về máy phóng hấp dẫn.
Cụ thể, sẽ có một trường hấp dẫn gần mỗi hành tinh, chỉ cần tàu vũ trụ đi vào trường hấp dẫn của hành tinh, nó có thể làm cho tàu vũ trụ quay quanh hành tinh, đồng thời có thể cung cấp tốc độ cho tàu vũ trụ, nhưng không phải hành tinh nào cũng có thể sử dụng được, chẳng hạn như mặt trời và sao Thổ, v.v., nếu sử dụng máy phóng hấp dẫn của những ngôi sao này, tàu vũ trụ sẽ bị hút vào bên trong ngôi sao, đồng thời, nó có thể gây ra thiệt hại cho các dụng cụ mà tàu vũ trụ mang theo.
Do đó, NASA của Hoa Kỳ phải quyết định sử dụng ngôi sao nào để phóng trọng lực dựa trên quỹ đạo thiết kế của Voyager 1, và đồng thời, NASA cũng sử dụng helium thu được từ tên lửa để đẩy và điều khiển tàu vũ trụ, đồng thời cũng có thể cung cấp năng lượng cho các dụng cụ điện tử của tàu vũ trụ.
Trong những ngày đầu phóng tàu vũ trụ, NASA Hoa Kỳ cũng đã chọn "trọng lực" để cung cấp năng lượng cho Voyager 1, và sau đó vào ngày 2 tháng 3 năm 1977, Voyager 1 đã thực hiện một "máy phóng hấp dẫn" chống lại Sao Mộc, và tiếp cận Sao Hỏa và các hành tinh khác, rời trường hấp dẫn của Trái đất vào ngày 17 tháng 7 cùng năm và vào ngày 11 tháng 12 năm 1986, Voyager 1 đã phá vỡ trường hấp dẫn của Sao Thổ và bắt đầu vượt ra ngoài hệ mặt trời.
Làm cách nào để Voyager 1 liên lạc với Trái đất?
Ngày nay trên Trái đất, con người có thể kết nối thông qua các tín hiệu điện vệ tinh, không dây và có dây, bất kể bạn ở đâu trên trái đất, chỉ cần có tín hiệu, bạn có thể nói chuyện với mọi người ở bất cứ đâu trên thế giới và truyền tải thông tin.Nhưng đối với một tàu vũ trụ như Voyager 1 bay trong hệ mặt trời, làm thế nào nó có thể liên lạc với Trái đất?
Điều này đòi hỏi phải sử dụng các mạng không gian sâu.
Để liên lạc với tàu vũ trụ được phóng trong hệ mặt trời, cơ quan vũ trụ Hoa Kỳ phải triển khai ở nhiều nơi khác nhau trên trái đất, nơi đã xây dựng một mạng lưới không gian sâu, và ở nhiều nơi có vệ tinh và trạm quan sát chuyên thám hiểm không gian sâu, và hàng trăm kỹ thuật viên chuyên nghiệp để đảm bảo rằng việc liên lạc giữa tàu vũ trụ và trái đất có thể được thực hiện trơn tru.
Vào tháng 10 năm 1978, Trung tâm thám hiểm không gian sâu của NASA được thành lập tại Pasadena, California, được biết đến là tổ chức nghiên cứu khoa học nổi tiếng nhất của NASA, "Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực".
Phòng thí nghiệm này dành riêng cho việc giám sát và vận hành các vệ tinh và tàu vũ trụ để thám hiểm không gian giữa các vì sao của hệ mặt trời, nhưng những nhiệm vụ này đòi hỏi nhân viên chuyên môn và kỹ thuật để vận hành, và nó cũng là một công việc cực kỳ gian khổ và nặng nhọc.
Kết quả là, NASA Hoa Kỳ đã hợp tác với hơn một chục quốc gia khác để làm việc cùng nhau trong việc thăm dò hệ mặt trời và phòng thí nghiệm sử dụng vệ tinh để liên lạc với tàu vũ trụ thám hiểm hệ mặt trời.
Đồng thời, NASA của Mỹ cũng sử dụng vệ tinh để truyền thông tin, có thể chuyển tiếp tín hiệu từ mạng lưới không gian sâu đến các trạm quan sát không gian sâu trên Trái đất, sau đó phát chúng đến tàu vũ trụ không gian sâu.
Điều này sẽ làm giảm đáng kể khoảng cách liên lạc giữa tàu vũ trụ không gian sâu và Trái đất, đồng thời tăng tốc độ truyền thông tin để các thiết bị trên Voyager 1 không bị hết điện.
Tuy nhiên, điều này đòi hỏi các thiết bị trên tàu vũ trụ không gian sâu phát ra tín hiệu và có thể chấp nhận tín hiệu trở lại, đồng thời có thể liên lạc và liên lạc với các tàu thăm dò khác.
