PDA

View Full Version : Dự án VIM (Voyager Interstellar Mission ? sứ mệnh du hành giữa các vì sao)


cpthienhoa
25-08-2012, 10:01 AM
Dự án VIM (Voyager Interstellar Mission ? sứ mệnh du hành giữa các vì sao) (phần 1)

1. Giới thiệu chung

Do sự phát triển vượt bậc của công nghệ, cùng với cuộc chạy đua chinh phục vũ trụ trong thập niên 70, Hoa Kì đã liên tục đưa ra các dự án lớn nhằm khám phá các hành tinh thuộc nhóm thứ hai của hệ Mặt Trời. Hầu hết các dự án này đều thành công ngoài mong đợi trong đó điển hình là dự án phóng hai con tàu Pioneer 10,11 nhằm quay cận cảnh địa cực của sao Mộc và sao Thổ hay dự án sơ cấp của hai con tàu Voyager 1,2 nhằm khám phá sâu hơn những bí ẩn của nhóm hành tinh thứ hai nói riêng, của hệ Mặt Trời nói chung.
http://i781.photobucket.com/albums/yy94/sixpro_93/111-1.jpg

Dự án Voyager Interstellar Mission nằm trong các dự án lớn và lâu dài của NASA nhằm khám phá không gian giữa các hành tinh, giữa các vì sao và sự có mặt của các lực lượng từ tính, bức xạ? xảy ra khi hai con tàu Voyager thoát ra khỏi hệ Mặt Trời. Sứ mệnh này được bắt đầu ngay sau khi kết thúc nhiệm vụ sơ cấp của con tàu Voyager 2 năm 1989 (nhiệm vụ sơ cấp nhằm khám phá sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên Vương và sao Hải Vương). Dự án VIM sẽ kéo dài khoảng 30 năm. Hiện thời có năm đội khoa học tham gia phân tích các dữ liệu gửi về từ hai con tàu Voyager:
- Đội khảo sát từ trường
- Đội khảo sát hạt mang điện có năng lượng thấp
- Đội khảo sát các hiện tượng Plasma
- Đội khảo sát tia vũ trụ
- Đội khảo sát sóng Plasma
Mục tiêu chính yếu của những đội khoa học này là ước lượng và tổng hợp một cách chính xác nhất những dữ liệu liên quan đến:
- Sự định hướng của từ trường Mặt Trời ngoài không gian
- Sự hình thành, mật độ và năng lượng của hạt trong vũ trụ
- Tác động của gió Mặt Trời lên không gian trống ngoài hệ Mặt Trời
- Tìm hiểu nguồn gốc của những đợt sóng radio mà người ta cho rằng xuất phát từ heliopause - giới hạn ngoài cùng của hệ Mặt Trời
- Sự phân phối của hiđro ngoài heliosphere ? không gian giữa Mặt Trời và các vì sao

Trên hai con tàu Voyager là 7 dụng cụ khoa học chính yếu, 5 trong số đó trực tiếp hỗ trợ dữ liệu cho năm đội khảo sát:
- MAG Magnetic field investigation (máy khảo sát từ trường)
- LECP Low energy charged particle investigation (tổ hợp khảo sát hạt năng lượng thấp)
- PLS Plasma investigation (máy nghiên cứu hạt plasma)
- CRS Cosmic ray investigation (bộ dò tìm và phân tích tia vũ trụ)
- PWS Plasma wave investigation (máy dò tìm và khảo sát tia plasma)
Các dụng cụ khảo sát plasma trên tàu Voyager 1 đã không phản hồi đầy đủ dữ liệu do gặp trục trặc. Ngoài ra các bộ phận khác đều hoạt động tốt. Có hai thiết bị không tham gia vào quá trình khảo sát là :
- PRA Planetary Radio Astronomy Subsystem (hệ thống liên lạc độc lập liên hành tinh)
- UVS Ultraviolet Spectrometer Subsystem (quang phổ kế tử ngoại)

2. Kế hoạch thu thập dữ liệu

Dữ liệu được gửi trực tiếp về Trái Đất mà không qua bất kì trạm thu phát sóng trung gian nào với băng thông thực là 160 kbps. Tiến trình thu thập những thông tin quý giá này được thực hiện bằng hệ thống truyền thông liên hành tinh 34 mét (34 meter Deep Space Network - DSN). Thông tin được đều đặn gửi về Trái Đất khoảng 16 giờ mỗi ngày tuy nhiên khả năng lí tưởng này không phải bao giờ cũng thực hiện được do giới hạn kĩ thuật và khoảng cách với 2 con tàu quá lớn. Do vậy cứ một lần một tuần thì 48 giây dữ liệu về plasma lại được con tàu thu và ghi với tốc độ cao (115.2 kbps) trên băng từ Digital Tape Recorder (DTR) để sau đó phát lại. Dữ liệu được tổng hợp và gửi trở về Trái Đất 6 tháng một lần và yêu cầu 70 mét DSN thì mới thu nhận được.

(Còn tiếp)

haac

dalatbeco
25-08-2012, 10:01 AM
Dự án VIM (Voyager Interstellar Mission ? sứ mệnh du hành giữa các vì sao) (phần 2)

3. Thời gian hoạt động của các con tàu Voyager

http://i781.photobucket.com/albums/yy94/sixpro_93/1-4.jpg
Logo trên trang chủ của hai con tàu Voyager cùng sứ mệnh VIM của chúng

Hai con tàu thăm dò Nhà du hành 1,2 vẫn tiếp tục hoạt động dưới sự chỉ đạo hết sức chặt chẽ của dự án VIM nhằm tiết kiệm năng lượng và tránh để mất mát thông tin. Điện năng trên hai con tàu này được cung cấp bởi những máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ. Nguồn phóng xạ được sử dụng là Plutonium (Pu). Do sự phân rã tự nhiên của nguồn nhiên liệu Plutoni, năng lượng điện do các máy phát này cung cấp liên tục giảm xuống theo thời gian. Lúc rời Trái Đất, năng lượng trên các con tàu này duy trì ổn định ở mức 30V - 470W. Tuy nhiên tới đầu năm 2001 thì nguồn năng lượng này đã giảm xuống đáng kể: chỉ còn 315W đối với Voyager 1 và 319W đối với Voyager 2.

Để tăng thời gian hoạt động của 2 con tàu này, dự án VIM đã tính đến khả năng phải tắt dần các thiết bị khoa học ?ngốn? quá nhiều năng lượng. Quá trình tắt này sẽ kéo dài đến tận năm 2020, khi nguồn plutoni trên các con tàu hoàn toàn cạn kiệt.

Việc kết thúc hoạt động của con quay hồi chuyển sẽ kéo theo sự ngừng hoạt động của từ kế và những dụng cụ liên quan. Theo định kì thì cứ 6 lần một năm, con tàu sẽ quay tròn 360° mười lần liên tiếp quanh trục để ghi nhận các số liệu về từ tính quanh mình. Việc kết thúc qua trình này cũng là hợp lí bởi sẽ đến lúc từ trường do con tàu gây ra (do hoạt động của các dụng cụ thí nghiệm) lớn hơn từ trường đo được từ Mặt Trời. Khi đó, các kết quả đo đạc sẽ hoàn toàn bị sai lệch. Tuy nhiên việc kết thúc thao tác con quay sẽ làm cho 2 dụng cụ cực kì quan trọng là cảm biến Mặt Trời và bộ điều hợp ăngten công suất cao (High Gain Antenna pointing direction) bị vô hiệu hóa.


http://i781.photobucket.com/albums/yy94/sixpro_93/2-8.jpg

Hành trình tới các vì sao của hai con tàu Voyager bắt đầu từ năm 1977 và sẽ kết thúc vào năm 2020.


http://i781.photobucket.com/albums/yy94/sixpro_93/3-2.jpg

Một chiếc đĩa đồng mạ vàng được đặt trên mỗi con tàu Voyager nhằm gửi chúng đến cho những nền văn minh xa lạ ngoài hệ Mặt Trời. Chiếc đĩa này dày khoảng 12 inch, trên đó có ghi những rãnh chứa âm thanh và những hình vẽ tượng trưng cho các nền văn hóa trên Trái Đất đồng thời chỉ dẫn vị trí của hệ Mặt Trời trong dải Ngân Hà cũng như cách đọc chiếc đĩa này.

http://i781.photobucket.com/albums/yy94/sixpro_93/4-1.gif

Bức ảnh chụp rất rõ nét bề mặt thô nhám của Oberon ? một vệ tinh của sao Thiên Vương. Bức ảnh chụp vào tháng 1/1986 này từ tàu Voyager 2 cho thấy những lòng chảo rất nông chứa đầy băng và một số miệng núi lửa thấp trên Oberon ? một thế giới của sự tĩnh lặng.

http://i781.photobucket.com/albums/yy94/sixpro_93/5-2.jpg

Ảnh chụp vệt tối của sao Hải Vương từ tàu Voyager 2 vào tháng 8/1989. Bức ảnh chỉ rõ một vệt tối khổng lồ với kích thước lớn hơn Trái Đất, điểm xuyết xung quanh là những đám mây ti màu trắng bị kéo theo với tốc độ 2000 km/h. Thực chất đây là một cơn bão rất lớn tại cực Nam của hành tinh này.

(Còn tiếp)

haac

eubia
25-08-2012, 10:01 AM
Ôi chỉ là đưa tin. Mới đầu nhìn tiêu đề cứ tưởng đâu là một dự án kinh khủng nào đó của PAC chứ :D