TPO - Vũ Trụ là khoảng không gian vô tận chứa các thiên hà, Khám phá vũ trụ từ lâu luôn là điều khát khao của giới khoa học… dù công việc này không hề đơn giản.
Vũ Trụ là khoảng không gian vô tận chứa các thiên hà. Mỗi thiên hà là một tập hợp của rất nhiều thiên thể (như các ngôi sao. hành tinh, vệ tinh, sao chổi,...) cùng với khí, bụi và bức xạ điện từ. Thiên hà chứa Mặt Trời và các hành tinh của nó (trong có Trái Đất) được gọi là Dải Ngân Hà. Hệ Mặt Trời là một tập hợp các thiên thể nằm trong Dải Ngân Hà. Hệ Mặt Trời gồm có Mặt Trời ở trung tâm cùng với các thiên thể chuyển động xung quanh (đó là các hành tinh, tiểu hành tinh, vệ tinh, sao chổi, thiên thạch) và các đám bụi khí. Hệ Mặt Trời có tám hành tinh là Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh và Hải Vương tinh… Trái Đất là một hành tinh trong Hệ Mặt Trời. Khoảng cách trung bình từ Trái Đất đến Mặt Trời là 149.6 triệu km. Khoảng cách đó cùng với sự tự quay làm cho Trái Đất nhận được lượng nhiệt và ánh sáng phù hợp để sự sống có thể phát sinh và phát triển. Cũng như các hành tinh khác, Trái Đất vừa tự quay quanh trục, vừa chuyến động tịnh tiến xung quanh Mặt Trời. Các chuyển động này đã tạo ra nhiều hệ quả địa lí quan trọng trên Trái Đất. Ánh sáng là thứ di chuyển nhanh nhất trong vũ trụ, nó đi với tốc độ 300 ngàn cây số mỗi giây - rất nhanh. Nếu bạn có thể đi được với vận tốc ánh sáng, thì bạn chỉ mất 1 giây để có thể đi vòng quanh xích đạo Trái Đất đến 7,5 lần. Một năm ánh sáng bằng 9.460.528.400.000km (9,5 ngàn tỷ km), tức là 5.878.499.810.000 dặm. Nếu bạn bước với tốc độ trung bình 20 phút một dặm, thì bạn phải mất 225 triệu năm mới hoàn tất một năm ánh sáng. Clip nguồn Vnexpress Nếu chế tạo được tàu vũ trụ di chuyển với vận tốc ánh sáng 1.080 triệu km/h, con người có thể khám phá những hành tinh xa xôi trong hệ Mặt Trời chỉ trong phút chốc. Tuy nhiên đây vẫn là ước mơ vì tàu vũ trụ chở người hiện nay mới chỉ đạt tốc độ cao nhất gần 40.000km/h. Còn tàu thăm dò Juno của NASA hiện đang giữ kỷ lục khi được hấp thu lực hấp dẫn khổng lồ của hành tinh giúp nó tăng tốc tới 265.000 km/h. Tốc độ này biến Juno thành vật thể nhân tạo nhanh nhất trong lịch sử. Khoảng cách từ Trái đất đến các hành tinh trong hệ mặt trời: Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời là 8,32 phút ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Thủy là 5,10 phút ánh sáng ; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Kim là 2,3 phút ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng là 1,3 giây ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Hỏa là 4,35 phút ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Mộc là 34,95 phút ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Thổ là 1,18 giờ ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Thiên Vương là 2,52 giờ ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Hải Vương là 4,03 giờ ánh sáng; Khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Diêm Vương là 4,6 giờ ánh sáng ;Khoảng cách từ Trái Đất đến các hành tinh trong vành đai Kuiper là: 4,02 giờ ánh sáng. Vì sao tàu vũ trụ được phóng theo chiều quay của trái đất? Các vận động viên muốn nhảy xa phải lấy đà, muốn ném lao cũng lấy đà. Đó là sự lợi dụng lực quán tính. Lực quán tính đã giúp vận động viên hay cây lao, bay xa hơn. Khi phóng tên lửa thuận theo hướng quay của trái đất, chính là chúng ta đã mượn thêm lực quán tính này. Thực tế, không phải mọi điểm trên trái đất đều quay với tốc độ như nhau. Càng gần Bắc cực và Nam cực, tốc độ quay càng chậm. Càng gần xích đạo, tốc độ quay càng lớn (hình tượng này giống như chiếc đĩa hát quay trên máy quay đĩa. Cùng một vòng quay, nhưng các điểm ở rìa đĩa hát đi được một đoạn đường dài hơn so với các điểm ở tâm đĩa).Trung tâm Bắc và Nam cực quay với tốc độ gần bằng không. Nhưng ở vùng xích đạo, tốc độ này lên tới 465 mét/giây. Bởi vậy, trừ hai khu vực ở trung tâm Bắc cực và Nam cực, còn tại hầu hết các điểm khác, con người đều có thể lợi dụng lực quay của trái đất. Khi tàu vũ trụ phóng lên ở vùng xích đạo, vận tốc của nó sẽ được cộng thêm vận tốc quay của trái đất (tức là 465 mét/giây). Và do vậy, dù lực phóng ban đầu của tàu có yếu hơn một chút, nó vẫn dễ dàng thắng được sức hút trái đất. Tuy nhiên, càng lên các vĩ độ cao (gần hai cực hơn), tốc độ quay của trái đất càng chậm, do đó tên lửa càng ít lợi dụng được lực quay này. Clip nguồn Youtube. Ngày 28/2, AFP dẫn lời nhà khoa học Fraklin Chang-Diaz, cựu phi hành gia và là nhà vật lý tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Mỹ, cho biết, bay từ Trái Đất đến Sao Hỏa có thể chỉ mất 39 ngày, bằng gần 1/6 thời gian dự kiến hiện nay. Ảnh minh họa. Hành trình đến hành tinh “Đỏ” sẽ nhanh hơn rất nhiều, nếu sử dụng tên lửa VASIMR công nghệ cao, hiện đang chuẩn bị được thử nghiệm sau nhiều thập kỷ. Loại tên lửa này đã nhanh chóng trở thành một trụ cột trong chiến lược tương lai của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) Tên lửa VASIMR sẽ sử dụng điện năng để chuyển hóa nhiên liệu, giống hydrogen, helium hay deuterium, thành khí plasma được hâm nóng tới 11 triệu độ C. Khí plasma sau đó được chuyển vào ống khí sử dụng từ trường để đẩy tàu vũ trụ. Theo ông Chang-Diaz, tên lửa này sẽ đẩy tàu vũ trụ về phía Mặt Trăng hoặc sao Hỏa với tốc độ nhanh hơn bao giờ hết (ước tính khoảng 55 km/giây). Việc sử dụng nhiên liệu được i-on hóa cũng giúp tạo ra từ trường xung quanh tàu vũ trụ chống lại sự bức xạ. Với công nghệ này, hành trình lên sao Hỏa sẽ chỉ mất 39 ngày, trong khi toàn bộ thời gian dự tính cho một chuyến thám hiểm sao Hỏa hiện nay vào khoảng 3 năm, bao gồm 18 tháng buộc phải ở lại hành tinh này để đợi cơ hội trở về Trái Đất. Khoảng cách từ Trái Đất đến sao Hỏa dao động từ 55 triệu đến 400 triệu km, phụ thuộc vào vị trí của hai hành tinh này trong quỹ đạo.
Thu Thảo (Đồ họa: NASA/Amaze Lab) Thời gian qua, mọi cặp mắt đều đang đổ dồn về hành tinh đỏ. Với hàng loạt sứ mệnh được thực hiện trong vài năm gần đây bao gồm sự kiện tàu Perseverance hạ cánh vào ngày 22/2/2021, Sao Hoả ngày càng trở nên hấp dẫn với các nhà thiên văn, vật lý thiên thể, và các phi hành gia tương lai.
 NASA dự định sẽ đưa các phi hành gia của họ lên Sao Hoả trong tương lai, và Elon Musk lúc nào cũng khẳng định ông sẽ là người đầu tiên thực hiện được điều đó. Nhưng trước khi chúng ta thắt dây an toàn và phóng vào vũ trụ, điều quan trọng cần biết là: chính xác thì chuyến bay lên Sao Hoả sẽ kéo dài trong bao lâu? Sao Hoả mất 687 ngày (tính theo thời gian của Trái đất) để quay một vòng quanh mặt trời. Có nghĩa là khoảng cách giữa Trái đất với Sao Hoả thay đổi mỗi ngày, và hai hành tinh sẽ ở xếp thẳng hàng nhau sau mỗi 26 tháng. Ngoài ra, vì cả Trái đất và Sao Hoả đều có quỹ đạo hình elip (quỹ đạo của Sao Hoả có hình elip rõ ràng hơn Trái đất), trong một số lần thẳng hàng, khoảng cách giữa hai hành tinh sẽ gần nhau hơn một số lần khác. Lần gần đây nhất Trái đất và Sao Hoả tiến lại gần nhau đáng chú ý là vào ngày 6/10/2020, khi hành tinh đỏ chỉ cách chúng ta khoảng 62,07 triệu km.
Vậy sẽ mất bao lâu để hoàn thành một chuyến bay dài 62 triệu km đến Sao hoả? Còn tuỳ vào tốc độ của bạn. Ví dụ, tàu Perseverance di chuyển ở vận tốc khoảng 39.600 kmh và mất 7 tháng mới đến nơi, nhưng đó là bởi vị trí của Trái đất và Sao Hoả ở thời điểm Perseverance được phóng lên và vị trí của chúng khi tàu hạ cánh. Nếu bạn có thể đi lên Sao Hoả nhanh như tàu New Horizons (nổi tiếng vì tiếp cận Sao Diêm Vương hồi năm 2015), bạn có thể đến Sao Hoả chỉ trong 39 ngày tuỳ thuộc vào vị trí các hành tinh và khả năng duy trì tốc độ ở mức 58.000 km mà tàu New Horizons đạt được. Trong lịch sử, các tàu vũ trụ từng mất 128 ngày (tàu Mariner 7 bay ngang qua Sao Hoả) và 333 ngày (tàu Viking 2, cũng là tàu vũ trụ thứ 2 của Mỹ hạ cánh trên Sao Hoả). Bởi chưa có con người nào du hành lên Sao Hoả, chúng ta không biết chính xác hành trình sẽ nhanh đến thế nào.;Nên nhớ rằng, càng đến gần Sao Hoả, bạn càng cần phải giảm tốc độ. Để đạt được kết quả tốt nhất, chuyến bay đưa con người lên Sao Hoả sẽ được tính toán để tận dụng lợi thế khi hai hành tinh xếp thẳng hàng nhau và khoảng cách giữa chúng là nhỏ nhất. Hầu hết các ước tính cho thấy thời gian của chuyến đi sẽ dao động từ 150 - 300 ngày - tức từ 5 - 10 tháng - và trung bình là khoảng 7 tháng, giống như tàu Perseverance vậy. Minh.T.T (Tham khảo HowStuffWorks) |
