Nhìn vào phòng sạch tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins (APL) ở Laurel, Maryland, một trong những điều đầu tiên bạn có thể nhận thấy về tàu không gian Dragonfly của NASA là hàng chục sợi cáp màu bạc uốn lượn xung quanh và xuyên qua cấu trúc của con tàu được thiết kế như một chiếc trực thăng đang được chế tạo để hướng tới Titan.
Tập hợp các bó dây, cáp và đầu nối này tạo thành hệ thống dây điện của tàu không gian. Đây chính là hệ thần kinh của Dragonfly, được lắp đặt để truyền tải an toàn nguồn điện và dữ liệu giữa các máy tính, bộ truyền động, cảm biến, thiết bị khoa học và pin của tàu đổ bộ.
“Bản thân hệ thống dây điện không làm bất cứ điều gì, nhưng nó cần thiết để mọi thứ khác có thể hoạt động,” Jackie Perry, trưởng nhóm phụ trách hệ thống dây điện của tàu đổ bộ Dragonfly tại APL, đơn vị chịu trách nhiệm thiết kế, chế tạo và vận hành tàu thăm dò có dạng trực thăng này cho NASA, cho biết. “Đây là phần cứng quan trọng chỉ tồn tại để phục vụ các bộ phận còn lại của tàu đổ bộ. Chúng tôi không thể làm gì nếu không có nó.”
Nhóm nhỏ gồm các kỹ sư và kỹ thuật viên của Perry đã đạt một cột mốc quan trọng vào tháng 7 khi lắp đặt hệ thống dây điện lên thân con tàu dùng cho nhiệm vụ. “Sau khi cấu trúc của tàu được bàn giao, các bộ giao diện từ xa và cảm biến nhiệt độ được lắp đặt, chúng tôi có thể bắt đầu lắp đặt hệ thống dây điện,” Perry nói.
Hệ thống dây điện thường là một trong những bộ phận đầu tiên được bàn giao cho một tàu không gian. Dragonfly đã vượt qua đợt đánh giá thiết kế quan trọng vào năm 2022, quá trình chế tạo bắt đầu vào cuối năm 2024 và hoàn tất khoảng một năm sau đó. Dây dẫn được làm bằng đồng phủ bạc, được bọc cách điện bằng một lớp polymer bền, chịu nhiệt, sau đó quấn bằng nhôm và gắn với các đầu nối bằng nhựa và kim loại. Dragonfly dự kiến được phóng vào mùa hè năm 2028 và tới vệ tinh Titan của Sao Thổ vào cuối năm 2034.
Hệ thống dây điện của Dragonfly đã sẵn sàng cho chuyến bay, gồm khoảng 17.315 feet (5,28 km) dây dẫn và 374 đầu nối, với khối lượng khoảng 100 pound (45 kg). (Nguồn: NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman)
Môi trường hoạt động của Dragonfly trên Titan đặt ra một số thách thức đặc biệt. Do thiết kế giống bình giữ nhiệt của con tàu (được cách nhiệt để giữ lại nhiệt từ nguồn năng lượng hạt nhân và duy trì nhiệt độ ấm áp trong điều kiện cực kỳ lạnh giá trên Titan), hệ thống dây điện phải được thiết kế để đi bên dưới một lớp cách nhiệt bằng bọt dày ở bên ngoài tàu đổ bộ, đồng thời phải đáp ứng việc lưu thông luồng không khí ấm bên trong. Perry cho biết nhu cầu năng lượng cao của tàu đòi hỏi cả dây cỡ 4 và cỡ 8, trong khi hệ thống dây điện vẫn phải đủ linh hoạt để luồn qua không gian bên trong chật kín, nơi chứa hệ thống bay và các hộp thiết bị, cùng một viên pin nặng gần 300 pound (khoảng 136 kg).
Nhóm sẽ tiếp tục kết nối hệ thống dây điện với các thiết bị khoa học và những bộ phận khác của tàu khi chúng được chuyển tới APL để tích hợp và tiến hành thêm các thử nghiệm.
Khu vực mục tiêu trên Titan được đặt tên
Hiệp hội Thiên văn học Quốc tế (IAU), cơ quan toàn cầu chịu trách nhiệm chính thức đặt tên cho các đối tượng trong không gian, đã phê duyệt tên gọi cho cánh đồng cồn cát lớn nơi Dragonfly sẽ hạ cánh trên Titan là Ahmakiq Undae. Khu vực này gồm các cồn cát và những vùng nằm giữa các cồn cát ở phía nam hố va chạm Selk, kéo dài tới rìa một dãy đồi hoặc núi.
Được đánh dấu bằng màu tím, Ahmakiq Undae nằm trong các cánh đồng cồn cát ở vùng xích đạo của vệ tinh Titan thuộc Sao Thổ, có đường kính khoảng 500 dặm (810 km) và giáp hố va chạm Selk có đường kính khoảng 50 dặm (80 km), ở phía trên bên phải. Các trầm tích hình thành trong vụ va chạm tạo ra hố Selk là những mục tiêu thăm dò chính của sứ mệnh Dragonfly của NASA. Khung màu vàng trên ảnh toàn cầu của Titan cho biết khu vực tương đối. (Nguồn: NASA/Jason Barnes)
Trong truyền thống của người Maya, người ta cầu khẩn linh hồn Ahmakiq (phát âm là “ah-mahk-eek”) ngăn những cơn gió mạnh làm hư hại mùa màng. Tên gọi này theo nghĩa đen có nghĩa là “người khóa gió” và phù hợp với quy ước của IAU về việc đặt tên cho các cánh đồng cồn cát - hay undae theo tiếng Latin - theo tên các vị thần và nữ thần của gió. Nhóm Dragonfly đã chọn Ahmakiq từ danh sách các tên do IAU đề xuất.
Khi tới Titan, Dragonfly sẽ thực hiện nhiệm vụ chính kéo dài 3,3 năm, khám phá nhiều môi trường đa dạng, từ các cồn cát giàu vật chất hữu cơ đến những trầm tích liên quan đến hố va chạm Selk, nơi mà nước lỏng, các vật chất hữu cơ phức tạp và những thành phần quan trọng đối với sự sống từng cùng tồn tại. Các phân tích khoa học cho thấy vụ va chạm hình thành Selk đã làm tan chảy nền đá băng giá, có khả năng tạo ra một hồ tạm thời lớn có thể duy trì trạng thái lỏng trong hàng trăm đến hàng nghìn năm bên dưới một lớp băng có tác dụng cách nhiệt, tương tự các ao hồ mùa đông trên Trái Đất.
Nguyễn Đình Nam
Theo NASA
