Năm cơ quan vũ trụ trên thế giới đã hợp tác thực hiện sứ mệnh kéo dài 5 năm, với mục tiêu đưa robot thăm dò và xe tự hành đáp xuống Phobos - mặt trăng lớn hơn và gần sao Hỏa hơn trong số 2 vệ tinh nhỏ của hành tinh đỏ.
Cơ quan Thám hiểm hàng không vũ trụ Nhật Bản (JAXA) phóng tàu trước bình minh, từ cảng vũ trụ của nước này trên đảo Tanegashima. Một giờ sau, các quan chức tuyên bố vụ phóng thành công, khi tàu vũ trụ tách khỏi tầng trên của tên lửa theo đúng kế hoạch. Đội ngũ điều khiển bay vỡ òa trong tiếng vỗ tay, đứng bật dậy, bắt tay và ôm nhau chúc mừng.
Trong 50 năm qua, NASA đã đưa 9 tàu vũ trụ đáp xuống sao Hỏa thành công. Trung Quốc cũng thực hiện một cuộc đổ bộ vào năm 2021. Tuy nhiên, chưa có quốc gia nào từng đưa thiết bị lên bề mặt Phobos hoặc Deimos - mặt trăng còn lại của sao Hỏa. Cũng chưa ai đưa được mẫu vật từ sao Hỏa về Trái đất, chưa nói đến các mặt trăng của hành tinh này.
Nếu thành công, những mảnh bụi, đất và đá từ Phobos sẽ được đưa về Trái đất vào năm 2031.
“Có rất nhiều adrenaline, sự phấn khích và cảm giác kinh ngạc”, nhà vật lý thiên văn Tom Statler của NASA, người tham gia dự án, cho biết.
Nhật Bản có lợi thế khi bước vào sứ mệnh này nhờ sau khi đã 2 lần đưa mẫu vật từ các tiểu hành tinh về Trái đất thành công.
Phobos là một khối đá nhỏ, gồ ghề, có hình dạng giống củ khoai tây, với đường kính chỉ khoảng 22 km. Việc phân tích các mẫu vật từ thiên thể này có thể giúp giải thích quá trình hình thành các mặt trăng của sao Hỏa và có thể cả các mặt trăng khác trong vũ trụ.
Sứ mệnh mang tên MMX - viết tắt của chương trình Thám hiểm các mặt trăng của sao Hỏa, có kinh phí 578 triệu USD, sử dụng tàu vũ trụ nặng tới 5 tấn. Dự kiến, tàu sẽ đến sao Hỏa vào cuối mùa hè năm sau.
Tàu sẽ đồng bộ quỹ đạo với Phobos - vốn quay quanh sao Hỏa ở khoảng cách rất gần, trước khi thả xe tự hành do Pháp và Đức phát triển. Xe mang tên Idefix - được đặt theo tên chú chó lông trắng trong bộ truyện tranh Asterix.
Có kích thước nhỉnh hơn chiếc lò vi sóng, Idefix sẽ tự hạ xuống Phobos, nảy bật trong vài phút trước khi dừng lại trong môi trường có lực hấp dẫn cực kỳ yếu của mặt trăng này.
Xe tự hành 4 bánh được thiết kế để tự lật trở lại vị trí bình thường nếu hạ cánh trong tư thế lộn ngược. Tuy nhiên, mọi tính toán có thể trở nên vô nghĩa nếu xe bị lún xuống lớp đất mềm hoặc mắc kẹt giữa các tảng đá, ông Julien Baroukh thuộc Cơ quan Vũ trụ Pháp cho biết.
Ông nói thêm rằng sau khi các tấm pin Mặt trời được triển khai, xe sẽ không còn khả năng tự lật lại. Vì vậy, phương tiện sẽ di chuyển với tốc độ cực chậm, chỉ 1 mm/giây.
Theo ông Baroukh, Idefix sẽ đóng vai trò như một thiết bị “trinh sát bảo đảm an toàn”, di chuyển khảo sát Phobos trong 100 ngày. Các nhân viên điều khiển bay của Nhật Bản muốn tránh những khu vực có đất dạng bột và địa hình gồ ghề khi tàu mẹ - thiết bị đổ bộ cố định có 4 chân - hạ xuống bề mặt để thu thập mẫu vật vào cuối năm 2028 hoặc năm 2029.
Thiết bị đổ bộ sẽ chỉ hoạt động trên Phobos trong 2 giờ, khoan và hút ít nhất 10 gram vật liệu trước khi phóng trở lại không gian.
Sau đó, tàu nghiên cứu Deimos sẽ thực hiện một loạt chuyến bay sượt qua vệ tinh này, trước khi rời khu vực sao Hỏa vào năm 2030 và quay trở lại Trái đất. Dự kiến mẫu vật sẽ được đưa xuống khu vực sa mạc ở Úc vào năm 2031.
Đây là nhiệm vụ được đánh giá là đầy hiểm nguy, với những mảnh vỡ của các sứ mệnh thất bại rải rác trên con đường chinh phục 2 mặt trăng.
Mong muốn của nhiều quốc gia
Nga đã thất bại trong cả 3 nỗ lực thám hiểm Phobos, cũng như nhiều sứ mệnh khác tới sao Hỏa. Trong sứ mệnh duy nhất trước đây nhằm thám hiểm sao Hỏa, Nhật Bản không thể đưa tàu vũ trụ vào quỹ đạo quanh hành tinh đỏ.
Ngay cả NASA cũng từng gặp không ít thất bại trong nỗ lực tìm lời giải cho câu hỏi lớn: Liệu sự sống có từng tồn tại trên sao Hỏa hay không?
Thông qua việc nghiên cứu 2 mặt trăng của sao Hỏa, các nhà khoa học hy vọng sẽ xác định xem có phải Phobos và Deimos hình thành sau vụ va chạm cổ đại giữa sao Hỏa với một thiên thể đá trong không gian hay không. Một giả thuyết khác cho rằng 2 mặt trăng này có thể là những tiểu hành tinh đi lạc, sau đó bị lực hấp dẫn của sao Hỏa giữ lại.
Những phát hiện thu được có thể giúp làm sáng tỏ quá trình hình thành các hành tinh và mặt trăng, thậm chí cung cấp manh mối về những điều kiện cần thiết để sự sống xuất hiện.
Theo bà Lindsay Hays - quyền Giám đốc Ban Khoa học Hành tinh của NASA, kết quả nghiên cứu cũng sẽ góp phần định hình các sứ mệnh sao Hỏa trong tương lai, bao gồm những chuyến thám hiểm có sự tham gia của phi hành gia.
Nhật Bản không phải quốc gia duy nhất muốn khai thác kho tàng khoa học chứa đựng trong đất đá của hệ sao Hỏa. Trung Quốc dự kiến phóng một sứ mệnh đưa mẫu vật từ sao Hỏa về Trái đất vào năm 2028, trong khi NASA vẫn đang cân nhắc phương án thu hồi hơn 30 ống mẫu do xe tự hành Perseverance thu thập. Đây hiện là phương tiện lập kỷ lục về khả năng di chuyển trên một thiên thể ngoài Trái đất.
Nhật Bản và Trung Quốc có thể cạnh tranh sát nút trong cuộc đua đưa mẫu vật từ hệ sao Hỏa về Trái đất. Cả 2 quốc gia đều đặt mục tiêu thực hiện điều này vào năm 2031.
Nhật Bản đầu tư 350 triệu USD cho sứ mệnh MMX. NASA đóng góp 87 triệu USD, Cơ quan Vũ trụ Pháp khoảng 68 triệu USD, Cơ quan Vũ trụ Đức khoảng 56 triệu USD và Cơ quan Vũ trụ châu Âu khoảng 17 triệu USD.