BepiColombo bước vào chặng cuối để tiến vào quỹ đạo Sao Thủy

Ngày 3/9/2026, BepiColombo dự kiến tách Mô-đun Chuyển tiếp Sao Thủy (Mercury Transfer Module - MTM) khỏi cụm tàu chính. Đây là thời điểm bàn giao giữa hai giai đoạn rất khác nhau của sứ mệnh: MTM đã cung cấp điện và lực đẩy để đưa tàu vượt qua vùng trong của Hệ Mặt Trời; sau khi tách, tàu quỹ đạo Sao Thủy (MPO) của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) và tàu Mio của Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA) sẽ tự thực hiện chuỗi thao tác khó khăn để vào quỹ đạo quanh hành tinh này. 56

Điểm mốc này vì thế rất quan trọng, nhưng không phải thời điểm BepiColombo chính thức vào quỹ đạo Sao Thủy. Thao tác chèn quỹ đạo được lên kế hoạch vào ngày 21/11/2026. Sau đó, sứ mệnh còn phải trải qua nhiều lần tách thiết bị và điều chỉnh quỹ đạo trước khi hai tàu bắt đầu hoạt động khoa học thường lệ vào tháng 4/2027. 57

Vì sao hành trình tới Sao Thủy kéo dài 8 năm?

BepiColombo được phóng ngày 20/10/2018. Thay vì bay thẳng tới Sao Thủy, sứ mệnh kết hợp hệ thống đẩy điện Mặt Trời với một lộ trình gồm 9 lần bay lướt hỗ trợ hấp dẫn: một lần qua Trái Đất, hai lần qua Sao Kim và sáu lần qua Sao Thủy. 1210

Lộ trình vòng vèo này xuất phát từ lực hấp dẫn cực lớn của Mặt Trời. Khi một tàu vũ trụ bay vào phía trong Hệ Mặt Trời, nó sẽ tăng tốc. Vì vậy, chỉ hướng tàu về phía Sao Thủy là chưa đủ; BepiColombo phải liên tục giảm năng lượng quỹ đạo quanh Mặt Trời và điều chỉnh vận tốc để có thể được Sao Thủy bắt giữ.

Các lần bay lướt giúp tàu giảm tốc và định hình quỹ đạo, trong khi hệ thống đẩy điện công suất thấp trên MTM tạo lực đẩy nhỏ nhưng liên tục trong thời gian dài. 41013 Cách tiếp cận này chậm hơn, song tiết kiệm nhiên liệu hơn so với việc dùng động cơ đẩy mạnh để đi theo một tuyến trực tiếp. ESA cho biết giai đoạn hành trình bao gồm hàng nghìn giờ vận hành hệ thống đẩy điện Mặt Trời đầy thách thức. 15

Trục trặc động lực học và lộ trình được điều chỉnh

Tháng 4/2024, một vấn đề liên quan đến nguồn điện khiến các động cơ đẩy điện của BepiColombo không thể hoạt động ở công suất tối đa. Đội ngũ điều hành đã điều chỉnh quỹ đạo và kế hoạch vận hành để tiếp tục sứ mệnh, thay vì từ bỏ chuyến bay. 11

Hệ thống đẩy điện Mặt Trời hoàn tất cung đoạn đẩy cuối cùng lúc 15 giờ 24 phút theo CEST ngày 15/6/2026. Việc tắt động cơ kết thúc giai đoạn hành trình kéo dài và chuẩn bị cho chiến dịch tiếp cận Sao Thủy. 6

Sau khi MTM tách ra, hệ thống động cơ hóa học của MPO sẽ đảm nhiệm các thao tác cần thiết trong giai đoạn đến quỹ đạo. Cụm tàu còn lại vẫn phải thực hiện chính xác nhiều lần đốt động cơ và tách thiết bị trong môi trường khắc nghiệt gần Sao Thủy. 5

Điều gì xảy ra vào ngày 3/9?

MTM sẽ tách khỏi cụm gồm MPO, Mio và tấm chắn nắng dành cho Mio. Sau 8 năm, mô-đun này đã hoàn thành nhiệm vụ ban đầu: cung cấp điện và lực đẩy điện để đưa toàn bộ tàu vượt qua vùng trong của Hệ Mặt Trời. 5

Sau thao tác tách, hai tàu khoa học sẽ ở trong cấu hình phù hợp cho giai đoạn đến Sao Thủy. Đây cũng là khởi đầu của chuỗi hoạt động mà trong đó từng bộ phận phải được tách hoặc tái định vị đúng thời điểm.

ESA dự kiến phát trực tiếp sự kiện từ 13 giờ 45 phút CEST, giúp công chúng theo dõi bước đầu tiên của một trong những giai đoạn vận hành phức tạp nhất của sứ mệnh. Bản phát trực tiếp không trực tiếp làm tăng độ an toàn cho tàu hay tạo ra dữ liệu khoa học; ý nghĩa chính của nó là truyền thông, thu hút sự chú ý tới một cột mốc kỹ thuật mang tính quyết định sau nhiều năm bay liên tục.

Lịch trình tiến vào quỹ đạo Sao Thủy

Chuỗi mốc dự kiến gồm:

• 3/9/2026: MTM tách khỏi cụm MPO–Mio–tấm chắn nắng, đánh dấu chính thức sự khởi đầu của giai đoạn đến Sao Thủy. 5
• 21/11/2026: MPO và Mio, khi vẫn còn kết nối với nhau, bắt đầu thao tác chèn vào quỹ đạo Sao Thủy. ESA mô tả chiến dịch này gồm 16 lần đốt động cơ hóa học, tiếp tục cho đến tháng 3/2027. 5
• 9/12/2026: Mio tách khỏi MPO và bắt đầu chuyển sang quỹ đạo riêng có độ lệch tâm lớn để nghiên cứu môi trường từ trường của Sao Thủy. 5
• Tháng 12/2026: Tấm chắn nắng của Mio, có tên MOSIF, được thả bỏ sau khi hoàn thành nhiệm vụ bảo vệ tàu trong hành trình và giai đoạn tiếp cận.
• Tháng 3/2027: MPO dự kiến đạt quỹ đạo khoa học đã định sau các thao tác cuối cùng nhằm điều chỉnh hình dạng và độ cao quỹ đạo.
• Tháng 4/2027: Hai tàu quỹ đạo dự kiến bắt đầu phối hợp hoạt động khoa học thường lệ. 7

Mỗi mốc đều phụ thuộc vào mốc trước đó. Nếu MTM tách quá sớm, tàu được đưa vào quỹ đạo không chính xác hoặc Mio được thả ở sai vị trí, khả năng đạt các quỹ đạo khoa học riêng có thể bị ảnh hưởng.

Phát hiện mới về silica nói lên điều gì?

Các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và phân tích dữ liệu quan sát gần đây ước tính silicon dioxide (silica, SiO₂) có thể chiếm khoảng 37% khối lượng bề mặt Sao Thủy, thấp hơn tới 25% so với các ước tính trước đây.

Tỷ lệ silica giúp các nhà khoa học suy luận lớp vỏ Sao Thủy đã hình thành như thế nào. Tỷ lệ thấp hơn có thể phù hợp với các loại đá núi lửa hình thành từ quá trình nóng chảy từng phần mạnh hơn trong lớp phủ. Một cách diễn giải đang được xem xét là một phần vật chất núi lửa trên Sao Thủy có thể xuất phát từ những khối nóng chảy sâu hơn và nóng hơn so với giả định trước đây.

Tuy nhiên, đây mới là một cách giải thích, chưa phải bản dựng hoàn chỉnh về phần bên trong Sao Thủy. Thành phần bề mặt có thể thay đổi theo từng khu vực, còn các phép đo từ Trái Đất luôn có giới hạn. Câu hỏi then chốt là tỷ lệ silica thấp này có đại diện cho toàn bộ hành tinh hay chỉ phản ánh một số địa hình cùng những bất định trong đo đạc.

BepiColombo có thể kiểm chứng giả thuyết này ra sao?

MPO và Mio sẽ tiếp cận những phần khác nhau của bài toán. Các thiết bị trên MPO được thiết kế để nghiên cứu thành phần bề mặt, địa chất, cấu trúc bên trong và địa hình Sao Thủy. Dữ liệu thu được có thể liên kết sự phân bố nguyên tố với các đồng bằng núi lửa, độ dày lớp vỏ, biến thiên trọng lực và lịch sử địa chất của hành tinh.

Trong khi đó, Mio tập trung vào từ trường và môi trường không gian quanh Sao Thủy. Các phép đo của tàu sẽ cung cấp bối cảnh về từ quyển, plasma và tầng ngoại quyển của hành tinh, bổ trợ cho việc MPO nghiên cứu bề mặt và phần bên trong. 5

Hai tàu có thể củng cố hoặc làm phức tạp thêm giả thuyết về quá trình nóng chảy sâu hơn. Chúng có thể cho thấy hàm lượng silica thấp xuất hiện trên diện rộng, xác định sự khác biệt hóa học giữa các vùng, hoặc chỉ ra rằng một phần mức thiếu hụt apparent bắt nguồn từ giới hạn của các quan sát trước đây.

Dù kết quả theo hướng nào, BepiColombo sẽ giúp chuyển cuộc tranh luận từ những ước tính gián tiếp sang các phép đo trực tiếp và có phạm vi toàn cầu hơn.

Ý nghĩa lớn hơn của việc tách MTM

Việc tách MTM có thể dễ bị xem như một thao tác kỹ thuật thường lệ. Chính xác hơn, đây là thời điểm BepiColombo chuyển từ chế độ vận chuyển sang chế độ vận hành hành tinh chính xác.

Trong 8 năm qua, ưu tiên của sứ mệnh là đưa cụm tàu tới Sao Thủy bằng một lộ trình đặc biệt tiết kiệm năng lượng. Từ tháng 9/2026, nhiệm vụ thay đổi: tàu phải thực hiện thao tác chèn quỹ đạo, tách hai phương tiện khoa học, loại bỏ phần cứng bảo vệ và thiết lập đúng các quỹ đạo cần thiết cho hoạt động quan sát dài hạn.

Nếu chuỗi thao tác này diễn ra theo kế hoạch, BepiColombo sẽ cung cấp bức tranh đầy đủ hơn về bề mặt, phần bên trong, từ trường và lịch sử địa chất của Sao Thủy. Sự kiện ngày 3/9 là dấu hiệu đầu tiên cho thấy sứ mệnh đã bước vào chặng cuối, cũng là chặng đòi hỏi nhiều kỹ thuật nhất.