BepiColombo đã đi 9,9 tỷ km để tới sao Thủy như thế nào?

Khi mô-đun chuyển tiếp MTM rời BepiColombo ngày 3/9/2026, con tàu đang cách Trái Đất khoảng 200 triệu km. Lệnh tách diễn ra lúc 14 giờ theo giờ mùa hè Trung Âu, nhưng tín hiệu xác nhận đầy đủ chỉ tới trung tâm điều khiển lúc 15 giờ 49 phút. Khoảng chờ gần hai giờ ấy mở đầu chặng cuối của một hành trình đã kéo dài tám năm và tích lũy 9,9 tỷ km trong vùng phía trong Hệ Mặt Trời. [1]

BepiColombo không đến sao Thủy bằng một chuyến bay thẳng. Nhiệm vụ kết hợp lực đẩy điện Mặt Trời hoạt động lâu dài, chín lần bay sượt qua các hành tinh và nhiều lần điều chỉnh quỹ đạo. Ngay cả khi đã tới gần đích, tàu vẫn phải trải qua một chuỗi tách mô-đun, đổi tư thế và hiệu chỉnh đường bay trước khi hai tàu khoa học có thể hoạt động độc lập quanh sao Thủy. [1]

Vì sao hành trình dài tới 9,9 tỷ km?

Con số 9,9 tỷ km là tổng quãng đường BepiColombo đã đi trong tám năm, không phải khoảng cách thẳng giữa Trái Đất và sao Thủy. Quỹ đạo của nhiệm vụ uốn qua vùng phía trong Hệ Mặt Trời và gồm chín lần bay sượt. Vì thế, hành trình có thể dài hơn rất nhiều so với hình dung đơn giản rằng tàu chỉ cần hướng về phía hành tinh gần Mặt Trời nhất rồi bay tới. [1]

Các lần bay sượt và những giai đoạn lực đẩy kéo dài tạo thành một lịch trình liên tục được kiểm soát. Khi công suất khả dụng từ các tấm pin Mặt Trời của MTM bị giảm do một sự cố, đội nhiệm vụ phải thiết kế lại một phần đường bay. Sự điều chỉnh này vẫn giữ được mục tiêu đến sao Thủy, nhưng cho thấy quỹ đạo liên hành tinh không phải một tuyến cố định bất biến sau khi phóng. [1]

MTM đã đẩy cả cụm tàu bằng cách nào?

MTM có kích thước gần bằng một ô tô nhỏ và mang hai cánh pin Mặt Trời dài 15 m. Điện từ các tấm pin vừa cung cấp năng lượng cho toàn bộ cụm BepiColombo, vừa vận hành hệ thống đẩy điện Mặt Trời. Hệ thống này biến khí xenon thành plasma rồi đẩy plasma ra ngoài bằng bốn động cơ ion, tạo lực đẩy cho hành trình. [1]

Khác với động cơ hóa học tạo ra một đợt gia tốc mạnh trong thời gian ngắn, động cơ ion của MTM cung cấp lực đẩy nhẹ nhưng có thể duy trì trong nhiều ngày, nhiều tuần hoặc nhiều tháng. Hiệu quả sử dụng nhiên liệu của cách vận hành này phù hợp với chuyến đi dài và phức tạp. Có thể hình dung nó giống một lực đẩy nhỏ được cộng dồn bền bỉ, thay vì một cú tăng tốc duy nhất. [1]

Hệ thống đẩy điện được tắt ngày 15/6/2026, khi nhiệm vụ chính của MTM đã gần hoàn thành. Mô-đun vẫn ở lại trong cụm tàu cho tới cuộc tách ngày 3/9. Trong suốt chặng bay, ba camera giám sát trên MTM còn ghi lại các ảnh thường nhật; những khung hình cuối cùng khép lại hồ sơ hình ảnh kéo dài tám năm của mô-đun này. [1]

Điều gì xảy ra trong gần hai giờ chờ tín hiệu?

Trước ngày tách, đội điều khiển tại Trung tâm Hoạt động Không gian châu Âu ở Darmstadt, Đức, đã thực hiện nhiều mô phỏng cho các tình huống vận hành khác nhau. Đến 12 giờ ngày 3/9, họ chính thức cho phép tiến hành. Việc tách được dự kiến vào 14 giờ, nhưng khoảng cách 200 triệu km khiến trung tâm không thể nhận ngay bản tin xác nhận từ tàu. [1]

Sau khi rời MTM, phần còn lại của BepiColombo tự chuyển sang chế độ an toàn. Cụm tàu phải đổi lại tư thế, tái cấu hình các hệ thống rồi mới gửi trạng thái về Trái Đất. Chuỗi thao tác này giải thích vì sao việc tách cơ khí thành công chưa đồng nghĩa trung tâm điều khiển lập tức có đầy đủ thông tin về tình trạng của tàu. [1]

Lúc 14 giờ 20 phút, dữ liệu Doppler mang lại dấu hiệu sơ bộ rằng MTM đã tách. Các ăng-ten không gian sâu Estrack tại Cebreros và Malargüe tiếp tục bám mục tiêu để chờ dữ liệu từ xa. Đến 15 giờ 49 phút, tín hiệu xác nhận được thu nhận. Dữ liệu Doppler cung cấp chỉ báo ban đầu, còn luồng thông tin trạng thái đến sau mới hoàn tất việc xác nhận vận hành. [1]

Vì sao tới gần sao Thủy vẫn chưa phải đã đến?

Khi MTM được tách, BepiColombo vẫn còn cách sao Thủy hơn ba triệu km. Với nhiệm vụ này, đến nơi không phải một thời điểm đơn lẻ mà là chuỗi thao tác kéo dài khoảng sáu tháng. Cụm tàu còn lại sẽ dùng hệ thống đẩy hóa học của MPO để tinh chỉnh đường bay trước khi thực hiện thao tác đưa tàu vào quỹ đạo sao Thủy dự kiến ngày 21/11/2026. [1]

Sau đó, Mio dự kiến được triển khai vào đầu tháng 12. MPO tiếp tục được dẫn tới quỹ đạo khoa học cuối cùng vào tháng 3/2027. Nếu các bước diễn ra theo kế hoạch, hai tàu bắt đầu chương trình nghiên cứu vào tháng 4/2027, hướng tới bề mặt, cấu trúc bên trong, từ trường và môi trường xung quanh sao Thủy. [1]

Tại sao phải đưa hai tàu vào quỹ đạo?

BepiColombo được thiết kế để trở thành nhiệm vụ đầu tiên đặt đồng thời hai tàu vào quỹ đạo quanh sao Thủy. Chính cấu hình này khiến giai đoạn đến nơi đặc biệt phức tạp: mô-đun từng cung cấp điện và lực đẩy phải được loại bỏ, Mio cần được triển khai riêng, còn MPO phải tiếp tục tự điều chỉnh để đi vào quỹ đạo khoa học của mình. [1]

MTM không có máy tính hay ăng-ten riêng, nên sau khi tách, mô-đun không còn hoạt động và sẽ tiếp tục ở trên một quỹ đạo ổn định quanh Mặt Trời. Vai trò của nó kết thúc đúng lúc cấu trúc BepiColombo bắt đầu được tháo thành các thành phần phục vụ nghiên cứu. Vì vậy, 9,9 tỷ km mới chỉ đưa nhiệm vụ tới ngưỡng cửa; phần khó tiếp theo là biến một cụm tàu liên hành tinh thành hai đài quan sát độc lập quanh sao Thủy. [1]