Viking đã biến sao Hỏa từ một chấm đỏ thành thế giới có thể khảo sát như thế nào?

Ngày 20/7/1976, Viking 1 hạ cánh an toàn xuống sao Hỏa và gửi về những hình ảnh đầu tiên từ mặt đất. Tín hiệu xác nhận thành công phải mất 19 phút mới đến Trái Đất, vì vậy nhóm điều khiển không thể lập tức can thiệp nếu có sự cố. Bước ngoặt của Viking nằm ở chính khoảng cách ấy: con người lần đầu có một phòng thí nghiệm robot tự hoạt động trên một thế giới khác, thay vì chỉ nhìn sao Hỏa từ xa. [1]

Vậy điều gì khiến sứ mệnh này quan trọng hơn một bức ảnh đẹp? Câu trả lời là Viking biến sao Hỏa thành nơi có thể đo đạc từng đặc điểm của đất, đá và môi trường, đồng thời tạo ra cách phối hợp giữa tàu quỹ đạo và tàu đổ bộ mà nhiều sứ mệnh sau này tiếp tục sử dụng. [1]

Trước Viking, sao Hỏa vẫn còn quá xa lạ

Trong những năm 1960, kính thiên văn tốt nhất trên Trái Đất chỉ cho thấy sao Hỏa như một quả cầu cam lốm đốm, với rất ít chi tiết bề mặt có thể nhận ra. Một số tàu bay ngang qua hành tinh này đã chụp được những hình ảnh nhiễu và giới hạn, nhưng chúng chỉ ghi lại một phần nhỏ sao Hỏa trong lúc lướt qua. [1]

Mariner 9 tạo ra thay đổi lớn khi đến sao Hỏa năm 1971 và trở thành tàu đầu tiên bay vào quỹ đạo quanh một hành tinh khác ngoài Trái Đất. Nó chụp khoảng 85% bề mặt, cho thấy những núi lửa khổng lồ, hẻm vực và dấu vết cho thấy nước từng chảy trên một thế giới trước đó thường bị xem là khô cằn. Tuy nhiên, ảnh từ quỹ đạo vẫn chưa trả lời được câu hỏi giản dị hơn: đứng trên mặt đất sao Hỏa sẽ nhìn thấy gì? [1]

Viking đã đến sao Hỏa bằng cách nào?

Viking không chỉ là một tàu đổ bộ. Sứ mệnh gồm hai cặp tàu: mỗi tàu đổ bộ đi cùng một tàu quỹ đạo. Tàu quỹ đạo hỗ trợ đưa tàu đổ bộ tới sao Hỏa, sau đó tiếp tục bay quanh hành tinh để chụp ảnh và thu thập dữ liệu từ trên cao. Nó cũng chuyển tiếp dữ liệu của tàu đổ bộ về Trái Đất, một nhiệm vụ quan trọng khi robot ở quá xa để liên lạc trực tiếp ổn định trong mọi tình huống. [1]

Viking 1 chạm xuống Chryse Planitia vào ngày 20/7/1976. Hai hình ảnh đầu tiên được truyền về gần như ngay sau khi hạ cánh; một hình cho thấy chân của chính con tàu cùng nền đất rắn, hơi lổn nhổn, có bụi và sỏi nhỏ bị động cơ làm xáo trộn. Sáu tuần sau, Viking 2 hạ cánh ở phía bên kia sao Hỏa. Hai địa điểm giúp các nhà khoa học không phải suy luận từ một điểm duy nhất trên hành tinh. [1]

Việc hạ cánh an toàn cũng là một kết quả khoa học-kỹ thuật có ý nghĩa riêng. Viking cung cấp bằng chứng thực tế rằng thiết bị và phương pháp đưa tàu xuống bề mặt sao Hỏa có thể hoạt động, từ đó tạo thành nền tảng cho những sứ mệnh hạ cánh thành công trong nhiều thập niên tiếp theo. [1]

Từ một bức ảnh đến cả môi trường sống

Các máy ảnh trên tàu đổ bộ mở rộng tầm nhìn của con người theo cách ảnh quỹ đạo không thể làm được. Viking tạo ra ảnh toàn cảnh, ảnh màu đầu tiên từ bề mặt và những cảnh như hoàng hôn trên sao Hỏa. Trong khi đó, các tàu quỹ đạo thu được hơn 52.000 ảnh từ trên cao, còn hai tàu đổ bộ thu thập hơn 4.500 ảnh. Hai góc nhìn bổ sung cho nhau: ảnh quỹ đạo cho thấy địa hình rộng, còn ảnh mặt đất cho biết khu vực robot thực sự đang đứng có đất đá ra sao. [1]

Điểm quan trọng không phải số lượng ảnh mà là khả năng đặt ảnh vào bối cảnh đo đạc. Một bức ảnh mặt đất có thể cho thấy lớp bụi phủ lên đá nền, địa hình có đủ ổn định cho thiết bị hay không, và những vật thể nhỏ mà camera từ xa khó phân biệt. Từ đây, sao Hỏa không còn chỉ là một bề mặt để ngắm; nó trở thành môi trường có thể kiểm tra từng đặc tính tại chỗ. [1]

Viking đã tìm thấy sự sống chưa?

Hai tàu đổ bộ thực hiện ba thí nghiệm sinh học nhằm tìm dấu hiệu có thể liên quan đến sự sống trong đất sao Hỏa. Các phép thử phát hiện hoạt động hóa học bất ngờ và khó giải thích, nhưng không đưa ra bằng chứng rõ ràng về vi sinh vật sống trong những mẫu đất gần nơi hạ cánh. [1]

Kết quả này có hai mặt. Nó không xác nhận sao Hỏa có sự sống, nhưng cũng không biến cuộc tìm kiếm thành thất bại đơn giản. Các thí nghiệm buộc giới khoa học phải xem xét kỹ hơn cách nhận diện sự sống trong một môi trường khác với Trái Đất, nơi phản ứng hóa học của đất có thể tạo ra tín hiệu dễ bị hiểu lầm. Những vùng khô hạn như thung lũng khô ở Nam Cực và sa mạc Atacama tại Chile sau đó trở thành nơi tham khảo để nghiên cứu cách phát hiện sự sống trong điều kiện khắc nghiệt tương tự. [1]

Vì thế, câu hỏi Viking để lại không chỉ là “có sự sống hay không”, mà còn là “dấu hiệu nào đủ đáng tin để trả lời câu hỏi ấy?”. Các chiến lược và thiết bị tìm sự sống về sau vẫn chịu ảnh hưởng từ bài học này. [1]

Di sản của một phòng thí nghiệm xa Trái Đất

Viking đã chứng minh rằng một sứ mệnh sao Hỏa có thể làm nhiều việc cùng lúc: khảo sát hành tinh từ quỹ đạo, hạ cánh xuống một khu vực cụ thể, chụp ảnh tại chỗ, phân tích đất và truyền kết quả qua không gian. Cấu trúc phối hợp ấy giúp các nhà khoa học nối dữ liệu ở quy mô lớn với những phép đo rất gần bề mặt. [1]

Curiosity và Perseverance tiếp tục tìm kiếm bằng chứng trong những khu vực mới, với các công cụ và mục tiêu được phát triển qua nhiều thế hệ. Những phát hiện gần đây về hợp chất hữu cơ và các dấu hiệu sinh học tiềm năng vẫn cần được diễn giải thận trọng, nhưng chúng cho thấy câu hỏi Viking đặt ra chưa khép lại. Mỗi sứ mệnh mới có thể khảo sát xa hơn, chọn mẫu tốt hơn hoặc kiểm tra một cách giải thích cũ bằng dữ liệu tại chỗ. [1]

Nhìn lại, khoảnh khắc quyết định của Viking không phải lúc những hình ảnh đầu tiên xuất hiện trên màn hình Trái Đất. Đó là lúc một cỗ máy vẫn tiếp tục quan sát, đo lường và gửi dữ liệu dù mọi mệnh lệnh đều phải vượt qua độ trễ 19 phút. Sao Hỏa trở thành “thế giới có thể khảo sát” khi con người có cách biến một nơi xa xôi thành chuỗi câu hỏi cụ thể, rồi để thiết bị tự mình tìm câu trả lời từng bước. [1]