Trong một cuộc hành trình đầy thách thức, các kỹ sư của NASA đã thành công trong việc khôi phục camera JunoCam trên tàu vũ trụ Juno, đang hoạt động cách Trái Đất tới 595 triệu km. Sự kiện này không chỉ thể hiện khả năng kỹ thuật vượt trội mà còn mở ra những cơ hội mới cho nghiên cứu về Sao Mộc.
Mô phỏng tàu vũ trụ Juno bay quanh Sao Mộc.
Vào ngày 16/7, đội ngũ phụ trách dự án Juno đã công bố những kết quả khả quan từ quy trình sửa chữa camera JunoCam tại Hội nghị về Hiệu ứng Bức xạ hạt nhân & Không gian diễn ra ở Nashville, Mỹ. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc duy trì hoạt động của thiết bị này trong môi trường khắc nghiệt của không gian.
JunoCam là một máy ảnh màu sử dụng ánh sáng khả kiến để ghi lại hình ảnh của mặt trăng Io. Để bảo vệ các linh kiện điện tử nhạy cảm, bộ phận quang học của máy ảnh được đặt trong một khoang chống bức xạ bằng titan. Tàu Juno đã phải vượt qua trường bức xạ mạnh nhất trong hệ Mặt Trời, và mặc dù các nhà thiết kế đã dự đoán rằng JunoCam có thể hoạt động qua 8 vòng bay đầu tiên, không ai có thể chắc chắn về tuổi thọ của thiết bị này.
Trong suốt 34 vòng bay đầu tiên, JunoCam đã hoạt động ổn định và gửi về nhiều hình ảnh phục vụ cho nghiên cứu. Tuy nhiên, trong vòng bay thứ 47, camera bắt đầu gặp sự cố do bức xạ, và đến vòng thứ 56, hầu hết các hình ảnh đều bị hỏng.
Đội ngũ kỹ sư đã phải đối mặt với thách thức lớn khi xác định nguyên nhân hư hỏng từ khoảng cách xa xôi. Họ nghi ngờ rằng một bộ điều chỉnh điện áp có thể đã bị hỏng, ảnh hưởng đến nguồn cung cấp điện cho JunoCam. Với những lựa chọn hạn chế, họ quyết định thực hiện quy trình ủ, trong đó vật liệu được nung nóng và sau đó làm nguội từ từ. Mặc dù quy trình này chưa được hiểu rõ hoàn toàn, nhưng nó có thể giúp giảm thiểu hư hỏng ở cấp độ vi mô.
Jacob Schaffner, kỹ sư hình ảnh tại một công ty thiết kế JunoCam, cho biết: “Chúng tôi đã lệnh cho máy sưởi của JunoCam tăng nhiệt độ lên 25 độ C, cao hơn nhiều so với mức bình thường, và chờ đợi kết quả”.
Ngay sau khi quy trình ủ hoàn tất, JunoCam đã bắt đầu gửi về những hình ảnh sắc nét trong các vòng bay tiếp theo. Tuy nhiên, khi tàu vũ trụ tiếp tục tiến sâu vào trung tâm của các trường bức xạ Sao Mộc, hình ảnh lại bắt đầu gặp vấn đề một lần nữa trong vòng bay thứ 55.
Michael Ravine, người phụ trách thiết bị JunoCam, cho biết: “Sau vòng bay thứ 55, hình ảnh xuất hiện nhiều vệt nhiễu. Chúng tôi đã thử nhiều phương án khác nhau để cải thiện chất lượng hình ảnh, nhưng không thành công”. Cuối cùng, họ quyết định tăng nhiệt độ máy sưởi lên mức tối đa để xem liệu quy trình ủ mạnh hơn có thể cứu vãn tình hình hay không.
Những hình ảnh thử nghiệm trong quá trình ủ cho thấy có ít cải thiện trong tuần đầu tiên. Tuy nhiên, khi Juno tiến gần đến mặt trăng Io, hình ảnh bắt đầu cải thiện rõ rệt. Vào ngày 30/12/2023, khi Juno đến gần bề mặt của Io chỉ còn 1.500 km, camera đã ghi lại những hình ảnh chi tiết về vùng cực bắc của mặt trăng này, cho thấy các khối núi phủ đầy sương giá sulfur dioxide và nhiều núi lửa với dòng dung nham rộng lớn.
Tính đến nay, tàu vũ trụ Juno đã thực hiện 74 vòng bay quanh Sao Mộc. Gần đây, tình trạng nhiễu ảnh lại xuất hiện trong vòng bay thứ 74. Kể từ lần thử nghiệm đầu tiên với JunoCam, đội ngũ kỹ sư đã áp dụng các biến thể của quy trình ủ cho nhiều thiết bị khác và hệ thống kỹ thuật trên tàu, mở ra những triển vọng mới cho các nhiệm vụ không gian trong tương lai.
An Khang
