Voyager 1 vượt mốc 25,9 tỷ km: Ý nghĩa và giới hạn liên lạc
Tàu vũ trụ Voyager 1 chuẩn bị vượt qua khoảng cách 25,90 tỷ km từ Trái Đất vào ngày 18/11/2026. Con số này tương đương một ngày ánh sáng trọn vẹn, theo thông báo từ cơ quan NASA Science. PhuKienChuan nhận định đây là thử thách điều khiển xa xôi nhất nhân loại từng đối mặt. Mỗi tín hiệu gửi từ mặt đất sẽ mất đúng 24 giờ để đến nơi. Dữ liệu phản hồi từ tàu cũng cần thêm 24 giờ để quay về trạm thu tín hiệu. Cột mốc mới mở ra trang nghiên cứu quan trọng về không gian liên sao.
Cột mốc một ngày ánh sáng của Voyager 1 là gì?
Một ngày ánh sáng là quãng đường hạt ánh sáng bay liên tục suốt 24 giờ chân không. Theo dữ liệu từ NASA Science, khoảng cách này đạt chính xác 25.902.068.356 km. Quy đổi theo hệ đo lường dặm, con số tương đương 16.094.799.096 dặm. Tàu sẽ chính thức chạm ngưỡng này vào ngày 18 tháng 11 năm 2026.
Để đạt cột mốc này, thiết bị đã bay liên tục suốt 49 năm, 2 tháng và 11 ngày. Tàu rời bệ phóng từ mũi Canaveral vào ngày 05/09/1977. Vận tốc hành trình hiện tại của thiết bị đạt khoảng 61.155 km/h, tương đương 38.000 dặm/giờ.
Tàu thám hiểm Voyager 2 chọn quỹ đạo chậm hơn để quan sát sao Thiên Vương và Hải Vương. Do đó, Voyager 2 cần thêm 9 năm nữa, dự kiến đến tháng 11 năm 2035 mới chạm mốc tương tự. Việc chạm ngưỡng một ngày ánh sáng không làm thay đổi môi trường vật lý quanh tàu. Tuy nhiên, đây là thước đo khẳng định tầm vươn xa của khoa học nhân loại.
Vì sao khoảng cách 25,90 tỷ km của Voyager 1 thay đổi việc liên lạc?
Khoảng cách 25,90 tỷ km khiến độ trễ truyền dữ liệu hai chiều kéo dài tròn 48 giờ. Sóng vô tuyến truyền với vận tốc ánh sáng, nhưng khoảng không gian quá rộng lớn. Kỹ sư mặt đất hoàn toàn không thể can thiệp kịp thời nếu thiết bị gặp trục trặc bất ngờ.
Để so sánh, ánh sáng chỉ mất 1,3 giây để vượt 384.400 km từ Mặt Trăng về Trái Đất. Ánh sáng từ Mặt Trời cách chúng ta 150 triệu km chỉ mất khoảng 8,3 phút. Sao Hải Vương ở cự ly 4,5 tỷ km chỉ cách 4 giờ 10 phút ánh sáng. Cột mốc của Voyager 1 xa gấp gần 6 lần khoảng cách tới sao Hải Vương.
| Thông số | Voyager 1 | Sao Hải Vương | Mặt Trời |
|---|---|---|---|
| Khoảng cách theo km | 25,90 tỷ km | 4,5 tỷ km | 150 triệu km |
| Khoảng cách theo dặm | 16,09 tỷ dặm | 2,8 tỷ dặm | 93 triệu dặm |
| Thời gian ánh sáng một chiều | 24 giờ | 4 giờ 10 phút | 8,3 phút |
Người dùng quen với độ trễ thấp trên các dòng router Wi-Fi 8 gia đình. Thế nhưng ngoài không gian sâu, tín hiệu phải tuân theo giới hạn vận tốc ánh sáng. Mỗi lệnh điều khiển đều đòi hỏi quá trình kiểm tra thận trọng và độ chuẩn xác cao.
Độ chính xác của phép đo quỹ đạo và những giới hạn kỹ thuật
Dữ liệu quỹ đạo của tàu được xác định với độ chuẩn xác cao nhờ mạng lưới Deep Space Network. Theo NASA JPL, các trạm thu phát tính toán vị trí dựa vào hiệu ứng Doppler. Kỹ thuật này đo thời gian truyền tín hiệu vô tuyến với sai số rất thấp.
Dù vậy, con tàu đang đối diện những rào cản vật lý khắc nghiệt. Máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ suy giảm khoảng 4 watt năng lượng mỗi năm. Sự sụt giảm nguồn điện buộc đội ngũ vận hành phải tắt dần các linh kiện đo đạc. Lúc rời bệ phóng năm 1977, tàu mang theo 10 thiết bị khoa học chuyên dụng.
Sự cố gián đoạn liên lạc và hệ thống dự phòng
Nhiều thiết bị tiêu dùng cần pin lớn như mẫu điện thoại Redmagic 12 Pro. Hệ thống năng lượng của tàu hoạt động nhờ phân rã hạt nhân hoàn toàn khác biệt. Theo trang tin ScienceDaily, tàu từng mất tín hiệu 48 giờ vào tháng 10 ở khoảng cách 24 tỷ km. Cụm động cơ chính ngưng chạy khiến hệ thống phải kích hoạt dàn động cơ dự phòng. Dù đã nối lại liên lạc, sự cố cho thấy phần cứng bán dẫn đã chạm ngưỡng chịu đựng.
Hành trình tiếp theo của Voyager 1 và mốc cạn năng lượng
Con tàu tiếp tục hướng về ngôi sao Gliese 445 (còn gọi là AC +79 3.888) nằm cách Trái Đất 17 năm ánh sáng. Theo ước tính, tàu sẽ tiếp cận ngôi sao này ở cự ly 1,7 năm ánh sáng sau 40.000 năm. Tàu đã vượt qua ranh giới nhật quyển để tiến vào không gian liên sao từ tháng 8 năm 2012.
Chiến dịch Big Bang kéo dài tuổi thọ Voyager 1
Thách thức lớn nhất hiện nay là duy trì đủ điện cho các bộ cảm biến. Hồi tháng 9, các kỹ sư JPL đã hoàn tất chiến dịch hoán đổi thiết bị mang tên Big Bang. Đội ngũ kỹ thuật tắt 3 bộ phận sưởi ấm để đổi sang 3 thiết bị dự phòng tiết kiệm điện. Nếu không thực hiện thao tác này, NASA buộc phải tắt thêm một thiết bị vào mùa hè năm 2027.
PhuKienChuan dự đoán với độ tin cậy trung bình rằng tàu có thể duy trì cảm biến tới giai đoạn 2028-2030. Sau thời điểm đó, nguồn điện sẽ cạn kiệt và máy phát tín hiệu sẽ ngừng hoạt động. Tàu sẽ trở thành một vật thể kim loại trôi dạt giữa các vì sao. Các chùm vệ tinh mở rộng phủ sóng qua dự án mạng di động không gian SpaceX. Từ nền móng đó, con tàu đã mở đường cho hiểu biết viễn thông vũ trụ của nhân loại.
Điều cần nhớ
Cột mốc một ngày ánh sáng khẳng định sức bền bền bỉ của kỹ thuật vũ trụ thế kỷ 20. Khoảng cách 25,90 tỷ km tạo ra ranh giới viễn thông mới với thời gian phản hồi tròn 48 giờ. Sự kiện này mang ý nghĩa lớn với giới nghiên cứu vật lý thiên văn tại Việt Nam. Ngày 18/11/2026 sẽ là thời điểm then chốt cần theo dõi khi tín hiệu khoảng cách được ghi nhận.
Nguồn tham khảo
- NASA Science: Voyager 1: What Is a Light-Day
- NASA Jet Propulsion Laboratory: NASA’s Voyager 1 Conserves Power, Resolves Brief Communications Pause
- ScienceDaily: NASA’s Voyager 1 is about to reach a historic one-light-day milestone
