Một thiết bị phát sóng radio siêu nhỏ có thể tiết lộ cấu trúc bên trong các ngoại hành tinh chỉ thông qua lực hấp dẫn – bước đột phá với chi phí chỉ bằng 1/100 so với phương pháp truyền thống.

Trong tương lai gần, các nhà khoa học có thể “nhìn thấu” lõi của những hành tinh xa xôi nhờ Gravity Imaging Radio Observer (GIRO) – thiết bị thăm dò không lớn hơn một chiếc hộp, đang được NASA phát triển. Thay vì dùng tàu đổ bộ tốn kém, GIRO chỉ cần phân tích “độ gồ ghề” của trường hấp dẫn để vẽ bản đồ nội thất hành tinh với độ chính xác chưa từng có.

Nguyên lý hoạt động: Lắng nghe “nhịp tim” trọng lực

Khi được thả từ tàu mẹ, GIRO sẽ bay thành cụm cùng tàu chủ quanh mục tiêu (như mặt trăng hoặc hành tinh). “Sự phân bố khối lượng không đồng đều bên trong vật thể sẽ làm thay đổi vi tần số sóng radio giữa hai thiết bị thông qua hiệu ứng Doppler” – ông Ryan Park, kỹ sư trưởng tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA, giải thích.

Phương pháp này cho phép đo đạc:

• Mật độ vật chất từ vỏ đến lõi
• Cấu trúc địa chất (núi lửa, mạch nước ngầm)
• Khối lượng chính xác của các tiểu hành tinh nhỏ

“Độ chính xác cao gấp 10–100 lần so với kỹ thuật truyền thống” – Park nhấn mạnh. Đặc biệt, GIRO có thể hoạt động trong môi trường nguy hiểm như vành đai sao Thiên Vương – nơi tàu vũ trụ thông thường khó tiếp cận.

Ưu điểm vượt trội: Rẻ, gọn, đa nhiệm

Với kích thước chỉ bằng vali nhỏ và chạy bằng pin (hoặc năng lượng mặt trời), mỗi tàu mẹ có thể mang hàng chục GIRO cùng lúc. Thiết bị này hứa hẹn:

• Giảm chi phí từ hàng tỷ USD xuống còn vài triệu
• Triển khai nhanh trong 1–3 năm
• An toàn sinh học (tự hủy sau 10 ngày để tránh ô nhiễm môi trường vũ trụ)

“GIRO mở ra kỷ nguyên mới khi biến nghiên cứu lực hấp dẫn thành phần phụ trợ đơn giản cho các sứ mệnh khám phá tổng thể” – Park chia sẻ.

Ứng dụng: Tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất

Bằng cách phân tích sự “lồi lõm” trong trường trọng lực, GIRO có thể phát hiện:

• Các đại dương ngầm dưới bề mặt mặt trăng Enceladus (Sao Thổ)
• Hoạt động kiến tạo trên hành tinh đá
• Vật chất hữu cơ trong lòng tiểu hành tinh

Nghiên cứu đăng trên The Planetary Science Journal ngày 29/5. Nếu được phê duyệt ngân sách, GIRO có thể sẵn sàng đồng hành trong sứ mệnh khám phá sao Thiên Vương vào thập niên 2030 – bước tiến quan trọng để trả lời câu hỏi: “Liệu chúng ta có cô đơn trong vũ trụ?”