Kính viễn vọng Swift của NASA sắp rơi trở lại khí quyển ngoài kiểm soát, một số khu vực của Ấn Độ nằm trong vùng có thể có mảnh vỡ

Chặng cuối sau gần 22 năm khám phá

Đài quan sát Neil Gehrels Swift của NASA, kính viễn vọng không gian nặng khoảng 1.500 kg, đang tiến gần đến thời điểm trở lại Trái Đất ngoài kiểm soát sau khi nỗ lực cứu hộ trị giá khoảng 30 triệu USD thất bại. Một số khu vực của Ấn Độ nằm trong dải vĩ độ rộng nơi các mảnh vỡ còn sót lại có thể rơi xuống, cùng với các khu vực ở châu Phi, Australia, Đông Nam Á, Trung và Nam Mỹ.

Các dự báo đưa ra những ngày khác nhau. Ước tính được cho là của NASA dự báo Swift sẽ tái nhập khí quyển vào khoảng 3 giờ 30 sáng ngày 4/11 theo giờ miền Đông nước Mỹ, tức 2 giờ chiều tại Ấn Độ, với khung thời gian sai lệch khoảng 11 giờ. Lực lượng Không gian Mỹ, đơn vị đang theo dõi đài quan sát, dự báo thời điểm tái nhập vào hoặc khoảng thứ Sáu, ngày 6/11. Thời gian và địa điểm chính xác vẫn chưa rõ do lực cản khí quyển làm thay đổi quỹ đạo của tàu.

Dự kiến phần lớn Swift sẽ cháy rụi. Brad Cenko, nhà khoa học trưởng của sứ mệnh tại NASA, cho biết các bộ phận bằng tungsten có mật độ cao và một số phần của gương kính viễn vọng có thể sống sót sau hành trình trở xuống. Những mảnh vỡ còn sót lại nhiều khả năng sẽ rơi xuống đại dương.

Mối lo trước mắt là hành trình cuối cùng của tàu xuyên qua khí quyển. Với các nhà thiên văn học, việc mất Swift cũng khép lại một sứ mệnh đã phát hiện hơn 2.000 vụ bùng phát tia gamma và quan sát khoảng 1.400 ngôi sao phát nổ, đồng thời hướng các đài quan sát khác tới những hiện tượng có thể biến mất trước khi bất kỳ ai kịp nhận ra.

Những khu vực nào của Ấn Độ nằm trong dải này?

Quỹ đạo của Swift nghiêng khoảng 20,6 độ so với đường xích đạo. Vì vậy, đường bay của tàu nằm trong khoảng từ 20,6 độ vĩ Bắc đến 20,6 độ vĩ Nam, tạo thành một vành đai quanh vùng giữa Trái Đất nơi tàu có thể rơi xuống trong chặng cuối.

Tại Ấn Độ, vành đai này bao phủ khu vực nằm gần phía nam đường nối Daman ở bờ biển phía tây với Cuttack thuộc bang Odisha ở bờ biển phía đông. Mumbai, Hyderabad, Bengaluru và Chennai nằm bên trong vành đai. Delhi, Kolkata và phần lớn miền bắc Ấn Độ nằm ngoài.

Việc một thành phố nằm trong dải này có nghĩa là quỹ đạo của tàu đi qua khoảng vĩ độ đó. Mảnh vỡ thực tế rơi ở đâu phụ thuộc vào vị trí Swift đi vào các lớp khí quyển dày hơn, cách tàu vỡ ra và đường bay của các mảnh sau đó. Muốn dự báo hữu ích, cần thu hẹp cả thời điểm rơi lẫn vị trí của tàu vào thời điểm đó.

Vành đai tương tự cũng trải rộng trên những vùng đại dương lớn. Jonathan McDowell, nhà vật lý thiên văn kiêm giáo sư danh dự tại Đại học Durham, cho biết ông sẽ rất ngạc nhiên nếu có tới 100 kg trong tổng số 1.500 kg của kính viễn vọng sống sót. Con số này tương đương khoảng 6,7% khối lượng của tàu, cho thấy lượng vật chất có thể bị phá hủy lớn đến mức nào khi rơi xuống.

Những gì có thể sống sót, và mức độ rủi ro ra sao?

Tungsten đặc hơn chì và chịu được nhiệt độ rất cao. Cenko cho biết các bộ phận làm từ kim loại này, cùng với những mảnh gương, là các vật thể có thể còn sót lại. Khi đi vào lớp không khí dày hơn, đài quan sát sẽ chịu nhiệt độ và lực cơ học cực lớn, khiến phần lớn cấu trúc vỡ ra và cháy rụi.

Brad Tucker, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Quốc gia Australia, lưu ý rằng bề mặt Trái Đất gồm khoảng 70% đại dương và 30% đất liền, qua đó giải thích vì sao khả năng mảnh vỡ rơi xuống biển cao hơn. Kết quả thực tế sẽ phụ thuộc vào đường bay cuối cùng của Swift trong dải quỹ đạo này.

Ước tính của NASA về thương vong do Swift được cho là đánh giá khả năng mảnh vỡ gây hại cho một người trên mặt đất ở mức khoảng 1/2.100. Một ước tính rộng hơn, cũng được cho là của NASA, cho rằng khả năng mảnh vỡ không gian gây thương vong cho con người không quá 1/10.000. Phương pháp tính toán và phạm vi áp dụng cần thiết để đối chiếu hai con số này chưa được nêu rõ.

Ước tính về Swift nói đến khả năng có người bị thương ở đâu đó trong khu vực mảnh vỡ có thể rơi xuống. Khả năng xảy ra với bất kỳ cư dân cụ thể nào thấp hơn nhiều. Các nhà khoa học cho rằng rủi ro đối với con người và cơ sở hạ tầng rất thấp: phần lớn vật chất sẽ bị phá hủy, còn các mảnh sống sót nhiều khả năng rơi xuống nước hoặc khu vực thưa dân.

Vì sao hoạt động Mặt Trời khiến Swift rơi nhanh hơn

Swift hoạt động trên quỹ đạo thấp quanh Trái Đất, nơi khí quyển cực kỳ loãng nhưng vẫn hiện diện. Tàu vũ trụ di chuyển trong lớp không khí loãng này sẽ chịu lực cản, một lực hãm nhỏ dần lấy đi năng lượng quỹ đạo và làm giảm độ cao.

Hoạt động Mặt Trời gia tăng trong những năm gần đây đã làm nóng và khiến tầng khí quyển trên của Trái Đất giãn nở. Nhiều không khí hơn vươn tới độ cao nơi Swift bay, làm lực cản tăng và khiến đài quan sát hạ xuống nhanh hơn dự kiến.

Quỹ đạo giảm độ cao có thể khiến quá trình suy giảm tự tăng tốc. Khi kính viễn vọng xuống thấp hơn, nó gặp không khí dày hơn và lực cản mạnh hơn, kéo nó xuống thêm. Càng gần Trái Đất, những thay đổi nhỏ trong điều kiện khí quyển cũng có thể làm dịch chuyển thời điểm tái nhập dự báo.

Swift thực hiện quan sát cuối cùng vào ngày 20/10. NASA chấm dứt hoạt động khoa học khi độ cao của tàu giảm xuống khoảng 275 km, nơi lực cản khiến tàu không thể giữ ổn định đủ để quan sát các mục tiêu. Hệ thống của tàu được tắt vào cuối tháng 10.

Robot cứu hộ chưa từng tiếp cận được kính viễn vọng

NASA thuê Katalyst Space tìm cách nâng quỹ đạo Swift và kéo dài thời gian hoạt động khoa học của tàu. Hợp đồng trị giá khoảng 30 triệu USD; tàu Link của công ty mang theo ba cánh tay robot được thiết kế để bắt giữ đài quan sát trước khi đẩy nó lên cao hơn.

Link được phóng vào tháng 7/2026 nhưng gặp sự cố ở hệ thống điều khiển tư thế. Trong kỹ thuật tàu vũ trụ, tư thế là hướng tàu đang chĩa tới. Khả năng kiểm soát ổn định là điều thiết yếu khi tiếp cận đủ gần một vật thể khác để bắt lấy nó.

Robot không thể đến gần Swift hơn khoảng 12 đến 15 km. NASA dừng hoạt động bắt giữ và nâng quỹ đạo vào tháng 8, còn chính Link tái nhập khí quyển vào tháng 9.

Swift tiếp tục quan sát sau khi kế hoạch cứu hộ bị từ bỏ và vẫn phát hiện các hiện tượng vũ trụ giàu năng lượng. Cuối cùng, tàu phải ngừng hoạt động do những giới hạn vật lý từ quỹ đạo ngày càng thấp, chứ không phải khoa học lập tức chấm dứt khi nỗ lực cứu hộ thất bại.

Những mốc thời gian trong những tháng cuối của Swift

Năm cuối cùng của Swift gồm nỗ lực cứu hộ, một thời gian ngắn tiếp tục quan sát và cuối cùng là mất khả năng ổn định hướng ngắm. Chuỗi sự kiện này cho thấy một kính viễn vọng vẫn có thể khám phá đã đi đến cuối vòng đời hoạt động như thế nào.

• Ngày 20/11/2004: Swift được phóng lên với sứ mệnh chính dự kiến kéo dài hai năm.
• Tháng 7/2026: Katalyst Space phóng Link để bắt giữ Swift và nâng quỹ đạo của tàu.
• Tháng 8/2026: NASA dừng hoạt động cứu hộ sau khi sự cố điều khiển tư thế của Link khiến việc bắt giữ bất thành.
• Tháng 9/2026: Link tái nhập khí quyển Trái Đất.
• Ngày 20/10/2026: Swift thực hiện quan sát khoa học cuối cùng khi độ cao giảm xuống khoảng 275 km.
• Cuối tháng 10/2026: Hệ thống của đài quan sát được tắt.
• Đầu tháng 11/2026: Các dự báo cho rằng Swift sẽ tái nhập khí quyển vào khoảng ngày 4 hoặc 6/11; công tác theo dõi vẫn tiếp tục.

Sứ mệnh kéo dài gần 22 năm, xấp xỉ 11 lần thời gian hoạt động dự kiến ban đầu. Thời gian phục vụ kéo dài này giúp các nhà thiên văn học thu thập hồ sơ phong phú hơn nhiều về những hiện tượng ngắn ngủi, dữ dội so với một sứ mệnh kết thúc sau hai năm.

Swift để lại khoảng trống gì cho giới thiên văn học?

Swift được phóng với tên gọi Swift Gamma-Ray Burst Explorer nhằm nghiên cứu một số vụ nổ mạnh nhất trong vũ trụ. Tia gamma là dạng ánh sáng có năng lượng cực cao. Những đợt bùng phát ngắn có thể đi kèm sự sụp đổ của các ngôi sao khổng lồ hoặc các vụ va chạm liên quan đến sao neutron, tàn tích cực kỳ đặc của những ngôi sao đã chết.

Khả năng nhanh chóng xoay hướng về một hiện tượng vừa được phát hiện đã đem lại tên gọi cho đài quan sát. Tốc độ rất quan trọng vì tín hiệu từ một vụ nổ có thể thay đổi nhanh chóng, chỉ để lại một khoảng thời gian ngắn để quan sát những giai đoạn đầu tiên.

NASA xem Swift là lực lượng phản ứng đầu tiên cho các đài quan sát khác, trong đó có Kính viễn vọng Không gian Hubble và Kính viễn vọng Không gian James Webb. Swift có thể xác định một hiện tượng rồi phát cảnh báo, giúp các thiết bị này thực hiện những quan sát chi tiết hơn. Sau đó, các kính viễn vọng khác nhau có thể khảo sát cùng một hiện tượng bằng những dạng ánh sáng khác nhau.

Thành tựu khoa học của Swift không chỉ giới hạn ở các vụ bùng phát tia gamma và siêu tân tinh. Tàu đã quan sát sao chổi, tiểu hành tinh và các hố đen xé toạc những ngôi sao ở gần. Các nhà khoa học vẫn đang tìm cách thay thế sự kết hợp giữa khả năng phát hiện nhanh, chuyển hướng tức thời và gửi cảnh báo cho các đài quan sát khác của Swift.

John Nousek, nhà thiên văn học tại Đại học bang Pennsylvania, người lãnh đạo đội kiểm soát Swift, mô tả hồi kết vật lý đã được dự đoán từ lâu của đài quan sát:

Chúng tôi biết ngày này sẽ đến từ trước khi Swift được phóng. Ít nhất là trên quỹ đạo thấp quanh Trái Đất, vật gì bay lên rồi cũng phải rơi xuống. Và đó là một kết thúc thảm khốc.

Theo dõi Swift rơi từ không gian và từ Ấn Độ

Lực lượng Không gian Mỹ đang theo dõi quỹ đạo ngày càng thấp của Swift. Radar, kính viễn vọng và các phép đo quỹ đạo giúp những tổ chức theo dõi ước tính độ cao, tốc độ và đường bay của tàu vũ trụ, sau đó cập nhật khung thời gian tái nhập có khả năng xảy ra.

Ấn Độ cũng có thiết bị theo dõi các vật thể trong những vòng quỹ đạo cuối cùng. Radar theo dõi đa vật thể của Tổ chức Nghiên cứu Vũ trụ Ấn Độ (ISRO) tại Sriharikota có thể theo dõi vệ tinh và thân tên lửa đang tiến tới thời điểm tái nhập khí quyển khi điều kiện cho phép. ISRO chưa thông báo liệu tổ chức này có đang theo dõi Swift hay không.

Swift đang tái nhập khí quyển ngoài kiểm soát, nghĩa là quá trình suy giảm quỹ đạo tự nhiên đang kéo tàu xuống mà không có đơn vị điều hành điều hướng chặng cuối. Khi tái nhập có kiểm soát, các đơn vị điều hành chủ động thay đổi quỹ đạo của vật thể để hướng nó trở về một khu vực xa xôi đã chọn, thường là trên đại dương.

Việc theo dõi giúp cập nhật dự báo; điều hướng đòi hỏi tàu vũ trụ phải có hệ thống đẩy và điều khiển cần thiết. Với Swift, nỗ lực cứu hộ thất bại khiến lực cản khí quyển quyết định chặng cuối. Những thay đổi nhỏ về lực cản, tư thế và quá trình vỡ ra có thể tiếp tục làm thay đổi dự báo cho đến những giờ cuối cùng.

Thách thức ngày càng lớn trong việc xử lý vật thể không gian

Báo cáo Môi trường Không gian năm 2026 của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, công bố vào tháng 9 và sử dụng dữ liệu đến hết năm 2025, ghi nhận trung bình hơn ba vệ tinh nguyên vẹn hoặc thân tên lửa tái nhập khí quyển mỗi ngày. Báo cáo cũng ghi nhận khoảng 10 tải trọng mới được phóng lên mỗi ngày.

Báo cáo Nhận thức Tình hình Không gian Ấn Độ năm 2025 của ISRO ghi nhận 1.911 lần tái nhập: 1.002 tàu vũ trụ, 657 mảnh vỡ, 108 thân tên lửa và 144 vật thể chưa xác định. Trong số đó có 12 vật thể của Ấn Độ. Các nhóm này gồm cả vật thể nguyên vẹn lẫn mảnh vỡ, nên tổng số rộng hơn so với phép thống kê chỉ tính vệ tinh nguyên vẹn và thân tên lửa.

Sáng kiến Sứ mệnh Không gian Không Mảnh vỡ của Ấn Độ, được chủ tịch ISRO khi đó là S. Somanath công bố vào tháng 4/2024, đặt mục tiêu đến năm 2030 các sứ mệnh của mọi chủ thể không gian Ấn Độ không để lại mảnh vỡ. Hướng dẫn của sáng kiến yêu cầu tái nhập có kiểm soát hoặc đưa tàu vũ trụ và thân tên lửa ra khỏi quỹ đạo khi kết thúc nhiệm vụ.

Các sự cố trước đây cho thấy vì sao việc lên kế hoạch xử lý vật thể sau sứ mệnh rất quan trọng. Các vật thể kim loại rơi xuống huyện Chandrapur, bang Maharashtra, vào tháng 4/2022 nhưng không gây thương tích. Tháng 3/2024, một thiết bị rơi trúng nhà ở Naples, bang Florida. NASA xác định vật thể đó là giá đỡ pin từ thiết bị bị loại bỏ khỏi Trạm Vũ trụ Quốc tế vào năm 2021, vốn được cho là sẽ cháy rụi hoàn toàn.

Swift cho thấy hai sức ép mà các cơ quan vũ trụ đang đối mặt: duy trì hoạt động của những đài quan sát hữu ích lâu nhất có thể, đồng thời bảo đảm chúng trở về an toàn khi kết thúc sứ mệnh. Bất kỳ ai tìm thấy vật nghi là mảnh vỡ tàu vũ trụ nên để nguyên hiện trạng và báo cho cơ quan chức năng, vì các mảnh vỡ có thể nguy hiểm.

Điểm chính

• Swift đang tiến gần đến thời điểm tái nhập khí quyển ngoài kiểm soát sau nỗ lực cứu hộ thất bại, trị giá khoảng 30 triệu USD.
• Các dự báo cho rằng tàu sẽ trở lại vào khoảng ngày 4 hoặc 6/11, nhưng thời gian và địa điểm chính xác vẫn chưa rõ.
• Dải mảnh vỡ có thể rơi xuống nằm trong khoảng từ 20,6 độ vĩ Bắc đến 20,6 độ vĩ Nam, bao gồm một số khu vực của Ấn Độ.
• Mumbai, Hyderabad, Bengaluru và Chennai nằm trong dải này; Delhi và Kolkata nằm ngoài.
• Phần lớn kính viễn vọng sẽ cháy rụi, dù các bộ phận bằng tungsten và mảnh gương có thể sống sót.
• Mảnh vỡ còn sót lại nhiều khả năng rơi xuống đại dương; các nhà khoa học đánh giá nguy cơ đối với từng cá nhân là rất thấp.
• Trong gần 22 năm hoạt động, Swift đã ghi nhận hơn 2.000 vụ bùng phát tia gamma và khoảng 1.400 ngôi sao phát nổ.