Sự kiện khoa học đáng chú ý nhất 2011

1. Sự thất bại của dự án Phobos-Grunt

Dự án Phobos-Grunt ngoạn mục và đầy tham vọng trong nghiên cứu vũ trụ của Nga kết thúc bằng một thất bại đau xót. Trạm vũ trụ sau khi tách khỏi tên lửa không nhằm hướng sao Hỏa thẳng tiến mà ở lại trên quỹ đạo của Trái đất, chờ ngày rơi rụng. Phobos-Grunt là dự án đầu tiên sau 15 năm Nga im tiếng trong khoảng không gian gần Trái đất, sau thất bại của Trạm không gian Mars-96 phóng lên tháng 11/1996 nhưng đã rơi xuống đại dương do trục trặc của tên lửa.

Lần này, lịch sử lại lặp lại. Các chuyên gia dự đoán quỹ đạo của Phobos-Grunt sẽ thấp dần và rơi xuống đất vào tuần đầu tiên của tháng giêng, 2012, sau khi các nhà khoa học cố gắng kích hoạt động cơ để đưa nó vào quỹ đạo.

2. Thành công của Trạm thiên văn vũ trụ

Bên cạnh thất bại trên, các nhà khoa học Nga đạt được bước tiến lớn trong việc phóng lên quỹ đạo một Trạm quan sát vật lý thiên văn Radioastron (còn gọi là Spectr-R).

Radioastron có viễn điểm (apogee- điểm xa Trái đất nhất) là 350.000 km, cho phép các nhà khoa học tạo ra một “giao thoa kế” (interferometer)lớn nhất trong lịch sử với các kính thiên văn vô tuyến của Mỹ và châu Âu. Vào đầu Tháng 12, đơn vị này bắt đầu làm việc theo chương trình.

Trạm quan sát trên quỹ đạo này sẽ khám phá các thiên hà xa xôi, đặt biệt vùng xung quanh những lỗ đen siêu lớn mà các nhà khoa học cho rằng chúng nằm ở trung tâm của những vật thể sáng nhất trong vũ trụ.

3. Chiếc xe tự hành trên sao Hỏa khởi hành từ Trái đất

Các nhà khoa học NASA đạt được một dấu mốc quan trọng trong việc thăm dò sao Hỏa với việc phóng chiếc xe tự hành lên trên đó vào cuối tháng 11. Tháng 8/2012, chiếc xe sẽ đổ bộ lên bề mặt sao Hỏa. Nhiệm vụ của nó là tìm hiểu địa chất của hành tinh này, theo dõi thời tiết và khí hậu, tìm kiếm các dấu vết của nước cùng những chất hữu cơ, và quan trọng nhất là nghiên cứu xem có hay không những sinh vật trên Hành tinh đỏ. Đây là một phần trong Dự án vạch ra từ năm 2004, tổng kinh phí lên tới 2,5 tỷ đôla.

Curiosity có trang bị 10 dụng cụ khoa học tổng trọng lượng 75 kg, trong số này có máy dò neutron của Nga, để tìm kiếm vết nước trong đất và các khoáng vật.

4. Kết thúc dự án Mars-500

Các chuyên gia của Viện Các vấn đề y sinh Nga và các đối tác châu Âu ngày 4/11 đã kết thúc một thí nghiệm độc đáo Mars-500 mô phỏng một chuyến bay có người lái lên sao Hỏa (trừ điều kiện không trọng lượng và bức xạ vũ trụ). Từ ngày 3/7/2010, 6 thành viên trong một nhóm quốc tế (gồm Nga,Pháp, Italia, Trung Quốc) bắt đầu sống trong một không gian kín, cửa kim loại.

Mục đích của dự án là thu thập các số liệu thực nghiệm về tình trạng sức khỏe của con ngưòi trong diều kiện bị cô lập kéo dài (520 ngày). Trong khoảng không gian đó, họ thực hiện các công việc kiểm tra thông số kỹ thuật của “con tàu”, thực hiện việc đổ bộ, tiến hành nghiên cứu sinh học, y học và giải trí…

5. Kính thiên văn Hubble tìm ra một hành tinh mới của Diêm vương tinh

Cuối tháng 7/2011, nhờ kính Hubble, các nhà thiên văn đã tìm ra một vệ tinh thứ tư của Diêm vương tinh.

Vệ tinh này được gọi là P4 – là vệ tinh nhỏ nhất của Diêm vương tinh, đường kính khoảng từ 13 đến 34 km. Vệ tinh lớn nhất của Diêm vương tinh là Charon, đường kính 1.400 km, trong khi đường kính của chính hành tinh này chỉ lớn gấp đôi- 2.300 km. Hai vệ tinh khác cũng do Hubble phát hiện năm 2005 là Nix và Hydra có đường kính lần lượt là 32 và 113 km.

6. Đóng cửa Máy siêu gia tốc Tevatron

Các nhà vật lý Mỹ làm việc tại Phòng thí nghiệm Fermi, vào đầu tháng mười đã đóng cửa Máy gia tốc lớn LHC mang tên LHC Tevatron của họ, tồn tại 28 năm và đã giúp các nhà khoa học thực hiện được nhiều phát minh quan trọng.

Máy gia tốc proton-phản proton, là một máy gia tốc chùm va chạm (collider) hình vòng tròn, trong đó chùm proton và phản proton va chạm với nhau, được xây dựng từ năm 1983. Trước khi Máy gia tốc lớn ở ngoại ô Geneva hoạt động, thì Tevatron là máy gia tốc công suất lớn nhất thế giới – năng lượng va chạm khoảng 2 teraelectron-volt (TeV, được lấy làm tên của máy).

Theo dự kiến, Tevatron sẽ ngừng hoạt động khi máy gia tốc châu Âu bắt đầu vận hành ổn định với công suất 7 TeV, trong khi công suất thiết kế là 14 TeV. Nhiều nhà vật lý yêu cầu để Tevatron tiếp tục làm việc đến năm 2014, vì một số đề tài chưa hoàn thành, song vì những khó khăn tài chính, Bộ Năng lượng Mỹ vẫn quyết định đóng cửa Tevatron từ thánggiêng 2011.

Hiện nay, nhiệm vụ chủ yếu của Fermilab chỉ là nghiên cứu Vật lý năng lượng cao, các hạt như neutrino, muon, kaon. Đường hầm dài nửa kilomet và những phòng detector của Tevatron biến thành Viện bảo tàng.

7. Sự kiện “siêu ánh sáng”

Vào cuối tháng 9/2011, một phát hiện làm rúng động Vật lý hiện đại. Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm OPERA, thành viên trong dự án nghiên cứu dao động của neutrino công bố họ đã đo được tốc độ của những hạt này vượt tốc độ ánh sáng.

Theo thông báo, neutrino từ nơi xuất phát tại CERN (Thụy Sĩ) đã di chuyển 730 dặm dưới mặt đất tới detector tại Gran Sasso (Italia) nhanh hơn 60 nanogiây so với tính toán.

Điều đó đã khiến cho một dòng thác những tin tức được tung ra, phủ nhận Thuyết tương đối. Các nhà khoa học quyết định lặp lại thí nghiệm gây chấn động này để loại bỏ những yếu tố có thể làm phép đo bị sai lệch.

Nhưng kết quả cuối cùng lại khẳng định hiện tượng “siêu ánh sáng” (superluminal) này. Theo những kết quả mới: neutrino vẫn vượt 730 dặm nhanh hơn ánh sáng 57 nanogiây.

Các nhà khoa học đang chờ đợi việc kiểm nghiệm một lần nữa kết quả những thí nghiệm của OPERA, và lần này, tại phòng thí nghiệm MINOS mang tên Fermi.

8. Hành tinh đầu tiên con người có thể ở

Một nhóm các nhà khoa học làm việc với kính thiên văn vũ trụ Kepler lần đầu tiên đã phát hiện và khẳng định sự tồn tại của một số hành tinh rất giống Trái đất, nằm khá xa, có nước ở dạng lỏng, do đó có thể có các sinh vật sinh sống..

Cho tới nay, Kepler đã tìm ra khoảng 1000 hành tinh “ứng cử viên” làm nơi cư trú cho loài người, trong đókhoảng 10 hành tinh có kích thước tương tự Trái đất. Tháng 2/2011, người ta mở rộng ra đến 54 hành tinh. Đáng chú ý nhất là hành tinh Kleper-22b, trong đám hành tinh quay quanh một ngôi sao tương tự Mặt trời trong Thái dương hệ.

Kepler-22b cách Trái đất 600 năm ánh sáng, đường kính lớn hơn Trái đất 2,4 lần, quay quanh “Mặt trời” của nó 290 ngày.

9. Juno lên sao Mộc

Vào tháng 8, con tàu thăm dò Juno được phóng đến sao Mộc tinh. Đây là con tàu thứ hai trong Chương trình New Frontiers (Biên giới mới). Juno là thiết bị hoạt động bằng năng lượng Mặt trời, sẽ tới sao Mộc vào tháng 7/2016. Sau đó nó sẽ bay quanh hành tinh này trong 1 năm. Tổng chi phí cho việc thám hiểm là 1,1 tỷ đôla.

Mục tiêu chính của Juno là nghiên cứu thành phần hóa học của sao Mộc, kiểm tra những giả thuyết về sự hình thành hành tinh khí khổng lồ này, khảo sát trọng trường và từ trường sao Mộc để tìm hiểu cấu tạo bên trong của nó và xác định nó có phần lõi cứng không.

10. Nguyên tố 114 và 116 trong Bảng tuần hoàn

Ủy ban Hóa học cơ bản và ứng dụng quốc tế (IUPAC) vào tháng 7 đã chính thức công nhận thành tựu của các nhà vật lý Nga trong việc tổng hợp nguyên tố 114 và 116 của Bảng tuần hoàn.

Hai nguyên tố này lần đầu được tổng hợp tại Phòng Phản ứng hạt nhân thuộc Viện liên hợp nghiên cứu hạt nhân Dubna, dưới sự hướng dẫn của viện sĩ Yuri Oganesyan, với sự tham gia của các đồng nghiệp Mỹ từ Phòng thí nghiệm quốc gia Livermore. Nguyên tố 114 thu được năm 2000 bằng sự bắn phá hạt nhân plutoni-242 bằng canxi-48, còn nguyên tố 116 thu được năm 2004 bằng sự bắn phá curi-245 bằng canxi-48.

IUPAC cũng đồng ý với đề nghị của nhóm nghiên cứu đa quốc gia, đặt tên của nguyên tố 114 là Flerovium và 116 là Livermorium .

Tuấn Hà