Việc thiết kế, xây dựng và phóng tàu vũ trụ là vô cùng tốn kém. Đó là lý do các sứ mệnh của NASA tới sao Hỏa được thiết kế với hy vọng rằng chúng sẽ tồn tại càng lâu càng tốt, giống như tàu thăm dò “Cơ hội” nổi tiếng, vốn được cho là sẽ chỉ tồn tại trong 90 ngày nhưng đã hoạt động trong 15 năm.
Với các nhà khoa học, nhiệm vụ kéo dài càng lâu thì họ càng thu thập được nhiều dữ liệu và học được nhiều điều từ nó.
Điều đó cũng đúng đối với các tàu quỹ đạo di chuyển quanh Sao Hỏa cũng như các tàu thám hiểm khám phá bề mặt của nó, như tàu vũ trụ Odyssey, được phóng vào năm 2001 và đã ở trên quỹ đạo quanh sao Hỏa trong hơn 20 năm qua.
Tuy có thể hoạt động trong thời gian dài, tàu quỹ đạo không thể di chuyển mãi mãi vì cuối cùng, nó sẽ cạn kiệt nhiên liệu.
Vì vậy, việc tìm ra chính xác lượng nhiên liệu còn lại trên tàu là rất quan trọng, nhưng hóa ra nó cũng phức tạp hơn những gì các kỹ sư NASA mong đợi.
Tàu Odyssey khởi hành với gần 227 kg nhiên liệu hydrazine. Các nhà khoa học đang phải đối mặt với vấn đề nan giải là không có cách dễ dàng nào để đọc lượng nhiên liệu còn lại.
Do đó, các kỹ sư phải sử dụng các phương pháp như làm nóng bình chứa và xem mất bao lâu để đạt đến nhiệt độ nhất định, điều này có thể cho biết khối lượng nhiên liệu còn bên trong bình chứa.
Joseph Hunt, giám đốc dự án của Odyssey tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA, cho biết: “Đầu tiên, chúng tôi phải xác minh rằng tàu vũ trụ vẫn ổn. Sau khi loại trừ khả năng rò rỉ hoặc tàu đang đốt nhiều nhiên liệu hơn ước tính, chúng tôi bắt đầu xem xét quy trình đo lường của mình”.
Sau khi kiểm tra các hệ thống, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng vấn đề liên quan đến cách tàu vũ trụ nóng lên và nguội đi. Vì các thiết bị điện tử cần được giữ ấm để hoạt động bình thường trong môi trường không gian lạnh, Odyssey sử dụng máy sưởi để giữ ấm cho các bộ phận, bao gồm cả bình nhiên liệu. Nhưng những lò sưởi này cũng làm nóng nhiên liệu bên trong thùng, vì vậy khi nhóm nghiên cứu thực hiện các phép đo nhiệt để ước tính lượng nhiên liệu còn lại, kết quả cho thấy tàu có ít nhiên liệu bên trong hơn thực tế.
“Phương pháp đo lường của chúng tôi hoạt động tốt”, Jared Call, giám đốc sứ mệnh của Odyssey, cho biết. “Vấn đề là động lực học chất lỏng xảy ra trên tàu Odyssey phức tạp hơn chúng tôi nghĩ”, ông nói thêm.
Tin tốt là khi đã tính đến mức tăng nhiệt độ của lò sưởi, tàu Odyssey vẫn còn lại ít nhất 4 kg nhiên liệu. Lượng nhiên liệu này sẽ đủ dùng cho đến ít nhất là cuối năm 2025. Vì vậy, tàu vũ trụ Odyssey sẽ có thể tiếp tục quan sát sao Hỏa và thậm chí có thể tồn tại đến kỷ niệm 25 năm hoạt động của nó.
“Nó hơi giống quá trình khám phá khoa học của chúng tôi. Bạn khám phá một hệ thống kỹ thuật mà không biết mình sẽ tìm thấy gì. Và bạn càng nhìn lâu, bạn càng thấy nhiều thứ bạn không mong đợi” - Jared Call nói.
