1. Tàu vũ trụ Europa Clipper khám phá Mặt Trăng của Sao Mộc

Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) sẽ phóng tàu vũ trụ Europa Clipper đến khám phá một trong những Mặt Trăng lớn nhất của Sao Mộc có tên là Europa (được biết Sao Mộc là hành tinh có nhiều Mặt Trăng nhất hệ Mặt Trời với 92 Mặt Trăng). Mặt Trăng Europa nhỏ hơn một chút so với Mặt Trăng của Trái Đất, với bề mặt được làm bằng băng. Bên dưới lớp vỏ băng giá của nó, Europa có khả năng chứa một đại dương nước mặn, mà các nhà khoa học dự đoán có thể chứa lượng nước nhiều gấp đôi so với tất cả các đại dương ở đây trên Trái Đất cộng lại.

Bằng việc phóng tàu vũ trụ Europa Clipper, các nhà khoa học muốn điều tra xem liệu đại dương của Europa có thể là môi trường thích hợp cho sự sống ngoài Trái Đất hay không.

Europa Clipper sẽ thực hiện sứ mệnh này bằng cách bay qua Europa gần 50 lần để nghiên cứu lớp vỏ băng giá của mặt trăng, địa chất bề mặt và đại dương dưới bề mặt của nó. Sứ mệnh cũng nhằm tìm kiếm các mạch nước phun đang hoạt động phun ra từ Europa. Nhiệm vụ này được đánh giá sẽ làm thay đổi cuộc chơi đối với các nhà khoa học mong muốn hiểu rõ hơn về các thế giới đại dương như Europa.

Khoảng thời gian sứ mệnh có thể khởi động và đạt được lộ trình dự kiến sẽ bắt đầu vào ngày 10.10.2024 và kéo dài 21 ngày. Tàu vũ trụ sẽ phóng trên tên lửa SpaceX Falcon Heavy và dự kiến đến hệ thống Sao Mộc vào năm 2030.

2. Artemis II – kế hoạch quay trở lại Mặt Trăng của NASA

Sứ mệnh Artemis, được đặt theo tên người chị song sinh của Apollo trong thần thoại Hy Lạp, là kế hoạch của NASA nhằm đưa con người trở lại Mặt Trăng sau 50 năm. Sự kiện này mang tính lịch sử bởi đây là lần đầu tiên kể từ năm 1972, sau Apollo 17 - chuyến thám hiểm cuối cùng, NASA mới đưa con người trở lại thăm "chị Hằng", trong số đó sẽ có một nữ phi hành gia đầu tiên và phi hành gia là người da màu đầu tiên.

Artemis cũng bao gồm các kế hoạch về sự hiện diện lâu dài, bền vững trong không gian để chuẩn bị cho NASA đưa con người đi xa hơn nữa – tới Sao Hoả.

Artemis II là bước đầu tiên của phi hành đoàn nhằm đưa các phi hành gia vào quỹ đạo quanh Mặt Trăng trong 10 ngày. Sứ mệnh được xây dựng dựa trên Artemis I, đã đưa một con tàu chưa được điều khiển vào quỹ đạo quanh Mặt Trăng vào cuối năm 2022.

Tàu Artemis II hiện được lên kế hoạch phóng sớm nhất là vào tháng 11.2024. Nhưng kế hoạch này cũng có thể bị lùi lại, tùy thuộc vào việc liệu tất cả các thiết bị cần thiết, chẳng hạn như bộ quần áo vũ trụ và thiết bị oxy, đã sẵn sàng hay chưa.

3. Robot VIPER tìm kiếm nước trên Mặt Trăng

Tàu thăm dò vùng cực (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover - VIPER) là một robot có kích thước bằng một chiếc xe golf mà NASA sẽ sử dụng để khám phá cực Nam của Mặt Trăng vào cuối năm 2024.

Ban đầu NASA dự kiến ​​phóng VIPER vào năm 2023 nhưng sau đó đã lùi sứ mệnh này lại để ưu tiên trước cho nhiều cuộc thử nghiệm hơn trên hệ thống đổ bộ mà Astrobotic đã phát triển như một phần của chương trình Dịch vụ tải trọng Mặt Trăng thương mại (CLPS).

Robot này được thiết kế để tìm kiếm các chất dễ bay hơi như nước và carbon dioxide, ở nhiệt độ Mặt Trăng. Những chất này có thể cung cấp tài nguyên cho hoạt động khám phá Mặt Trăng của con người trong tương lai.

Robot VIPER sẽ dựa vào pin, ống dẫn nhiệt và bộ tản nhiệt trong suốt sứ mệnh 100 ngày của mình , vì nó điều hướng mọi thứ từ sức nóng cực độ của ánh sáng ban ngày Mặt Trăng – khi nhiệt độ có thể lên tới 107 độ C, đến những vùng bóng tối lạnh lẽo của Mặt Trăng có thể chạm tới âm 240 độ C.

4. Nhiệm vụ Lunar Trailblazer và PRIME-1

NASA gần đây đã đầu tư vào một loại sứ mệnh hành tinh nhỏ, chi phí thấp có tên SIMPLEx (viết tắt của sứ mệnh nhỏ) để khám phá Mặt Trăng.

Một ví dụ là sứ mệnh của robot Lunar Trailblazer, giống như VIPER, cũng sẽ tìm kiếm nước trên Mặt Trăng. Trong khi VIPER hạ cánh trên bề mặt Mặt Trăng, nghiên cứu chi tiết một khu vực cụ thể gần cực Nam, thì Lunar Trailblazer sẽ quay quanh Mặt Trăng, đo nhiệt độ bề mặt và vạch ra vị trí của các phân tử nước trên toàn Mặt Trăng.

Hiện tại, Lunar Trailblazer đang sẵn sàng hoạt động vào đầu năm 2024. Tuy nhiên, vì là tải trọng phụ nên thời gian phóng của Lunar Trailblazer phụ thuộc vào khả năng sẵn sàng phóng của tải trọng chính là tàu PRIME-1.

Tàu PRIME-1, dự kiến phóng vào giữa năm 2024 và sẽ khoan vào Mặt Trăng. Đây là cuộc chạy thử nghiệm loại máy khoan mà VIPER sẽ sử dụng.

5. Nhiệm vụ thám hiểm Mặt Trăng Sao Hỏa của Nhật Bản

Trong khi Mặt Trăng của Trái Đất có thu hút rất nhiều “du khách” lớn và nhỏ, cả con người và robot vào năm 2024, thì các Mặt Trăng Phobos và Deimos của Sao Hỏa cũng sẽ sớm có khách. Cơ quan Thám hiểm hàng không vũ trụ Nhật Bản (JAXA) đang phát triển một sứ mệnh robot có tên là Thám hiểm Mặt trăng Sao Hỏa (gọi tắt là MMX), dự kiến ​​được phóng vào khoảng tháng 9.2024.

Mục tiêu khoa học chính của sứ mệnh là xác định nguồn gốc các Mặt Trăng của Sao Hỏa. Các nhà khoa học không chắc chắn liệu Phobos và Deimos có phải là các tiểu hành tinh trước đây được Sao Hỏa đưa vào quỹ đạo bằng lực hấp dẫn của nó hay chúng hình thành từ các mảnh vụn đã có trên quỹ đạo quanh Sao Hỏa.

Robot MMX sẽ dành ba năm quay quanh Sao Hỏa, tiến hành các hoạt động khoa học để quan sát Phobos và Deimos. MMX cũng sẽ đáp xuống bề mặt của Phobos và thu thập mẫu trước khi quay trở lại Trái Đất.

6. Sứ mệnh nghiên cứu tiểu hành tinh của châu Âu

Hera là sứ mệnh của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) nhằm quay trở lại hệ tiểu hành tinh Didymos - Dimorphos mà sứ mệnh DART của NASA đã ghé thăm vào năm 2022.

Hera sẽ được phóng vào tháng 10.2024, dự kiến đến Didymos và Dimorphos vào cuối năm 2026, nơi nó sẽ nghiên cứu các đặc tính vật lý của các tiểu hành tinh này.

Vào năm 2022, NASA đã phóng DART nhưng nó không chỉ đến thăm những tiểu hành tinh này mà nó còn va chạm với một trong số chúng để thử nghiệm một kỹ thuật bảo vệ hành tinh được gọi là “tác động động học”. DART được thiết kế để va chạm với Dimorphos với lực mạnh đến mức nó thực sự đã thay đổi quỹ đạo.

Kỹ thuật tác động động học là nhằm đập một vật gì đó vào một vật thể để thay đổi quỹ đạo của nó. Điều này sẽ hữu ích nếu có một vật thể nguy hiểm tiềm tàng trên đường va chạm với Trái Đất và cần chuyển hướng nó.