Quỹ đạo của 243 Ida (chấm tròn màu trắng) vào ngày 28 tháng 8 năm 1993

Tàu Galileo bay ngang

Ida đã được tàu Galileo ghé thăm vào năm 1993 trên hành trình bay tới Sao Mộc. Con tàu đã tiếp cận tiểu hành tinh Gaspra đầu tiên và Ida là một mục tiêu phụ trong nhiệm vụ chính thám hiểm Sao Mộc. Những mục tiêu này được chọn để đáp ứng chính sách mới của những nhà quản lý chuyến bay của NASA để xem xét những lần bay ngang qua tiểu hành tinh cho mọi tàu không gian có hành trình cắt qua vành đai tiểu hành tinh.[21] Trước đó, chưa có một tàu nào từng thực hiện chuyến bay ngang qua như thế.[22] Galileo được phóng ngày 18 tháng 10 năm 1980 bằng tàu con thoi Atlantis trong lần phóng mang số hiệu STS-34.[23] Việc thay đổi quỹ đạo để tiếp cận 243 Ida đòi hỏi Galileo cần 34 kg (75 lb) nhiên liệu đẩy.[24] Các Thành viên trong nhóm lập kế hoạch bay đã chậm trễ trong việc ra quyết định thử một lần bay ngang qua cho đến khi họ chắc chắn con tàu còn đủ nhiên liệu để hoàn thành nhiệm vụ thăm dò Sao Mộc.[25]

Hình ảnh trong quá trình bay ngang qua, bắt đầu từ 5,4 giờ trước thời điểm tiếp cận gần nhất, cho thấy sự tự quay của Ida.

Quỹ đạo hành trình của Galileo đến Sao Mộc đi qua vành đai chính tại hai điểm. Tàu Galileo đã bay ngang qua Ida với vận tốc 12.400 m/s (41.000 ft/s).[25] Thiết bị chụp ảnh trên tàu đã chụp tiểu hành tinh từ khoảng cách 240.350 km (149.350 dặm) đến gần nhất là 2.390 km (1.490 dặm).[14][26] 243 Ida là tiểu hành tinh thứ hai được một tàu vũ trụ chụp ảnh, sau Gaspra.[27] Galileo đã chụp được hơn 95% bề mặt của 243 Ida.[7]

Quá trình thu nhận tín hiệu từ Galileo bị chậm trễ do ăngten định hướng búp sóng hẹp (ăngten độ lợi cao, high-gain antenna) trên tàu bị hỏng.[28] Năm bức ảnh đầu tiên nhận được vào tháng 9 năm 1993.[29] Những bức ảnh này kết hợp lại thành một ảnh toàn cảnh chụp tiểu hành tinh với độ phân giải 34–38 m/điểm ảnh.[30][31] Đến tháng 2 năm 1994, các hình ảnh còn lại được gửi về khi tàu Galileo đang nằm gần Trái Đất giúp tàu dễ gửi nhiều dữ liệu và hình ảnh về Trái Đất.[2][29][32]

Các khám phá

Dữ liệu gửi về từ tàu Galileo sau khi bay ngang qua Graspa và 243 Ida, và một tàu thăm dò khác, NEAR Shoemaker, cho phép nghiên cứu đặc điểm địa chất đầu tiên của tiểu hành tinh.[33] Bề mặt tương đối lớn của 243 Ida thể hiện tính đa dạng các đặc điểm địa chất.[34] Việc phát hiện Dactyl, vệ tinh tự nhiên đầu tiên của 243 Ida, cung cấp những hiểu biết mới về thành phần địa chất của nó.[35]

243 Ida được xác định thuộc tiểu hành tinh loại S nhờ các đo đạc quang phổ.[36] Thành phần của các tiểu hành tinh có kiểu phổ S chưa được chắc chắn cho đến khi tàu Galileo thăm dò Ida, nhưng được giải đoán là có hai loại khoáng tìm thấy trong các vẫn thạch đã rơi xuống Trái Đất là vẫn thạch đá và vẫn thạch sắt-đá.[10] Khối lượng riêng ước tính của nó dưới 3,2 g/cm3 dựa trên quỹ đạo ổn định của Dactyl.[36] Đây là giá trị trung bình toàn tiểu hành tinh nếu xét theo quy luật gồm cả sắt và đá, nếu Ida có mật độ khoảng 5g/cm3 gồm các vật liệu giàu sắt và nikel thì khoảng 40% thể tích là trống rỗng.[35]

Các dữ liệu từ tàu Galileo cho thấy trên bề mặt 243 Ida còn xảy ra hiện tượng phong hóa ngoài không gian (space weathering), khiến cho lớp bề mặt 243 Ida đỏ hơn theo thời gian.[15][37] Hiện tượng này cũng xảy ra trên mặt trăng của nó, Dactyl, mặc dù sự thay đổi ít hơn.[38] Sự phong hóa của bề mặt Ida tiết lộ thêm chi tiết về thành phần của nó: phổ phản xạ từ những phần bề mặt mới lộ giống với các vẫn thạch kiểu OC, nhưng ở những bề mặt có niên đại lớn lại cho phổ khớp với kiểu của tiểu hành tinh loại S.[22]

Phần đánh bóng của một vẫn thạch chondrite.

Các phát hiện về hiện tượng phong hóa ngoài không gian đã đem đến những hiểu biết mới về mối quan hệ giữa các tiểu hành tinh có kiểu phổ là S và các thiên thạch loại OC. Đa số tiểu hành tinh trong vành đai chính có kiểu phổ S.[22] Còn loại OC là một thành phần chiếm đa số trong các thiên thạch được tìm thấy trên Trái Đất.[22] Phổ phản xạ của các tiểu hành tinh loại S đo bởi các lần quan sát từ mặt đất, tuy nhiên, lại không khớp với phổ của các vẫn thạch kiểu OC. Chuyến bay ngang qua Ida của tàu Galileo đưa ra kết luận là một số tiểu hành tinh loại S, đặc biệt trong nhóm Koronis, có thể là nguồn gốc cho những vẫn thạch này.[38]