Lập bản đồ của nước trên bề mặt Mặt trăng

Các đầu dò robot đã tìm thấy bằng chứng cho thấy nước tồn tại với số lượng khá lớn trong một số miệng hố luôn bị che khuất. Ảnh: Jordan Salkin/GRC/NASA

Theo đó, các kỹ sư vũ trụ chuẩn bị gửi một tàu thăm dò do các nhà nghiên cứu Anh và Hoa Kỳ chế tạo thăm dò Mặt trăng để lập bản đồ nước trên bề mặt của hành tinh này. Nhiệm vụ kéo dài hai năm của Lunar Trailblazer dự kiến sẽ bắt đầu vào 27/2/2025 khi tàu thăm dò được phóng vào không gian từ Florida trên tên lửa Space X Falcon.

Mục tiêu của chuyến thăm dò này là tìm kiếm nước trên bề mặt Mặt Trăng. Điều này gây bất ngờ cho nhiều người vì Mặt Trăng từ trước đến nay được coi là một hành tinh khô hạn. Tuy nhiên, gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra nhiều dấu hiệu quan trọng cho thấy Mặt trăng sở hữu một lượng nước đáng kể. Nhiệm vụ của Lunar Trailblazer là tiết lộ lượng nước gần bề mặt Mặt Trăng và xác định chính xác vị trí của nó.

Tiến trình của tàu thăm dò sẽ được các kỹ sư vũ trụ và các nhà thiên văn học theo dõi với sự quan tâm sâu sắc. Những người tin rằng nước trên Mặt Trăng có thể đóng vai trò quan trọng trong các kế hoạch thiết lập các khu vự trên Mặt Trăng mà con người có thể sinh sống. Ở đó, việc sử dụng năng lượng do các nhà máy điện mặt trời cung cấp, nước có thể được chuyển thành các thành phần cấu thành của hydro và oxy. Sau đó, hydro sẽ được sử dụng làm nhiên liệu trong khi oxy sẽ cho phép các phi hành gia thở.

"Đây chủ yếu là một nhiệm vụ khoa học", GS. Neil Bowles, người đứng đầu nhóm các nhà vật lý của Đại học Oxford và cũng là người chế tạo một trong những thiết bị chính của Lunar Trailblazer, cho biết.

"Chuyến thăm dò cũng sẽ cho chúng ta biết cách nước được vận chuyển qua bề mặt Mặt Trăng và điều đó có ý nghĩa đối với hoạt động thám hiểm Mặt Trăng trong tương lai của con người".

Cho đến gần đây, người ta vẫn cho rằng các phân tử nước do thiên thạch và sao chổi mang đến Mặt trăng sẽ phân hủy nhanh chóng khi ánh sáng mặt trời phân hủy chúng thành hydro và oxy, sau đó trôi vào không gian. Tuy nhiên, một số tàu thăm dò rô-bốt gần đây đã tìm thấy bằng chứng thuyết phục rằng nước, chủ yếu ở dạng băng, tồn tại với số lượng khá lớn trong một số hố sâu, luôn có bóng râm, với cực nam của mặt trăng là ứng cử viên triển vọng nhất.

Những khám phá này thậm chí còn được tiến xa hơn nữa bởi tàu thăm dò Chandrayaan-1 của Ấn Độ, phát hiện ra rằng dấu vết của nước có thể được nhìn thấy trên bề mặt Mặt Trăng ở rất xa các cực vào năm 2009. Bowles cho biết: "Đó là một bất ngờ lớn đã thay đổi nhận thức của chúng tôi về những gì chúng tôi có thể tìm thấy trên Mặt Trăng".

Tuy nhiên, thiết bị trên Chandrayaan -1 đã thực hiện khám phá này không có dải quang phổ để lập bản đồ đầy đủ về nước trên bề mặt Mặt Trăng và Lunar Trailblazer đã được thiết kế để giải quyết vấn đề đó. Con tàu vũ trụ sẽ mang theo hai thiết bị. Thiết bị đầu tiên là máy quét hồng ngoại sẽ xác định chính xác nước và các đặc điểm địa chất khác. Thiết bị thứ hai, do Bowles và nhóm của ông thiết kế, là một máy lập bản đồ nhiệt về cơ bản là một camera nhiệt cực kỳ tiên tiến.

Khi hoạt động song song, các thiết bị này sau đó sẽ có thể tạo ra bản đồ nước của bề mặt Mặt Trăng. Bowles cho biết: "Chúng tôi biết có nước ở hai cực của Mặt Trăng nhưng chúng tôi không chắc làm thế nào nước lại xuất hiện ở đó". "Chúng tôi nghĩ rằng có một loại chu trình nước trên Mặt Trăng giống như trên Trái Đất mặc dù trong trường hợp của chu trình trên Mặt Trăng thì nó không liên quan gì đến mây hay mưa".

GS. Bowles nói thêm rằng có hai kịch bản chính: “Hoặc nước được cung cấp bởi sao chổi hoặc thiên thạch va chạm với bề mặt Mặt Trăng và giải phóng nhiều nước sau đó ngưng tụ thành các bẫy lạnh ở hai cực. Hoặc là các lớp nước rất mỏng có thể được hình thành do phản ứng trong đất Mặt Trăng.

“Tuy nhiên, chúng tôi không biết nước đó sẽ di chuyển xung quanh và tích tụ thành các mỏ băng như thế nào. Đó là điều chúng tôi đang cố gắng tìm hiểu. Chúng tôi muốn tìm hiểu lý do tại sao lại có nước trên mặt trăng và nước hoạt động như thế nào ở đó và điều đó quan trọng không chỉ đối với sự hiểu biết của chúng tôi về mặt trăng mà còn trong việc đánh giá những gì có thể xảy ra trên các thế giới khác tương tự như mặt trăng, chẳng hạn như Sao Thủy.”

Tuy nhiên, Lunar Trailblazer không phải là tàu vũ trụ duy nhất được lên lịch phóng vào không gian vào 27/2/2025. Ngoài ra còn có nhiệm vụ chính của tên lửa, IM-2, một tàu đổ bộ lên mặt trăng do công ty Intuitive Machines của Hoa Kỳ chế tạo. Các tàu vũ trụ này được định sẵn sẽ hạ cánh xuống mặt trăng và tiến hành khoan bên dưới bề mặt hành tinh để tìm kiếm sự hiện diện của nước.

Ngoài những tàu vũ trụ này, sẽ có một tàu thăm dò - được AstroForge đặt tên là Odin - sẽ bay đến một điểm đến rất khác: tiểu hành tinh 2022 OB5. Odin sẽ chụp ảnh ở đó để chuẩn bị cho nhiệm vụ trở về được lên kế hoạch là hạ cánh xuống tiểu hành tinh và bắt đầu khai thác khoáng sản trên bề mặt của nó.

Tất cả các nhiệm vụ này đều là một phần của chương trình dịch vụ tải trọng mặt trăng thương mại của NASA được thiết lập để khuyến khích các công ty gửi tàu đổ bộ và xe tự hành nhỏ đến mặt trăng và các điểm đến gần Trái đất khác. Mục đích chính là chuẩn bị cho việc thuộc địa hóa mặt trăng sau này.

Khiêm Anh