TIN TỨC S.T.E

Tàu vũ trụ hạ cánh xuống Mặt Trăng có thực sự dễ dàng?

Apollo đã cho chúng ta biết rằng hạ cánh trên Mặt Trăng là một cơn ác mộng bụi bặm

Việc hạ cánh xuống Mặt Trăng rất khó khăn, đó là điều đã được kiểm chứng bởi các phi hành gia trong các nhiệm vụ Apollo của NASA. Tàu vũ trụ sủ dụng động cơ tên lửa để hạ xuống bề mặt Mặt Trăng sẽ tạo ra đám bụi chuyển động với vận tốc nhanh trong phạm vi không gian khá là rộng, tiềm ẩn nguy cơ văng đất đá trong đám bụi đó gây ra hư hỏng tàu vũ trụ. Đó là một vấn đề mà các chuyên gia nói rằng chúng ta cần phải giải quyết ngay bây giờ, đặc biệt nếu chúng ta muốn đưa nhiều người lên Mặt Trăng trong thập kỷ tới.

Các nhà thám hiểm không gian có được môi trường độc đáo sinh ra từ đám bụi bặm này. Mặt Trăng của chúng ta có kích thước bằng một phần tư Trái đất và nó có trọng lực bằng 1/6 hành tinh của chúng ta. Nó cũng không có bầu khí quyển, làm cho các vật thể nhỏ bé dễ dàng di chuyển. Vì vậy, nếu chúng ta dùng tên lửa hạ cánh xuống Mặt Trăng nó sẽ diễn ra trong một khoảng thời gian khá dài, điều này dễ dàng tạo ra các đám bụi tốc độ cao hàng ngàn mét mỗi giây, và phạm vi ảnh hưởng lên tới hàng kilomet.

Những cuộc đổ bộ trước kia trong nhiệm vụ Apollo thực hiện vào những năm 1960 và thập niên 70 diễn ra trong thời gian ngắn và sau đó phi hành đoàn trở lại Trái Đất luôn. Sự ảnh hưởng của các đám bụi này chưa thực sự lớn. Tuy nhiên, với tham vọng kế hoạch Artemis hiện nay, NASA đang muốn quay lại Mặt Trăng và xây dựng căn cứ định cư lại đây. Điều này dẫn đến việc các chuyến tàu vận chuyển người, hàng hóa thường xuyên hơn. Môi trường sống và các yếu tố khác trên Mặt Trăng sẽ bị ảnh hưởng, đồng thời có thể làm hỏng tàu vũ trụ gây ra căng thẳng giữa các quốc gia có tàu vũ trụ gần nhau.

Yêu cầu về nghiên cứu công nghệ cũng như kỹ thuật để thực hiện hạ cánh tàu lên bề mặt Mặt Trăng sẽ rất cần thiết. Như Phil Metzger, nhà vật lý hành tinh tại Đại học Trung tâm Florida, người từng làm việc tại NASA, nghiên cứu về tác động của các vụ nổ tên lửa đối với các hành tinh chia sẻ: “Điều này có khả năng dẫn đến xung đột Quốc tế nghiêm trọng nếu không có phương án giải quyết”.

Bụi mặt trăng hóa ra là một cơn ác mộng đối với các phi hành gia Apollo. Nó bám vào tất cả mọi thứ. Các phi hành gia dính bụi trên khắp bộ đồ của họ, làm suy giảm tính chất của vật liệu theo thời gian. Các hạt bụi thậm chí đã làm hỏng rất nhiều thiết bị mà các phi hành gia đang sử dụng, bao gồm máy ảnh, bộ tản nhiệt, nút bấm, v.v. Việc tạo ra bụi lúc tàu hạ xuống Mặt Trăng làm cản trở tầm nhìn để xử lý của các phi hành gia.

“Tôi nghĩ có lẽ một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất, hạn chế các khía cạnh của việc thăm dò bề mặt mặt trăng là bụi, nó dính vào mọi thứ cho dù đó là loại vật liệu nào, dù là da hay kim loại,” phi hành gia của Apollo 17 Gene Cernan cho biết trong cuộc phỏng vấn sau khi thực hiện nhiệm vụ năm 1973. Xử lý bụi bẩn này sẽ là một rắc rối lớn cho các nhiệm vụ thám hiểm mặt trăng trong tương lai – đặc biệt là nếu chúng ta muốn đưa sự sống lên đó.

Ngay cả trước khi mọi người bước ra khỏi cửa của một tàu đổ bộ mặt trăng, bụi thực sự là vấn đề khó khăn. Nếu trên Trái đất, khi động cơ tên lửa được kích hoạt, một đám bụi, sỏi và đá, bầu không khí dày đặc sẽ được tạo ra. Nhưng với bầu khí quyển của Trái Đất với các khí sẽ làm chậm tốc độ di chuyển của các hạt bụi nhỏ, các vật lớn hơn thì văng xa ra chút ít. Còn trên Mặt Trăng thì ngược lại. Nó không có tầng khí quyển, môi trường chân không thực sự là vấn đề. Vì vậy, nếu các hạt bụi bị tác động đẩy lên tốc độ cao, các hạt nhỏ hơn sẽ di chuyển nhanh nhất và đi ra với khoảng cách xa nhất, trong khi những tảng đá lớn hơn sẽ sớm bị trọng lực của Mặt Trăng giữ lại.

Đó chính xác là những gì xảy ra khi bạn sử dụng một động cơ tên lửa để hạ thấp xuống bề mặt Mặt Trăng. Nhờ những gì chúng ta đã biết từ các sứ mệnh của Apollo, các kỹ sư đã phát hiện ra rằng một tàu đổ bộ lớn có kích thước bằng module Apollo Mặt trăng – có khả năng phun ra khí với tốc độ khoảng 2.400m/s – có thể đẩy đá và các hạt có kích thước sỏi bay đi với vận tốc 10-100m/s, cùng với đó là khoảng cách rất lớn (tối đa bằng sáu sân bóng đá). Còn bụi và cát mịn có thể bay với tốc độ 1.000m/s, đẩy chúng ra xa hàng trăm km – hoặc thậm chí phủ bụi khắp Mặt Trăng.

Bất kỳ máy móc nào trên đường đi của các hạt tốc độ cao này đều có thể bị va chạm và gây hư hại nghiêm trọng. Metzger nói rằng nó có thể phá hỏng một tàu vũ trụ trên quỹ đạo quanh Mặt trăng nếu nó xuất hiện đúng vị trí và thời điểm. Các phi hành gia tàu Apollo 12 đã nhìn thấy hiệu ứng này khi họ chạm xuống Mặt trăng vào tháng 11 năm 1969. Họ cố tình hạ cánh gần một tàu thăm dò robot tên là Surveyor 3 mà NASA đã hạ cánh trên Mặt trăng vào năm 1967. Khi họ đưa các mảnh của tàu thăm dò trở lại Trái đất cùng với họ, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng Surveyor 3 đã bị bụi cát tàn phá từ bãi đáp.

Chúng tôi có thể nhìn thấy các vết va đập sâu trên khắp bề mặt của Surveyor” – Metzger, người đứng đầu một nhóm nghiên cứu các bộ phận của tàu thăm dò Surveyor 3 trở về từ Apollo 12, “Chúng tôi có thể thấy sơn bị nứt vỡ”.

Vấn đề có thể còn tồi tệ hơn khi NASA tìm cách đưa con người trở lại Mặt trăng, vì một số tàu đổ bộ là của các công ty tư nhân như Blue Origin, Lockheed Martin và SpaceX sẽ có kích thước lớn hơn nhiều so với tàu đổ bộ Apollo. Kết quả là sẽ có nhiều bụi và các hạt sẽ thổi ra với tốc độ nhanh hơn.

Metzger nói: “Thậm chí còn tệ hơn nữa. Đây sẽ là những thứ có kích thước bằng cát được thổi hoàn toàn khỏi Mặt trăng vào quỹ đạo quanh Mặt trời. Các hạt lớn hơn như sỏi sẽ được phân tán ở khoảng cách xa hơn”. Về mặt logic, đó có thể là tin xấu cho bất kỳ môi trường sống nào trong tương lai mà NASA hoặc các cơ quan không gian khác có thể muốn xây dựng trên Mặt Trăng. “Nếu bạn hạ cánh quá gần với các căn cứ của bạn, nó có thể giống như ném đá vào các căn cứ đó với tốc độ như đạn”.

Nó cũng là một vấn đề để bảo tồn lịch sử. Các nhà khảo cổ vũ trụ quan tâm đến việc giữ cho các địa điểm hạ cánh của Apollo càng nguyên sơ càng tốt, để có khả năng nghiên cứu chúng trong tương lai. Một số nhà nghiên cứu vũ trụ học tại Đại học bang New Mexico, nói rằng vẫn còn rất nhiều điều cần được học về khảo cổ học. Chẳng hạn, O’Leary quan tâm đến khả năng so sánh công nghệ của tàu vũ trụ robot thời Liên Xô đã hạ cánh trên Mặt trăng với tàu vũ trụ do người Mỹ sản xuất đầu tiên, nhưng điều đó chỉ có thể được thực hiện nếu các bộ phận vẫn giữ nguyên như khi chúng hạ cánh vào thập niên 1960.

Bạn chỉ có thể làm điều đó bằng cách nhìn vào các đồ tạo tác của trang web ở [vị trí ban đầu của nó]” O’Leary, “Vì khi bạn lấy thứ gì đó đi, bạn có thể ghi lại, bạn có thể bảo quản nó trong bảo tàng, nhưng bạn lấy đi tính toàn vẹn của hiện trường”.

Ngoài ra, O’Leary không chỉ quan tâm đến các đồ tạo tác phần cứng, mà còn các tính năng mà các phi hành gia Apollo để lại trong đất – đặc biệt là dấu chân mặt trăng của họ. “Bất cứ điều gì mà một tính năng trên Mặt trăng thực sự có nguy cơ bị gió phá vỡ, bởi bất kỳ loại lực xói mòn nào”, theo ông O’Leary nói “và cách mà tàu vũ trụ trong tương lai có thể hạ cánh, hoặc nơi chúng sẽ hạ cánh về cơ bản sẽ xóa sổ chúng”.

Một cách để bảo quản tất cả các phương tiện và máy móc này là hạ cánh đủ xa để phần cứng có giá trị vẫn còn nguyên. Nhưng các nhà nghiên cứu không biết khoảng cách tối thiểu tốt nhất. Vào năm 2011, Metzger và một nhóm các nhà nghiên cứu đã cố gắng đưa ra các hướng dẫn về việc cách xa các địa điểm Apollo mà các thực thể khác phải hạ cánh, để gây ra thiệt hại tối thiểu nhất có thể. Nhóm nghiên cứu giải quyết trên một khoảng cách 2 km, nhưng Metzger nói rằng con số này là tùy ý – thực sự không có khoảng cách an toàn tối thiểu. Vì tàu đổ bộ có khả năng phân tán bụi trên toàn bộ Mặt Trăng, nên tất cả phụ thuộc vào mức độ thiệt hại được coi là ổn. Các robot Lunar có thể xử lý một số lượng bắn phá – thực tế, bụi ngoài vũ trụ rơi xuống Mặt trăng mọi lúc – nhưng không rõ khi nào thiệt hại trở thành một trách nhiệm pháp lý.

Ở một khoảng cách nào đó, lượng phá hủy mà bạn sẽ gây ra sẽ không đáng kể so với những gì thiên nhiên đang làm”, Metzger nói “Tuy nhiên, chúng tôi không đủ thông minh để tìm ra khoảng cách đó”.

Để giảm bớt rủi ro thiệt hại, Metzger cho biết NASA và các công ty thương mại khác hướng tới Mặt trăng cần nghiêm túc xem xét việc chế tạo các bãi đáp trên bề mặt mặt trăng trước khi hạ cánh trở nên thường xuyên hơn. Nhưng có những khó khăn cho giải pháp đó. Mang một bệ hạ cánh kim loại đúc sẵn để lắp đặt trên bề mặt sẽ đòi hỏi một lượng nhiên liệu khổng lồ và một khoản tiền lớn. Một lựa chọn khác là sử dụng lò vi sóng hoặc các công cụ được làm nóng khác để làm tan chảy mặt trăng thành một bề mặt phẳng, nhưng điều đó đòi hỏi phải thử nghiệm công nghệ.

Cuối cùng, bất kỳ tùy chọn bãi đáp nào cũng sẽ yêu cầu các công nghệ tinh vi mới, và có thể làm cho các nhiệm vụ mặt trăng trở nên phức tạp và tốn kém hơn. Do chi phí cao cho các nhiệm vụ trở lại Mặt Trăng, rất có thể NASA và các công ty thương mại khác có thể bỏ qua bước này. Đó là lý do tại sao Metzger lập luận rằng thời gian của các quốc gia đã đi đến một thỏa thuận nào đó rằng thiệt hại cho tàu vũ trụ mặt trăng của họ sẽ là một khả năng rất thực tế.

Ngoài các địa điểm Apollo hạ cánh của Hoa Kỳ, cả Trung Quốc và Nga đều đã gửi robot lên Mặt trăng và các quốc gia khác, bao gồm Ấn Độ và Nhật Bản, đã có tàu ​​vũ trụ tiếp cận vào bề mặt Mặt Trăng. Những chiếc xe này, hoặc xác của chúng, có thể nằm trong đường lửa bất kể nơi nào một tàu đổ bộ lớn của con người lao xuống. Tôi nghĩ rằng chúng ta cần phải có một thỏa thuận quốc tế rằng tất cả chúng ta đều đồng ý với nhau rằng chúng ta sẽ được phép thổi cát vào thiết bị của nhau. Nếu chúng ta có thể đồng ý về điều đó, thì điều đó có nghĩa là bạn chỉ có thể hạ cánh một số địa điểm nhất định trên Mặt trăng. Và điều đó có nghĩa là các quốc gia sẽ có thể yêu sách lãnh thổ.

Hoa Kỳ vẫn còn nhiều năm nữa trước khi đưa con người thường xuyên đi lại tới Mặt Trăng, do đó, vẫn còn nhiều thời gian để nghiên cứu về vấn đề này trước khi căng thẳng Quốc tế xuất hiện. Nhưng nếu NASA và ngành công nghiệp vũ trụ tư nhân thực sự nghiêm túc về việc lên Mặt trăng ở lại, các tổ chức này sẽ cần phải làm quen với các hạt bụi che phủ bề mặt Mặt trăng. Bởi vì phương tiện của họ làm cho bụi lan ra khắp Mặt trăng, dù muốn hay không.

— theo TheVerge

Tags
Show More

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button
Close