Vì sao các nhà du hành không hạ cánh xuống Mặt Trăng trong lần khám phá vũ trụ lần này?

Đã hơn 50 năm từ lần cuối cùng con người bay tới Mặt Trăng. Không, không chỉ thế. Dù điều này có thể khiến nhiều người bất ngờ, thì chúng ta cần nhấn mạnh thêm là đã hơn 50 năm kể từ lần cuối cùng con người bay ra khỏi quỹ đạo thấp quanh Trái Đất (Low Earth Orbit / LEO) - và ra khỏi quỹ đạo đó thì mới tạm được coi là thoát khỏi khu vực mà lực hấp dẫn từ hành tinh quê hương chúng ta hoàn toàn chiếm ưu thế.

Thu hút được nhiều sự chú ý nhất trong nghiên cứu vũ trụ tuần qua, có lẽ không có gì phải nghi ngờ, là sự kiện tàu không gian Orion được phóng thành công, bắt đầu sứ mệnh Artemis II. Con tàu này mang theo 4 nhà du hành là Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch và Jeremy Hansen trong một hành trình kéo dài xấp xỉ 10 ngày, bay quanh Trái Đất để lấy đà trước khi đi tới Mặt Trăng và bay vòng quanh nó trước khi trở về.

Trong lần du hành vũ trụ lần này, các phi hành gia sẽ bay vòng quanh Mặt Trăng chứ không đặt chân xuống Mặt Trăng.

Trong khi việc trở lại Mặt Trăng sau hơn nửa thế kỷ thu hút được rất nhiều sự chú ý từ công chúng, thì tôi cũng nhận được câu hỏi của nhiều người về mục tiêu của sứ mệnh này cũng như những khác biệt đáng kể của nó so với các sứ mệnh của chương trình Apollo trước đây, và câu hỏi khá phổ biến là: Tại sao sau từng đó thời gian, con người... không còn dám hạ cánh ngay xuống Mặt Trăng như những nhà du hành của Apollo từng làm? Câu trả lời không có gì phức tạp, nhưng bạn sẽ cần hiểu rõ hơn về toàn bộ quá trình và mục tiêu của sứ mệnh này.

Từ thử nghiệm tới những mục tiêu xa hơn

Artemis II chỉ là một giai đoạn trong chương trình Artemis của NASA. Toàn bộ chương trình này không chỉ là "đưa con người trở lại Mặt Trăng" một cách thuần túy. Việc cho một hoặc vài phi hành gia đáp xuống Mặt Trăng chỉ để chụp ảnh, cắm cờ hoặc lấy một số mẫu đá mang trở lại Trái Đất đồng nghĩa với lặp lại những gì đã làm hơn nửa thế kỷ trước, và đó là sự tốn kém một cách lãng phí khi không mang lại thêm kết quả mới nào đáng kể. Mục đích cuối cùng của chương trình là xây dựng một cơ sở khoa học trên bề mặt của Mặt Trăng và một trạm không gian trung chuyển trên quỹ đạo quanh nó (gọi là Lunar Gateway).

Trong kế hoạch dài hạn đó, Artemis II được coi là sứ mệnh quan trọng vì nó đóng vai trò là một trong những thử nghiệm hoàn thiện nhất. Những thử nghiệm của Artemis II bao gồm:

Hệ thống hỗ trợ sự sống: Kiểm tra khả năng tạo oxy, lọc CO₂, kiểm soát nhiệt độ và cung cấp nước của tàu Orion trong suốt hành trình.

Hệ thống liên lạc: Trong suốt hành trình, phi hành đoàn sẽ kiểm tra xem hệ thống liên lạc với Trái Đất có hoạt động liên tục và ổn định hay không.

Tàu vũ trụ Orion thực hiện hành trình khám phá Mặt Trăng.

Hệ thống đẩy, điều hướng của tàu và tấm chắn nhiệt khi quay lại Trái Đất: Trong điều kiện thực, việc bảo đảm những yếu tố này mang tính sống còn. Nếu các lỗi kỹ thuật vẫn còn và chưa được khắc phục, con tàu có thể gặp khó khăn trong việc đi theo quỹ đạo đã định trước hoặc nguy hiểm khi trở về Trái Đất.

Cuối cùng, đây cũng là bài kiểm tra về tình trạng tâm lý của các phi hành gia khi ở trong trạng thái cô lập dài ngày và ở quá xa Trái Đất.

Nếu toàn bộ hành trình diễn ra tốt đẹp và mọi thử nghiệm đều thành công (mà chúng ta sẽ biết cụ thể hơn vào tuần tới), NASA sẽ tiếp tục thực hiện các sứ mệnh tiếp theo - mà trước mắt là Artemis III (2027, có mục tiêu thử nghiệm việc kết nối của tàu Orion với các tàu và thiết bị khác để phục vụ việc đổ bộ cũng như trở lại quỹ đạo) và Artemis IV (2028, bắt đầu đưa con người đáp xuống bề mặt của Mặt Trăng).

Mô phỏng của NASA về trạm không gian Lunar Gateway. Nó sẽ đóng vai trò một trạm trung chuyển đối với những chuyến bay không gian dài ngày trong tương lai.

Tham vọng của tương lai

Việc xây dựng một cơ sở nghiên cứu trên Mặt Trăng được coi là tầm nhìn dài hạn và đã được tính tới từ lâu. Mặc dù sẽ đối mặt với nhiều khó khăn về kỹ thuật, nó sẽ mang lại những lợi ích hoàn toàn mới.

Trước hết, nó là bàn đạp quan trọng để chinh phục Sao Hỏa và những nơi xa hơn. Ngoài việc kiểm tra khả năng của hệ thống hỗ trợ sự sống và sự thích nghi của các nhà du hành, một căn cứ trên Mặt Trăng đồng thời sẽ là một bãi phóng tuyệt vời cho các tên lửa vũ trụ. Do trọng lực bề mặt của Mặt Trăng chỉ bằng khoảng 1/6 của Trái Đất, các tên lửa sẽ cần ít lực đẩy hơn, đồng nghĩa với việc tiết kiệm được rất nhiều năng lượng.

Tiếp theo, mặt sau của Mặt Trăng, nơi không bao giờ quay về phía Trái Đất, là một địa điểm tuyệt vời để xây dựng một đài quan sát thiên văn vô tuyến. Khu vực này hoàn toàn không bị nhiễu bởi chính các sóng vô tuyến phát ra từ Trái Đất, vì thế nó sẽ mang lại cái nhìn cực kỳ chính xác và rõ nét, qua đó mang lại nhiều hiểu biết mới về những thiên hà ở rất xa và thậm chí là những giai đoạn sớm nhất của vũ trụ. Bên cạnh đó, việc nghiên cứu địa chất tại chỗ cũng sẽ giúp chúng ta hiểu hơn về lịch sử của Hệ Mặt Trời, bởi Mặt Trăng không có xói mòn và kiến tạo mảng, giúp cho vật chất nguyên sơ gần như được bảo toàn sau hàng tỷ năm.

Xa hơn nữa, việc khai thác helium-3 từ lớp đất bề mặt (regolith) của Mặt Trăng được kỳ vọng rằng sẽ mang lại một nguồn nguyên liệu dồi dào cho năng lượng nhiệt hạch (các tên lửa vũ trụ tương lai cũng có thể sẽ sử dụng động cơ nhiệt hạch).

Tất nhiên, mọi thứ vẫn còn nằm ở tương lai. Nhưng với thành công của Artemis II cùng những tiến bộ công nghệ đang có, cho dù những mốc dự định bị lùi lại thì việc một cơ sở khoa học và bãi phóng vũ trụ trên Mặt Trăng sẽ chỉ còn là khi nào mà thôi.

Trước khi kết thúc nội dung của tuần này và đợi kết quả cuối cùng của Artemis II vào tuần tới, thì một trong những công bố quan trọng nhất tuần qua mà có thể bạn đã bỏ lỡ là vừa có thêm hơn 11.000 tiểu hành tinh được công bố trong dữ liệu sớm của Đài quan sát Vera C. Rubin. Đài quan sát được trang bị máy ảnh kỹ thuật số lớn nhất lịch sử loài người đã mang lại một lượng dữ liệu lớn ngoài sức tưởng tượng chỉ trong thời gian rất ngắn. Với kết quả sớm như vậy, những phát hiện quan trọng khác chắc chắn sẽ còn rất nhiều phía trước, và những người yêu thích khoa học vũ trụ không nên bỏ qua những tin tức tới từ đài Rubin.