Ảnh: NASA

Ba nghiên cứu chính vừa được Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) chọn lựa tập trung vào việc tìm kiếm nơi trú ẩn tự nhiên dưới lòng đất, xác định nguồn tài nguyên có thể khai thác và theo dõi những nguy cơ từ môi trường.

Các nhiệm vụ này được lựa chọn thông qua chương trình PRISM, dự kiến đưa thiết bị khoa học lên Mặt trăng bằng sáng kiến Dịch vụ Tải trọng Mặt trăng thương mại (CLPS). Kết quả nghiên cứu sẽ hỗ trợ chương trình Artemis và kế hoạch xây dựng căn cứ Mặt trăng của NASA.

Theo cơ quan này, việc khảo sát trước các điều kiện tự nhiên và tài nguyên trên Mặt trăng sẽ giúp các nhà khoa học lựa chọn địa điểm xây dựng, thiết kế thiết bị và giảm thiểu rủi ro cho các phi hành gia trong tương lai.

Theo dõi các mối nguy hiểm trên Mặt trăng

Nghiên cứu đầu tiên mang tên Trạm Giám sát môi trường Mặt trăng - Cực Nam (LEMS-SP), do chuyên gia khoa học hành tinh Mehdi Benna thuộc Đại học Maryland, Hạt Baltimore, dẫn dắt. Nhiệm vụ sẽ triển khai một trạm tự động để theo dõi môi trường Mặt trăng trong thời gian dài.

Trạm sẽ ghi nhận các vụ va chạm của thiên thạch cực nhỏ, đo những chất dễ bay hơi trong lớp khí quyển cực kỳ mỏng của Mặt trăng và phát hiện hoạt động địa chấn, bao gồm các đợt địa chấn trên Mặt trăng.

Khác với Trái đất, Mặt trăng gần như không có khí quyển để làm chậm hoặc đốt cháy các vật thể từ không gian. Vì vậy, những hạt bụi vũ trụ tốc độ cao có thể gây hư hại cho thiết bị và công trình. Trong khi đó, hoạt động địa chấn có thể ảnh hưởng đến độ ổn định của các cấu trúc được xây dựng trên bề mặt.

Dữ liệu thu thập được sẽ giúp các nhà khoa học đánh giá điều kiện môi trường, qua đó hỗ trợ thiết kế căn cứ và hệ thống thiết bị an toàn hơn.

Tìm kiếm hang động ngầm làm nơi trú ẩn

Nghiên cứu thứ hai, Thiết bị Địa vật lý cho cuộc Điều tra Hố Marius trên Mặt trăng (GIMLI), do nhà khoa học Nathaniel Putzig thuộc Viện Khoa học Hành tinh dẫn dắt. Nhiệm vụ của nhóm nghiên cứu sẽ khảo sát Hố Marius Hills, nơi có khả năng thông với một đường hầm dung nham ngầm.

Các ống dung nham hình thành khi lớp dung nham bên ngoài nguội và đông cứng, trong khi dung nham nóng chảy bên trong tiếp tục chảy và để lại khoảng rỗng. Những cấu trúc tương tự có thể tồn tại bên dưới các khu vực núi lửa trên Mặt trăng.

GIMLI sẽ sử dụng các phép đo địa vật lý để xác định cấu trúc bên dưới hố và kiểm tra khả năng tồn tại của đường hầm ngầm. Đây cũng là cơ hội để các nhà khoa học tìm hiểu thêm về hoạt động núi lửa từng định hình bề mặt Mặt trăng.

Nếu những đường hầm này được xác định tồn tại, đây có thể trở thành nơi trú ẩn tiềm năng cho con người. Môi trường dưới lòng đất có khả năng hạn chế tác động của bức xạ, sự thay đổi nhiệt độ khắc nghiệt và các vụ va chạm từ những vật thể nhỏ trong không gian. Tuy nhiên, khả năng sử dụng chúng làm nơi cư trú vẫn cần được nghiên cứu thêm.

Xác định nguồn băng nước và điều kiện bề mặt

Nghiên cứu thứ ba có tên Thiết bị Chụp ảnh chiều sâu với Quang học Phổ và Màu (DISCO), do nhà nghiên cứu Ariel Deutsch thuộc Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA phụ trách.

Thiết bị sẽ đo trực tiếp lượng băng được bảo tồn trong những khu vực cực lạnh, ít hoặc không nhận ánh sáng Mặt Trời, được gọi là các bẫy vi lạnh. Việc xác định vị trí, lượng băng hiện có và cách chúng được phân bố sẽ giúp các nhà khoa học đánh giá được tiềm năng khai thác nguồn nước tại chỗ.

Nếu có thể tiếp cận và xử lý được vấn đề này, băng nước trên Mặt trăng có thể cung cấp nước tại chỗ cho các phi hành gia, đồng thời là nguyên liệu để sản xuất oxy và hydro. Điều này có thể giúp giảm lượng vật tư phải vận chuyển từ Trái Đất, dù tính khả thi của việc khai thác vẫn cần được xác minh.

DISCO cũng sẽ nghiên cứu đặc tính bề mặt, độ ổn định của địa hình và tác động của khí thải động cơ khi tàu vũ trụ hạ cánh. Luồng khí có thể cuốn bụi và vật liệu rời lên, gây ảnh hưởng đến thiết bị hoặc công trình ở gần. Các kết quả sẽ hỗ trợ NASA xây dựng quy trình hạ cánh và vận hành phương tiện trên Mặt trăng an toàn hơn.

Ba nghiên cứu sẽ cung cấp dữ liệu về môi trường, nơi trú ẩn tiềm năng và tài nguyên tại chỗ, những yếu tố quan trọng đối với kế hoạch duy trì sự hiện diện lâu dài của con người trên Mặt trăng.

Thông qua sáng kiến CLPS, NASA hợp tác với các doanh nghiệp Mỹ để vận chuyển thiết bị khoa học và công nghệ lên bề mặt Mặt trăng. Những kết quả thu được không chỉ phục vụ chương trình Artemis và kế hoạch xây dựng căn cứ Mặt trăng mà còn góp phần chuẩn bị cho các sứ mệnh đưa con người đến Sao Hỏa trong tương lai.