Chỉ vài tháng sau khi sứ mệnh Artemis II ghi dấu một cột mốc mới trong chương trình đưa con người trở lại Mặt Trăng, nhân loại chuẩn bị chứng kiến thêm một sự kiện đặc biệt liên quan đến vệ tinh tự nhiên của Trái Đất.
Tuy nhiên, lần này sẽ không có màn hạ cánh được lên kế hoạch hay bất kỳ phi hành gia nào đặt chân lên bề mặt Mặt Trăng.
Vào ngày 5/8, một tầng trên của tên lửa Falcon 9 do SpaceX chế tạo dự kiến sẽ lao thẳng vào Mặt Trăng với vận tốc vượt quá 7 lần tốc độ âm thanh.
Vụ va chạm được cho là sẽ tạo ra một miệng hố mới trên bề mặt đầy hố thiên thạch của Mặt Trăng, đồng thời bắn tung một cột bụi khổng lồ mà trong điều kiện thuận lợi có thể quan sát được từ Trái Đất.
Dù đây là một sự cố ngoài kế hoạch, các nhà khoa học lại coi nó là cơ hội hiếm có để nghiên cứu trực tiếp những gì xảy ra khi một vật thể nhân tạo va chạm với Mặt Trăng.
Hành trình bất ngờ của tầng tên lửa Falcon 9 sau khi hoàn thành sứ mệnh
Theo các nhà thiên văn học, vật thể sắp đâm xuống Mặt Trăng chính là tầng trên của tên lửa Falcon 9 từng thực hiện nhiệm vụ phóng hai tàu đổ bộ Mặt Trăng vào ngày 15/1/2025.
Tên lửa này đã đưa tàu Blue Ghost-1 của công ty Firefly Aerospace (Mỹ) cùng tàu Resilience của Nhật Bản lên đường thực hiện các sứ mệnh khám phá Mặt Trăng.
Sau khi hoàn thành nhiệm vụ, tầng trên nặng khoảng 4 tấn không còn đủ nhiên liệu để quay trở lại Trái Đất hoặc bay vào không gian sâu.
Thay vào đó, nó tiếp tục trôi nổi trong quỹ đạo suốt nhiều tháng. Dưới tác động của lực hấp dẫn từ hệ Trái Đất – Mặt Trăng, quỹ đạo của tầng tên lửa dần thay đổi trước khi bị “bắn ná” hấp dẫn đưa thẳng về phía Mặt Trăng.
Theo tính toán hiện nay, vật thể sẽ va chạm với khu vực gần miệng hố Einstein, nằm ở mặt gần của Mặt Trăng – phần luôn hướng về phía Trái Đất.
Một miệng hố mới sẽ xuất hiện trên Mặt Trăng
Việc tạo thêm một vết sẹo trên bề mặt Mặt Trăng rõ ràng không phải là điều các nhà khoa học mong muốn.
Tuy nhiên, vì sự kiện gần như không thể tránh khỏi nên giới nghiên cứu đang tận dụng cơ hội này để thu thập những dữ liệu chưa từng có.
Trong một nghiên cứu của nghiên cứu sinh William Jo thuộc Đại học Texas đã sử dụng mô phỏng vật lý để tái hiện toàn bộ quá trình va chạm.
Theo kết quả mô phỏng, cú đâm sẽ tạo ra một cột vật chất bắn lên từ tâm miệng hố với chiều cao từ khoảng 75km đến hơn 96km.
Đây là lượng bụi và đá Mặt Trăng bị hất tung sau khi tầng tên lửa đâm xuống bề mặt.
Trong khi đó, một nhóm nghiên cứu khác do nhà khoa học hành tinh Benjamin Fernando ở bang New Mexico dẫn đầu dự đoán miệng hố tạo thành sẽ có đường kính khoảng 20–30 mét.
Con số này tuy khá lớn nhưng vẫn nhỏ hơn đáng kể so với miệng hố do thiên thạch tạo ra. Nguyên nhân là tầng tên lửa Falcon 9 phần lớn là cấu trúc rỗng, có mật độ thấp hơn rất nhiều so với các thiên thạch bằng đá hoặc kim loại.
Mọi người trên Trái Đất có thể quan sát được vụ va chạm?
Một trong những câu hỏi được cộng đồng thiên văn quan tâm nhất là liệu cú va chạm có tạo ra ánh chớp hoặc cột bụi đủ sáng để nhìn thấy từ Trái Đất hay không.
Theo William Jo, các mô hình tính toán cho kết quả khá lạc quan.
Ông cho biết độ sáng của cột bụi trong vài phút đầu sau va chạm có thể vượt nền trời tối nhiều bậc độ lớn, đồng nghĩa với khả năng quan sát được là hoàn toàn có cơ sở.
Tuy nhiên, đây chỉ là kết quả từ một mô hình tiêu chuẩn và thực tế có thể khác đáng kể.
Trong khi đó, nhóm của Benjamin Fernando cũng nhận định cả ánh chớp phát sinh khi va chạm lẫn cột bụi sau đó đều có khả năng được quan sát bằng các kính thiên văn đặt trên mặt đất cũng như các đài quan sát ngoài không gian.
Tuy vậy, các nhà nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng độ sáng chính xác hiện vẫn rất khó dự đoán. Nếu cường độ yếu hơn dự kiến, những người sử dụng kính thiên văn dân dụng có thể sẽ gặp khó khăn trong việc phát hiện sự kiện.
Dữ liệu quý giá cho các sứ mệnh Mặt Trăng trong tương lai
Đối với nhiều nhà khoa học, việc có quan sát được vụ va chạm hay không thực ra không phải điều quan trọng nhất.
Giá trị lớn nhất nằm ở lượng dữ liệu mà sự kiện này mang lại. Các nhà nghiên cứu sẽ có cơ hội kiểm chứng trực tiếp những mô hình mô phỏng về sự phát tán bụi, chuyển động của vật chất sau va chạm cũng như tác động của các mảnh văng trên môi trường Mặt Trăng.
Những kết quả này sẽ đặc biệt hữu ích khi ngày càng nhiều quốc gia và doanh nghiệp tư nhân chuẩn bị triển khai các sứ mệnh lên Mặt Trăng trong thập kỷ tới.
Theo William Jo, việc quan sát trực tiếp một cột vật chất bắn lên từ Mặt Trăng sẽ giúp các nhà khoa học hiệu chỉnh các mô hình dự báo, từ đó nâng cao độ chính xác trong việc thiết kế và bảo vệ các tàu đổ bộ, căn cứ nghiên cứu cũng như các thiết bị sẽ hoạt động trên bề mặt Mặt Trăng trong tương lai.
May mắn là vụ va chạm sắp tới không gây ra bất kỳ nguy cơ nào đối với con người và cũng không đủ sức làm thay đổi đáng kể địa hình của Mặt Trăng.
Tuy nhiên, Bill Gray cho rằng sự kiện này là lời nhắc nhở rõ ràng về vấn đề xử lý rác không gian sau các sứ mệnh vũ trụ.
Việc một tầng tên lửa không còn sử dụng tiếp tục trôi nổi trong không gian rồi cuối cùng đâm vào Mặt Trăng cho thấy ngành công nghiệp vũ trụ vẫn còn thiếu các quy trình xử lý hiệu quả đối với những thiết bị đã hoàn thành nhiệm vụ.
Vấn đề này càng trở nên cấp thiết khi các chương trình khám phá Mặt Trăng đang bước vào giai đoạn tăng tốc.
Không chỉ NASA, nhiều quốc gia và doanh nghiệp tư nhân cũng đang hướng tới việc xây dựng căn cứ lâu dài trên Mặt Trăng, đồng nghĩa số lượng tàu vũ trụ và thiết bị được phóng lên sẽ tăng mạnh trong những năm tới.
(Theo Space, NY Post, LiveScience)