Khai thác dữ liệu từ một radar NASA bay cùng phi thuyền Chandrayaan-1 của Ấn Độ, các nhà khoa học đã phát hiện ra những lớp trầm tích băng nằm gần cực nam của mặt trăng. Thiết bị Mini-SAR của NASA, một radar khẩu độ tổng hợp, nhẹ cân, đã tìm thấy hơn 40 miệng hố nhỏ có nước đóng băng. Các miệng hố có đường kính từ 2 đến 15 km. Mặc dù tổng lượng băng tùy thuộc vào bề dày của nó trên từng miệng hố, nhưng ước tính có thể có ít nhất là 600 triệu tấn nước đóng băng.

Các miệng hố tại cực nam của Mặt trăng. Hố mới - màu đỏ; hố bất thường – màu lục.

Mini-SAR là một radar chụp ảnh nhẹ kí (chưa tới 10 kg). Nó sử dụng những tính chất phân cực của sóng vô tuyến phản xạ để mô tả những đặc điểm bề mặt. Mini-SAR gửi đi những xung radar bị phân cực tròn-trái. Bề mặt hành tinh tiểu biểu thường làm đảo ngược trạng thái phân cực trong sự phản xạ sóng tuyến, cho nên những tiếng vọng bình thường từ Mini-SAR là bị phân cực tròn-phải. Tỉ số công suất nhận theo cùng chiều truyền (tròn trái) với chiều ngược lại (tròn phải) được gọi là tỉ số phân cực tròn (CPR). Đa phần Mặt trăng có tỉ số CPR thấp, nghĩa là sự đảo ngược trạng thái phân cực là tiêu biểu, nhưng một số mục tiêu có CPR cao. Trong số này là những bề mặt mới, rất gồ ghề (thí dụ một miệng hố mới, còn trẻ) và băng, bề mặt trong suốt đối với năng lượng vô tuyến và làm tán xạ nhiều lần các xung radar, dẫn đến sự tăng cường sự phản xạ cùng chiều và vì thế, CPR cao. CPR không phải là dấu hiệu chẩn đoán độc nhất của tính gồ ghề hoặc bề mặt đóng băng; đội khoa học phải xét đến mặt trời của sự kiện tín hiệu CPR cao để giải thích nguyên nhân của nó.

Vô số miệng hố nằm gần hai cực của Mặt trăng có phần bên trong vĩnh viễn vắng bóng ánh sáng mặt trời. Những khu vực này rất lạnh và nước đóng băng ổn định ở đó về cơ bản là vô hạn. Những miệng hố mới thể hiện mức độ cao của sự gồ ghề bề mặt (CPR cao) cả bên trong và bên ngoài vành hố, nguyên do bởi những khối đá sắc nhọn và những cánh đồng đá phân bố trên toàn bộ khu vực hố. Tuy nhiên, Mini-SAR đã tìm thấy những miệng hố nằm gần cực bắc có CPR cao ở phía trong, nhưng ở bên ngoài vành của nó thì không cao. Mối quan hệ cho thấy CPR cao không chỉ gây ra bởi sự gồ ghề, mà còn bởi một số chất liệu bị giam giữ bên trong lõi của những miệng hố này. Chúng ta hiểu mối quan hệ này là phù hợp với nước đóng băng có mặt trong những miệng hố này. Băng phải tương đối tinh khiết và ít nhất là chừng 2 mét băng dày đã gây ra dấu hiệu này.

Lượng nước đóng băng có khả năng có mặt theo ước tính có thể sánh với lượng đã ước tính từ sứ mệnh trước đây của dữ liệu neutron của phi thuyền Người Do thám Mặt trăng (vài trăm triệu tấn). Sự chênh lệch số lượng ước tính giữa Mini-SAR và quang phổ kế neutron của phi thuyền Người Do thám Mặt trăng là vì thực tế nó chỉ đo bề sâu chừng nửa mét, cho nên nó sẽ ước tính thấp tổng lượng nước đóng băng có mặt. Chí ít thì một số băng vùng cực bị hòa lẫn với đất đá mặt trăng và do đó, không nhìn thấy đối với radar của chúng ta.

“Ảnh hợp nhất từ nhiều phép đo và dữ liệu thu được của những thiết bị gắn trên các sứ mệnh mặt trăng xác nhận rằng sự sinh tạo, di cư, lắng đọng, và giam cầm nước đã và đang xảy ra trên mặt trăng”, theo Paul Spudis, nhà nghiên cứu chính của thí nghiệm Mini-SAR tại Viện Mặt trăng và Hành tinh học ở Houston. “Những khám phá mới cho biết mặt trăng thậm chí còn hấp dẫn và thu hút nhiều mục tiêu khoa học, thám hiểm và hành động hơn so với trước nay người ta vẫn nghĩ”.

“Sau khi phân tích dữ liệu, đội khoa học của chúng tôi xác định một dấu hiệu chắc chắn của nước đóng băng, một kết quả sẽ mang đến cho những sứ mệnh tương lai một mục tiêu mới để thám hiểm và khai thác”, theo Jason Crusan, quản trị viên Chương trình Mini-RF cho Ban giám đốc Sứ mệnh Các hành động Vũ trụ của NASA ở Washington.

Các kết quả của Mini-SAR đang được đăng tải trên tạp chí Geophysical Research Letters. Các kết quả phù hợp với những tìm kiếm gần đây của những thiết bị NASA khác và cung cấp thêm kiến thức khoa học đang tích lũy dần về những dạng bội của nước tìm thấy trên mặt trăng. Thiết bị lập Bản đồ Khoáng vật học Mặt trăng của cơ quan trên đã phát hiện ra các phân tử nước trong những vùng cực của mặt trăng, trong khi hơi nước đã được phát hiện bởi Vệ tinh Cảm biến và Quan sát Miệng núi lửa Mặt trăng của NASA, hay LCROSS.

Mini-SAR và phi Thiết bị lập Bản đồ Khoáng vật học Mặt trăng là hai trong số 11 thiết bị gắn trên phi thuyền Chandrayaan-1 của Cơ quan Nghiên cứu Vũ trụ Ấn Độ. Phòng thí nghiệm Vật lí Ứng dụng ở Laurel, Md., đã thực hiện phép phân tích và kiểm tra cuối cùng trên Mini-SAR. Thiết bị được phát triển và chế tạo bởi Trung tâm Ứng chiến Không Hải quân ở China Lake, California, Mĩ, và một số đối tác thương mại và chính phủ khác.

Theo PhysOrg.Com