Bí ẩn gương phản xạ mặt trăng đã có lời giải

Các nhà khoa học tin rằng bụi mặt trăng do Mặt trời hâm nóng đã làm giảm hiệu suất của loạt gương phản xạ Apollo và có thể giải thích một hiện tượng kì lạ xảy ra trong một kì trăng tròn.

Kết quả trên có thể có những gợi ý cho những sứ mệnh tương lai lên Mặt trăng, trong đó có những chiếc kính thiên văn đặt trên mặt trăng.

Các gương phản xạ đặt trên mặt trăng trong các sứ mệnh Apollo 11, 14 và 15, cũng như các sứ mệnh Xô Viết Lunakhod 1 và 2.

Kể từ năm 1969, các nhà thiên văn đã chiếu những chùm laser lên những gương phản xạ này, đo thời gian cho các photon đi và về.

Trong số 100 nghìn triệu triệu photon chiếu ra trong mỗi xung laser, chỉ có một photon phản hồi trở về - và chỉ khi những đám mây và những hạt bụi khác không có mặt trên đường chuyển động.

Gương phản xạ mặt trăng

Gương phản xạ mặt trăng Apollo 14 (Ảnh: NASA)

Những xung laser này cung cấp rất nhiều dữ liệu, kể cả sự xác nhận rằng Mặt trăng đang lùi ra xa Trái đất 38 mili mét mỗi năm.

Nhưng trong bốn thập niên qua, các điều kiện khắc nghiệt trên bề mặt mặt trăng đã tác động mạnh lên hiệu suất của các gương phản xạ.

Lúc ban đầu, các gương Lunakhod, mạnh hơn 25% so với chiếc gương phản xạ Apollo tốt nhất. Ngày nay thì nó tệ hơn 10 lần, với Lunakhod 1 thì chẳng còn phản xạ gì cả.

Nhưng bí ẩn lớn nhất với các nhà nghiên cứu là tại sao độ phản xạ của chúng giảm đi 10 lần trong một kì trăng tròn.

Bụi tích tụ lâu ngày

Trong một bài báo công bố trên website bản thảo điện tử arXiv và được chấp thuận cho đăng trên tập san Icarus, các nhà khoa học đứng đầu là Tom Murphy ở trường đại học California, San Diego, nói rằng vật chất bám trên mặt gương đang làm giảm hiệu suất của chúng.

“Bụi có lẽ là ứng cử viên có khả năng nhất cho sự suy giảm đã thấy”, họ viết.

Các nhà nghiên cứu còn nhận ra sự phá hại do vi thiên thạch và thủng mép Teflon, cái có lẽ đã để lại những lớp tích tụ ở phía sau gương phản xạ.

Manh mối giải quyết bí ẩn kì trăng tròn xuất hiện trong khi quan sát các kì nguyệt thực toàn phần.
Họ nhận thấy trong 15 phút xảy ra nguyệt thực, hiệu suất của các gương phản xạ trở lại mức bình thường của chúng, và khi nguyệt thực chấm dứt thì hiệu suất lập tức giảm đi.

Murphy và các đồng sự tin rằng bụi bám trên các gương phản xạ nóng lên trong một kì trăng tròn gây ra những hiệu ứng nhiệt không lường trước được, làm méo mó hình dạng của chúng.

Họ nói một sự chênh lệch nhiệt độ 4 độ trên gương là đủ để giảm hiệu suất của nó đi 10 lần.
Các nhà nghiên cứu nói những kết quả này thật quan trọng cho những sứ mệnh tương lai lên Mặt trăng.

“Bằng chứng cho hiệu suất giảm đi về cơ bản của các gương phản xạ mặt trăng theo thời gian khiến nó thật quan trọng để xem xét ích lợi lâu dài của những dụng cụ thế hệ tiếp theo đã được đề xuất cho mặt trăng”, họ viết.

“Các kết quả trên có thể tác động đến thiết kế của nhiều phần cứng không gian đa dạng – đặc biệt các gương phản xạ tầm laser thế hệ tiếp theo, các kính thiên văn, các dụng cụ truyền thông quang học, hoặc thiết bị phụ thuộc vào sự điều khiển nhiệt thụ động”.

Theo abc.net.au