Vào cuối ngày hôm qua (17/12), hai phi thuyền NASA đã lao vào mặt trăng. Tên gọi riêng từng phi thuyền là Ebb và Flow và tên gọi chung cặp phi thuyền song sinh là GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory), hai phi thuyền đã dành phần lớn thời gian của năm vừa qua để tiến hành nghiên cứu chi tiết nhất từ trước đến nay của trường hấp dẫn của mặt trăng. Lúc 1728 EST (2228 GMT), sứ mệnh đã kết thúc bất ngờ khi hai phi thuyền va vào mạn sườn của một dãy núi trên mặt trăng theo như kế hoạch.
Hình minh họa cặp đôi phi thuyền GRAIL trên mặt trăng. (Ảnh: NASA)
Chính xác thì cái gì sẽ xảy ra với hai phi thuyền?
Ebb trước và sau đó là Flow sẽ va vào một ngọn núi cao 2 km ở gần cực bắc của mặt trăng với tốc độ chừng 1,7 km/s. Các nhà khoa học hi vọng hai phi thuyền kích cỡ bằng cái máy giặt sẽ tạo ra hai miệng hố nhỏ, mỗi miệng đường kính chừng 3 m và cách nhau 20 đến 40 km. Vị trí tiếp đất được chọn một phần là muốn tạo ra miệng hố lớn nhất, và một phần là để tránh trùng lắp với bất kì tọa độ lịch sử nào như các vị trí hạ cánh Apollo – mặc dù xác suất như thế chỉ có 8 phần triệu, theo phát biểu của nhà quản lí dự án David Lehman thuộc Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Pasadena, California trong một cuộc họp báo hôm 13 tháng 12.
Tại sao lại chọn một cái kết dữ dội như vậy?
Theo nhà nghiên cứu Maria Zuber thuộc Viện Công nghệ Massachusetts, sứ mệnh khai thác càng nhiều thông tin khoa học thì càng tốt. Kể từ đầu năm 2012, hai phi thuyền đã quay xung quanh mặt trăng trong cùng một quỹ đạo, lúc tiến tới gần nhau hơn lúc tiến ra xa nhau hơn một chút do sự biến thiên nhỏ của trường hấp dẫn của mặt trăng do sự phân bố không đều của vật chất bên trong nó. GRAIL đã thu được những số đo siêu chính xác của trường hấp dẫn mặt trăng bằng cách thực hiện quỹ đạo rất gần bề mặt chị Hằng: kể từ tháng 8, hai phi thuyền đã hạ độ cao dần theo quỹ đạo xoắn ốc từ cao độ trung bình 55 km xuống trung bình 11 km vào hôm 6 tháng 12. “Ưu tiên của chúng tôi là hạ độ cao càng thấp càng tốt và lập bản đồ từ cự li thấp trong chừng mực chúng tôi có thể,” Zuber nói.
Nhưng không có gì tồn tại mãi mãi được, và nhiên liệu đang cạn kiệt dần. “Tôi hi vọng đêm nay một trạm tiếp ga sẽ bay đến cạnh phi thuyền của chúng tôi và nạp nhiên liệu cho nó,” Lehman nói đùa. “Nhưng tôi không nghĩ điều như thế sẽ xảy ra.”
Sự va chạm như thế sẽ chúng ta biết điều gì?
Khả năng hấp dẫn nhất là hai va chạm sẽ làm tung lên một cột bụi và chất khí có thể phân tích sau đó bởi Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng (LRO) khi nó bay ngang qua. Cái chứa bên trong cột bụi có thể giúp xác định khí quyển của mặt trăng, nó mỏng và loãng đến mức nên gọi nó là khí quyển ngoài thì đúng hơn, tương tác với bề mặt như thế nào. Người ta cho rằng sự tác động của tia vũ trụ, gió mặt trời và vi thiên thạch đã làm bắn vọt các hạt đất mặt trăng vào những quỹ đạo bay cao phía trên – gây ra khí quyển ngoài.
Vậy còn gì để khám phá nữa?
Các mẫu đá mặt trăng lấy về từ các sứ mệnh Apollo có chứa các nguyên tố như sắt, magnesium và calcium, chúng không được quan sát thấy trong khí quyển. Nhưng sứ mệnh mặt trăng LCROSS không quan sát thấy nguyên tố nào trong số này. LCROSS đã cho lao một tầng tên lửa cỡ bằng chiếc xe bus chở học sinh vào mặt trăng hồi năm 2009, tìm thấy bằng chứng của nước đóng băng trong cột vật chất vọt lên.
LRO có một quang phổ kế có khả năng phát hiện ra calcium. Nếu các cột vật chất do GRAIL làm bắn lên có chứa calcium, thì nó sẽ cho chúng ta biết hai điều, theo nhà nghiên cứu LCROSS Anthony Colaprete thuộc Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA ở Moffett Field, California. Thứ nhất, nó sẽ xác nhận một trong những nguyên tố mà Apollo phát hiện thật sự có trong đất mặt trăng. Nó sẽ cho thấy rằng những nguyên tố này có thể bị làm bắn vọt lên bởi những vụ va chạm. “Như thế cho chúng ta biết đôi điều về cách chúng được giữ lại trong ma trận khoáng chất, cách chúng được giải phóng, và cung cấp cho chúng ta một điểm thẩm tra lại các mô hình của mình,” ông nói.
Sứ mệnh GRAIL có thể kết thúc theo một cách khác hay không?
“Đâu đó quanh mặt trăng thôi,” Colaprete nói. Sự lởm chởm của mặt trăng đồng nghĩa là khó cho phi thuyền duy trì một quỹ đạo ổn định mà không đốt hết nhiều nhiên liệu, nhất là ở những cao độ thấp. “Cái gì đến rồi sẽ đến thôi.”
Các kĩ sư NASA cho biết họ đã nhận được thông tin phản hồi xác nhận cặp đôi phi thuyền GRAIL đã lao vào mặt trăng đúng như kế hoạch.
Theo New Scientist
