Đường dẫn truy cập

Nước trên mặt trăng. - 2003-12-03


Ít ra là ngay từ những năm đầu của thập niên 1960, các nhà thiên văn học đã nghĩ rằng các hố sâu tại hai cực của Mặt Trăng có thể có giữ được một số nước đóng băng do các sao chổi mang đến qua thời gian hàng tỷ năm. Nhưng mới đây một công trình phân tích khoa học tỷ mỷ nhất từ trước tới nay về các hố sâu này không tìm được dấu hiệu nào cho thấy có những khối băng lớn như các nhà khoa học đã hy vọng. Nguyễn Lê xin dành câu chuyện “Khoa học không gian” hôm nay để trình bày với quý thính giả ý kiến của một số chuyên gia về ý nghĩa của khám phá này đối với các nỗ lực thăm dò vũ trụ của Hoa Kỳ trong tương lai.

Năm năm trước, một phi thuyền thăm dò Mặt Trăng của Cơ quan Không gian Hoa Kỳ, gọi tắt là NASA, đã tìm được những bằng chứng cho thấy rằng những hố sâu ở hai cực của thiên thể này có thể có chứa nước ở dạng băng. Phi thuyền quỹ đạo này đã đo những sóng radar dội lại từ một hố sâu luôn luôn bị che phủ tại cực nam của Mặt Trăng. Những tín hiệu phản hồi đó có đặc điểm của những sóng radar dội lại từ những phân tử nước trong nước đá.

Hai năm sau đó, một vệ tinh khác của Hoa Kỳ sử dụng một công nghệ khác phát hiện được một thành phần của nước, đó là các nguyên tử hydro bị các tia gamma trong không gian đẩy ra khỏi bề mặt của Mặt Trăng. Các nhà nghiên cứu suy luận rằng số nguyên tử hydro này có thể xuất phát từ số nước đá lắng đọng nằm cách 1 mét dưới đáy các hố sâu ở cả hai cực của Mặt Trăng.

Nhưng một công trình nghiên cứu mới sử dụng đĩa an-ten radar khổng lồ của đài Thiên văn Arecibo tại Puerto Rico gợi ý rằng nếu có nước trên Mặt Trăng, thì số lượng cũng chẳng bao nhiêu. Một toán nghiên cứu gồm các nhà khoa học thuộc Đại học Cornell do ông Bruce Campbell thuộc Viện Smithsonian ở thủ đô Washington cầm đầu nói rằng kết quả này hàm ý là trên Mặt Trăng chỉ có nước đá dưới dạng hạt hay những lớp băng mỏng nằm trong các tảng đá. Ông Campbell giải thích:

Có người gợi ý rằng nếu có nước đóng băng thành những khối dày, thì có lẽ các chuyến thám hiểm Mặt Trăng trong tương lai sẽ có thể trở nên dễ dàng hơn bằng cách đi đến những nơi đó và sử dụng số nước này làm nguồn tiếp tế. Nhưng những kết quả mà chúng tôi thu thập được không giúp ích gì được bao nhiêu trong việc này. Có lẽ quý vị sẽ không muốn dùng số lượng nước đóng băng ít ỏi tản mác trong bụi đất này làm nguồn tiếp tế.

Các tín hiệu radar phát ra từ Trái Đất xuyên sâu xuống bề mặt Mặt Trăng đến 5 mét, tức là sâu hơn các lần thăm dò bằng radar trước đây. Trong một báo cáo đăng tải trong số ra mới đây của tập san khoa học tự nhiên “Nature” của Hoa Kỳ, ông Campbell và các đồng nghiệp của ông tường trình rằng nếu có một trữ lượng nước đáng kể trên Mặt Trăng thì các sóng radar phản hồi đã phải có cường độ lớn hơn và hình ảnh hiện lên màn ảnh sẽ có màu trắng. Nhưng ông cho biết tín hiệu phản hồi rất yếu, không giống như trường hợp của Sao Thủy chẳng hạn. Sau đây vẫn là ý kiến của ông Campbell:

Chúng ta thấy những phản ảnh rất sáng từ đáy của những hố sâu chung quanh hai cực của Sao Thủy bởi vì có nước đóng băng bị giữ lại ở đó sau khi các sao chổi đâm vào bề mặt của nó. Chúng tôi cố ý tìm kiếm cùng loại dấu hiệu như vậy tại các hố sâu ở hai cực của Mặt Trăng, nhưng không thấy.

Nếu Mặt Trăng không có nước, vậy thì cái gì đã tạo ra khí hydro mà một vệ tinh của Mỹ đã đo được hồi năm 1998?

Một nhà khoa học được thấy những dữ kiện do vệ tinh đó thu thập được nói rằng số khí hydo vừa kể có thể đã được đưa đến Mặt Trăng bởi gió mặt trời-tức là một chuỗi các hạt nguyên tử chứa đầy diện tích do Mặt Trời phóng ra rất mạnh và liên tục.

Ông Alan Binder, giám đốc Viện Nghiên cứu Mặt Trăng tại Arizona, nói rằng những du khách lên thăm Mặt Trăng trong tương lai có thể dùng số khí hydro này để làm ra nước, bởi vì trên Mặt Trăng cũng có khí oxy, một thành phần cần thiết khác của nước. Và vì hydro và oxy cũng là hai thành phần cấu tạo của nhiên liệu cho hỏa tiễn, cho nên Mặt Trăng cũng có thể được sử dụng làm một căn cứ để phóng các phi thuyền không gian đi sâu vào vũ trụ để thăm dò. Ông Binder nói:

Đá, chất liệu cấu thành Mặt Trăng, có vào khoảng từ 40 đến 43 phần trăm oxy, vì thế, chúng ta luôn luôn dự tính sẽ nghiền số đá này ra để lấy kim loại và oxy.

Do đó, chuyện Mặt Trăng có ít nước đóng băng có thể sẽ không cản trở các hoạt động của con người trên Mặt Trăng trong tương lai. Ông Binder ghi nhận rằng điều quan trọng là phải biết khí hydro ở Mặt Trăng có dạng nào trước khi đi vào các chuyến thám hiểm như vậy. Ông nói tiếp:

Nếu chúng ta không rõ khí hydro trên Mặt Trăng có dạng nào và chúng ta cứ việc lên đó và nghĩ rằng chúng ta sẽ lấy được nước đóng băng bằng đủ loại thiết bị thu nước đá, rồi mới khám phá ra rằng chỉ có khí hydro do gió mặt trời tạo ra, thì chúng ta sẽ không có những thiết bị thích hợp để làm điều đó.

Theo các nhà khoa học thì cách duy nhất để biết chắc có nước đóng băng nằm dưới bề mặt của Mặt Trăng hay không là đưa một máy thăm dò tự động lên thiên thể đó để đào sâu xuống mặt đất của nó. Mặc dù NASA có kế hoạch thực hiện biện pháp thăm dò này trên Sao Hỏa, NASA không có một kế hoạch tương tự cho Mặt Trăng.

Ông Binder than phiền về sự thiếu sót này và nói rằng Mặt Trăng có thể là một nguồn cung cấp kim loại cho một số ứng dụng, chẳng hạn như cho việc xây dựng một cơ sở để tạo năng lượng Mặt Trời và chuyển loại năng lượng này xuống Trái Đất bằng vi ba. Sau đây là nhận định của ông Binder:

Có nhiều lý do kinh tế chính đáng để con người tiếp tục đổ bộ lên Mặt Trăng, nhưng đơn giản là những lý do này không thu hút được NASA, có thế thôi.

Một điều may mắn là các phương pháp thăm dò bằng radar được phát triển để đánh giá trữ lượng nước đóng băng trên Mặt Trăng không phải là bị bỏ phí. Khoa học gia Bruce Campbell thuộc Viện Smithsonian nói rằng từ đầu tới cuối, Sao Hỏa là mục tiêu duy nhất mà toán nghiên cứu của ông nhắm tới. Ông cho biết tiếp như sau:

Một lý do mà chúng tôi tiến hành cuộc thí nghiệm về Mặt Trăng là để giúp chúng tôi phát triển các kỹ thuật mà chúng tôi có thể cần áp dụng trên quỹ đạo Sao Hỏa.

Cũng theo ông Campbell, những phát hiện mới có nghĩa là những người lên lập cư trên Mặt Trăng sẽ phải cần đến những thiết bị để hoặc là gạn lọc những hạt băng từ đất đá, hoặc là làm nóng đáy của các hố sâu ở hai cực và thu thập số hơi nước bốc lên.

XS
SM
MD
LG