Trong nửa thế kỷ, con người từng nghĩ đã hiểu rõ về Mặt trăng: một vùng đất tĩnh lặng, vắng bóng không khí và nước, vắng bóng những bí ẩn để khám phá. Tuy nhiên, các thiết bị quỹ đạo và sứ mệnh khám phá bằng robot đã chứng minh điều ngược lại. Vệ tinh được nghiên cứu nhiều nhất trong hệ mặt trời này phức tạp hơn vẻ bề ngoài rất nhiều, với hàng loạt câu hỏi vẫn còn đang bỏ ngỏ.
NASA chuẩn bị quay trở lại Mặt trăng thông qua chương trình Artemis. Trong khi Artemis II và III sẽ là các sứ mệnh bay quanh quỹ đạo vệ tinh, Artemis IV sẽ đưa phi hành gia đáp xuống bề mặt lần đầu tiên kể từ kỷ nguyên Apollo. Kế hoạch đầy tham vọng này nhằm đặt nền móng cho sự hiện diện lâu dài, tạo ra một luồng dữ liệu và mẫu vật liên tục.
Một số bí ẩn về Mặt trăng sẽ được giải mã nhờ nguồn mẫu vật phong phú và công nghệ tiên tiến được mang tới. Tất cả các câu trả lời sẽ không xuất hiện cùng lúc, kết quả có thể đến chậm, nhưng chúng ta chưa bao giờ tiến gần đến việc giải quyết chúng như hiện tại. Dưới đây là danh sách những ẩn số có khả năng được làm sáng tỏ, với các kịch bản thực tế, trong 10 đến 20 năm tới.
Nguồn gốc của mặt trăng
Thuyết phổ biến nhất về nguồn gốc Mặt trăng cho rằng nó hình thành sau vụ va chạm giữa một hành tinh có kích thước bằng sao Hỏa với Trái đất nguyên thủy khoảng 4,5 tỷ năm trước. Một phần vật chất bị văng ra từ vụ va chạm đó đã kết tụ và đông đặc lại thành vệ tinh quay quanh hành tinh chúng ta ngày nay.
Tuy nhiên, giả thuyết này phụ thuộc vào các mô phỏng phức tạp và một lượng nhỏ mẫu vật do tàu Apollo mang về từ 50 năm trước. Việc tiếp cận trực tiếp các khối đá mới, nguyên vẹn, kết hợp cùng kỹ thuật phân tích hiện đại, có thể cung cấp bằng chứng vững chắc hơn nhiều.
Tất nhiên, các nhà khoa học sẽ cần tiếp cận vật chất ở sâu bên dưới, ví dụ như các mảnh lớp phủ lộ ra trong các miệng núi lửa hoặc rãnh va chạm, đồng thời tái tạo lại niên đại của đại dương magma cổ đại trên Mặt trăng. Việc khó nhất là đặt chân đến đó, phần còn lại là công việc của khoa học.
Có bao nhiêu nước trên Mặt trăng và chúng tồn tại dưới dạng nào?
Nửa thế kỷ trước, người ta tin rằng Mặt trăng hoàn toàn khô hạn. Các nhà khoa học sau này đã xác định được sự tồn tại của băng trong những miệng núi lửa khuất bóng vĩnh viễn ở nam cực, một phần nước bị mắc kẹt dưới dạng tinh thể bên trong các khoáng chất trên bề mặt. Câu hỏi lớn đặt ra là có bao nhiêu nước và liệu chúng có thể được sử dụng cho các căn cứ Mặt trăng trong tương lai hay không.
Một trong những nhiệm vụ đầu tiên của các sứ mệnh Artemis tương lai là khám phá những miệng núi lửa này. Nếu tìm thấy băng, họ sẽ cần xác định xem băng có lẫn với lớp đất đá bề mặt hay không, chúng tạo thành các phiến nén chặt hay tồn tại dưới dạng trầm tích tinh khiết hơn. Trong kịch bản tốt nhất, nguồn tài nguyên này đủ dồi dào và có thể xử lý thành oxy hoặc nhiên liệu. Ở trường hợp xấu nhất, nước bị phân tán quá mỏng khiến việc khai thác trở nên bất khả thi.
Cấu trúc bên trong của Mặt trăng như thế nào?
Cấu trúc bên trong của mặt trăng vẫn là một trong những điểm mù lớn nhất. Các máy địa chấn của Apollo từng phát hiện những trận động đất cả nông và sâu trên Mặt trăng, nhưng dữ liệu thu được rất thưa thớt và chỉ đến từ một khu vực duy nhất. Các mô hình nhiệt và lực hấp dẫn hiện tại cung cấp một bản phác thảo về phần bên trong, nhưng còn lâu mới đạt được mức độ chi tiết như một bản đồ hoàn chỉnh.
Sự hiện diện lâu dài của con người sẽ cho phép các nhà nghiên cứu lắp đặt máy địa chấn ở những khu vực chưa từng được nghiên cứu và mở rộng phạm vi phủ sóng toàn cầu. Với một mạng lưới hiện đại, độ phân giải của cấu trúc bên trong Mặt trăng sẽ tăng lên đáng kể, giúp các nhà khoa học xác định rõ hơn kích thước lõi, cấu trúc lớp phủ và sự phân bổ của nhiệt lượng dư thừa. Bức tranh này có thể không hoàn hảo tuyệt đối, nhưng sẽ là phiên bản đầy đủ nhất từ trước đến nay.
Tại sao vùng tối của Mặt trăng lại khác biệt đến vậy?
Nếu Mặt trăng là một vật thể duy nhất, tại sao nửa tối của nó lại gồ ghề và lởm chởm trong khi nửa gần lại phẳng hơn và được bao phủ bởi các biển bazan? Sự bất đối xứng này là một trong những bí ẩn đương đại lớn nhất về Mặt trăng. Nhiều mô hình đã cố gắng giải thích điều này, từ sự khác biệt về nhiệt lượng ban đầu đến sự biến đổi trong quá trình kết tinh của đại dương magma hoặc tác động lực hấp dẫn của Trái đất, nhưng chưa có lời giải thích nào hoàn toàn phù hợp.
Việc quay trở lại Mặt trăng mở ra cơ hội cho những chuyến thám hiểm đầu tiên của con người lên bề mặt vùng tối. Nếu thu thập được mẫu vật, các nhà nghiên cứu sẽ có thể xác định độ tuổi, thành phần và quá trình tiến hóa nhiệt của chúng, cung cấp dữ liệu quan trọng để giải quyết một bí ẩn đã bị bỏ ngỏ suốt nửa thế kỷ.
Điều gì đã xảy ra với từ trường của Mặt trăng?
Các mẫu vật từ sứ mệnh Apollo tiết lộ một điều bất ngờ: Nhiều mẫu bị từ hóa, giống như vệ tinh này từng có một “cỗ máy phát điện” bên trong vô cùng mạnh mẽ. Dựa trên những gì đã biết về kích thước và cấu trúc bên trong, Mặt trăng dường như quá nhỏ và quá lạnh để duy trì một từ trường toàn cầu mạnh mẽ trong thời gian dài.
Kỷ nguyên Mặt trăng mới có thể làm sáng tỏ bí ẩn này nhờ các mẫu vật mới từ nhiều khu vực khác nhau và các phép đo từ tính chính xác hơn. Với những khối đá được xác định niên đại rõ ràng và dữ liệu tốt hơn về cấu trúc bên trong, các nhà nghiên cứu sẽ có thể tái tạo lại thời điểm “cỗ máy phát điện” đó tồn tại và cường độ của nó.
Mặt trăng: Điểm trung chuyển hay Phòng thí nghiệm không gian?
Khác với kỷ nguyên Apollo, ngày nay Mặt trăng không phải là đích đến cuối cùng, mà là điểm khởi đầu cho một giai đoạn thám hiểm mới. Những gì diễn ra trong thập kỷ tới sẽ giải quyết các bí ẩn còn tồn đọng, đồng thời định nghĩa lại cách chúng ta hiểu về các hành tinh hình thành và giới hạn thám hiểm của con người khi quay trở lại một nơi quen thuộc với những câu hỏi mới.
Nhân loại có thể không nhận được tất cả các câu trả lời, nhưng lần đầu tiên sau nửa thế kỷ, chúng ta sẽ đặt ra được những câu hỏi đúng đắn, đến đúng nơi và mang về Trái đất đầy những khối đá Mặt trăng.
Theo: WIRED
