Theo nghiên cứu mới, các phi hành gia tương lai du hành lên mặt trăng có thể dễ dàng tiếp cận nguồn nước duy trì sự sống và băng có thể khai thác hơn so với suy nghĩ trước đây.
Một nhóm các nhà khoa học do Durga Prasad thuộc Phòng thí nghiệm nghiên cứu vật lý ở Ahmedabad đứng đầu đã phân tích dữ liệu nhiệt độ mặt trăng do sứ mệnh Chandrayaan-3 của Ấn Độ thu thập tại chỗ, hạ cánh gần cực nam của mặt trăng vào tháng 8 năm 2023. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng nhiệt độ tại địa điểm hạ cánh của tàu vũ trụ dao động mạnh, ngay cả giữa những khu vực rất gần nhau.
Để hiểu rõ hơn về những thay đổi nhiệt độ này, các nhà nghiên cứu đã đưa dữ liệu này vào một mô hình máy tính mà họ đã tinh chỉnh để phù hợp với các điều kiện hạ cánh của tàu vũ trụ, bao gồm địa hình và ánh sáng cục bộ. Kết quả cho thấy các vĩ độ cao hơn trên mặt trăng với các sườn dốc hướng về các cực của nó có chung các điều kiện tương tự như tại địa điểm hạ cánh của Chandrayaan-3. Các khu vực này thường nhận được ít năng lượng mặt trời hơn, dẫn đến nhiệt độ bề mặt mát hơn, có thể cho phép tích tụ băng ở độ sâu tương đối nông. Điều này có nghĩa là những khu vực như vậy trên Mặt Trăng sẽ ít có thách thức về mặt kỹ thuật hơn trong việc tiếp cận các nguồn tài nguyên tại địa phương so với các điều kiện khắc nghiệt hơn tại các cực có nhiều hố thiên thạch của Mặt Trăng, các nhà nghiên cứu cho biết.
Những phát hiện này có ý nghĩa quan trọng đối với các cơ quan đang lập kế hoạch cho các sứ mệnh có người lái dài hạn đến cực nam của Mặt Trăng, chẳng hạn như NASA với chương trình Artemis. Nếu có thể tìm thấy và khai thác băng trên Mặt Trăng, điều này có thể làm giảm sự phụ thuộc của các phi hành gia vào nguồn cung cấp trên Trái Đất, giúp các sứ mệnh trở nên bền vững và tiết kiệm chi phí hơn. Nước được chiết xuất từ băng có thể phục vụ nhiều mục đích cho các phi hành gia, không chỉ là nước uống mà còn để sản xuất nhiên liệu tên lửa bằng cách phân tách các phân tử nước thành các thành phần cấu thành của chúng — oxy và hydro.
Tuy nhiên, trong nhiều thập kỷ, các phép đo trực tiếp duy nhất về nhiệt độ bề mặt của mặt trăng đã được thực hiện trong các sứ mệnh Apollo 15 và 17 vào những năm 1970, cả hai đều hạ cánh gần đường xích đạo của mặt trăng — cách xa các địa điểm được đề xuất cho các sứ mệnh cực trong tương lai.
Vào tháng 8 năm 2023, ngay sau khi tàu vũ trụ Chandrayaan-3 đạt được một cú hạ cánh hoàn hảo gần cực nam của mặt trăng, một thiết bị trên tàu đổ bộ của nó, được gọi là ChaSTE — viết tắt của Thí nghiệm nhiệt vật lý bề mặt của Chandra — đã khoan vào đất của mặt trăng, đạt độ sâu lên tới 10 cm (4 inch) và đo nhiệt độ cục bộ trong suốt một ngày trên mặt trăng.
Dữ liệu được ghi lại cho thấy nhiệt độ tại địa điểm hạ cánh của tàu vũ trụ nằm trên một sườn dốc hướng về phía mặt trời — được đặt tên là "Statio Shiv Shakti" — đạt đỉnh ở mức 179,6 độ F (82 độ C) và giảm mạnh xuống -270,67 độ F (-168,15 độ C) vào ban đêm. Tuy nhiên, chỉ cách đó một mét, nơi địa hình phẳng ra và hướng về phía cực, nhiệt độ đỉnh điểm thấp hơn nhiều, chỉ đạt 138,2 độ F (59 độ C).
Các bài viết liên quan:
— Chandrayaan-3: Hướng dẫn đầy đủ về sứ mệnh thứ ba của Ấn Độ lên mặt trăng
— Mặt trăng: Mọi thứ bạn cần biết về người bạn đồng hành của Trái đất
— Ấn Độ đặt mục tiêu phóng tàu quỹ đạo Sao Kim vào năm 2028 như một phần của lộ trình không gian đầy tham vọng
Các mô phỏng cho thấy độ dốc lớn hơn 14 độ ở vĩ độ cao hơn nhưng hướng về phía cực có thể đủ lạnh để băng tích tụ ở độ sâu nông. Và các điều kiện này tương tự như những điều kiện được đề xuất cho các sứ mệnh hạ cánh xuống cực nam Mặt Trăng trong tương lai, bao gồm cả sứ mệnh Artemis trên Mặt Trăng của NASA, các nhà nghiên cứu viết trong nghiên cứu mới của họ:
"Những địa điểm như vậy không chỉ thú vị về mặt khoa học mà còn ít đặt ra những thách thức kỹ thuật hơn cho việc khám phá so với các khu vực gần cực Mặt Trăng hơn."
nghiên cứu đã được công bố vào thứ năm (ngày 6 tháng 3) trên tạp chí Communications Earth & Environment.
Một nhóm các nhà khoa học do Durga Prasad thuộc Phòng thí nghiệm nghiên cứu vật lý ở Ahmedabad đứng đầu đã phân tích dữ liệu nhiệt độ mặt trăng do sứ mệnh Chandrayaan-3 của Ấn Độ thu thập tại chỗ, hạ cánh gần cực nam của mặt trăng vào tháng 8 năm 2023. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng nhiệt độ tại địa điểm hạ cánh của tàu vũ trụ dao động mạnh, ngay cả giữa những khu vực rất gần nhau.
Để hiểu rõ hơn về những thay đổi nhiệt độ này, các nhà nghiên cứu đã đưa dữ liệu này vào một mô hình máy tính mà họ đã tinh chỉnh để phù hợp với các điều kiện hạ cánh của tàu vũ trụ, bao gồm địa hình và ánh sáng cục bộ. Kết quả cho thấy các vĩ độ cao hơn trên mặt trăng với các sườn dốc hướng về các cực của nó có chung các điều kiện tương tự như tại địa điểm hạ cánh của Chandrayaan-3. Các khu vực này thường nhận được ít năng lượng mặt trời hơn, dẫn đến nhiệt độ bề mặt mát hơn, có thể cho phép tích tụ băng ở độ sâu tương đối nông. Điều này có nghĩa là những khu vực như vậy trên Mặt Trăng sẽ ít có thách thức về mặt kỹ thuật hơn trong việc tiếp cận các nguồn tài nguyên tại địa phương so với các điều kiện khắc nghiệt hơn tại các cực có nhiều hố thiên thạch của Mặt Trăng, các nhà nghiên cứu cho biết.
Những phát hiện này có ý nghĩa quan trọng đối với các cơ quan đang lập kế hoạch cho các sứ mệnh có người lái dài hạn đến cực nam của Mặt Trăng, chẳng hạn như NASA với chương trình Artemis. Nếu có thể tìm thấy và khai thác băng trên Mặt Trăng, điều này có thể làm giảm sự phụ thuộc của các phi hành gia vào nguồn cung cấp trên Trái Đất, giúp các sứ mệnh trở nên bền vững và tiết kiệm chi phí hơn. Nước được chiết xuất từ băng có thể phục vụ nhiều mục đích cho các phi hành gia, không chỉ là nước uống mà còn để sản xuất nhiên liệu tên lửa bằng cách phân tách các phân tử nước thành các thành phần cấu thành của chúng — oxy và hydro.
Tuy nhiên, trong nhiều thập kỷ, các phép đo trực tiếp duy nhất về nhiệt độ bề mặt của mặt trăng đã được thực hiện trong các sứ mệnh Apollo 15 và 17 vào những năm 1970, cả hai đều hạ cánh gần đường xích đạo của mặt trăng — cách xa các địa điểm được đề xuất cho các sứ mệnh cực trong tương lai.
Vào tháng 8 năm 2023, ngay sau khi tàu vũ trụ Chandrayaan-3 đạt được một cú hạ cánh hoàn hảo gần cực nam của mặt trăng, một thiết bị trên tàu đổ bộ của nó, được gọi là ChaSTE — viết tắt của Thí nghiệm nhiệt vật lý bề mặt của Chandra — đã khoan vào đất của mặt trăng, đạt độ sâu lên tới 10 cm (4 inch) và đo nhiệt độ cục bộ trong suốt một ngày trên mặt trăng.
Dữ liệu được ghi lại cho thấy nhiệt độ tại địa điểm hạ cánh của tàu vũ trụ nằm trên một sườn dốc hướng về phía mặt trời — được đặt tên là "Statio Shiv Shakti" — đạt đỉnh ở mức 179,6 độ F (82 độ C) và giảm mạnh xuống -270,67 độ F (-168,15 độ C) vào ban đêm. Tuy nhiên, chỉ cách đó một mét, nơi địa hình phẳng ra và hướng về phía cực, nhiệt độ đỉnh điểm thấp hơn nhiều, chỉ đạt 138,2 độ F (59 độ C).
Các bài viết liên quan:
— Chandrayaan-3: Hướng dẫn đầy đủ về sứ mệnh thứ ba của Ấn Độ lên mặt trăng
— Mặt trăng: Mọi thứ bạn cần biết về người bạn đồng hành của Trái đất
— Ấn Độ đặt mục tiêu phóng tàu quỹ đạo Sao Kim vào năm 2028 như một phần của lộ trình không gian đầy tham vọng
Các mô phỏng cho thấy độ dốc lớn hơn 14 độ ở vĩ độ cao hơn nhưng hướng về phía cực có thể đủ lạnh để băng tích tụ ở độ sâu nông. Và các điều kiện này tương tự như những điều kiện được đề xuất cho các sứ mệnh hạ cánh xuống cực nam Mặt Trăng trong tương lai, bao gồm cả sứ mệnh Artemis trên Mặt Trăng của NASA, các nhà nghiên cứu viết trong nghiên cứu mới của họ:
"Những địa điểm như vậy không chỉ thú vị về mặt khoa học mà còn ít đặt ra những thách thức kỹ thuật hơn cho việc khám phá so với các khu vực gần cực Mặt Trăng hơn."
nghiên cứu đã được công bố vào thứ năm (ngày 6 tháng 3) trên tạp chí Communications Earth & Environment.
