Hằng Nga 6, lần đầu tiên trên thế giới đưa mẫu vật từ nửa tối của Mặt Trăng về Trái Đất
(theguardian.com)- Trong bối cảnh cuộc cạnh tranh xây dựng thiết bị·căn cứ trên Mặt Trăng và khai thác tài nguyên ngày càng gia tăng, Trung Quốc đã trở thành quốc gia đầu tiên đưa mẫu vật từ nửa tối của Mặt Trăng về Trái Đất bằng Hằng Nga 6
- Khoang tái nhập đã hạ xuống bằng dù tại khu vực hạ cánh Siziwang Banner ở Nội Mông vào thứ Ba, sau khi tàu thăm dò thả nó ra từ quỹ đạo Trái Đất
- Nhiệm vụ bắt đầu từ Hainan vào ngày 3/5 và hạ cánh xuống nửa tối của Mặt Trăng vào ngày 2/6, thu thập đá và đất trong hai ngày tại South Pole-Aitken basin
- Các mẫu vật có thể được dùng cho nghiên cứu địa chất Mặt Trăng, như lịch sử sơ khai của Mặt Trăng·Trái Đất, thời điểm va chạm của các tiểu hành tinh lớn và khả năng lộ ra của lớp phủ Mặt Trăng
- Trung Quốc muốn lấy thành tựu này làm nền tảng để tiến tới các sứ mệnh Mặt Trăng tiếp theo, căn cứ nghiên cứu Mặt Trăng do nước này cùng Roscosmos đồng dẫn dắt, và việc phi hành gia Trung Quốc đổ bộ lên Mặt Trăng
Đưa mẫu vật từ nửa tối của Mặt Trăng trở về thành công
- Trung Quốc trở thành quốc gia đầu tiên lấy mẫu từ nửa tối của Mặt Trăng và đưa chúng về Trái Đất
- Khoang tái nhập hạ cánh bằng dù xuống khu vực hạ cánh Siziwang Banner, một vùng nông thôn ở Nội Mông, sau khi tàu thăm dò không người lái Hằng Nga 6 thả nó ra từ quỹ đạo Trái Đất
- Việc hồi quy thành công này khép lại sứ mệnh Hằng Nga 6 của China National Space Administration, tức CNSA
- Đây là thành quả đạt được vào thời điểm các cơ quan vũ trụ và doanh nghiệp tư nhân ngày càng quan tâm tới việc xây dựng thiết bị, căn cứ trên Mặt Trăng và khai thác tài nguyên tại đó
Diễn biến của sứ mệnh Hằng Nga 6
- Hằng Nga 6 là sứ mệnh được đặt theo tên nữ thần Mặt Trăng của Trung Quốc
- Tàu thăm dò được phóng từ Hainan ở miền nam Trung Quốc vào ngày 3/5
- Ngày 2/6, tàu hạ cánh xuống nửa tối của Mặt Trăng, phần không thể quan sát từ Trái Đất
- Mặt Trăng ở trạng thái khóa thủy triều, nên thời gian quay quanh Trái Đất bằng với thời gian tự quay một vòng, khiến từ Trái Đất chỉ nhìn thấy một mặt
- Tàu đổ bộ đã thu thập đá và đất trong hai ngày tại South Pole-Aitken basin, một trong những hố va chạm cổ xưa và lớn nhất trên Mặt Trăng
- Lòng chảo này rộng khoảng 1,600 dặm
- Việc lấy mẫu sử dụng cánh tay robot và máy khoan
- Mô-đun bay lên cất cánh từ bề mặt Mặt Trăng, rendezvous với tàu quỹ đạo rồi bắt đầu hành trình quay về Trái Đất
Độ khó của việc thu hồi mẫu từ nửa tối của Mặt Trăng
- Martin Barstow, giáo sư vật lý thiên văn và khoa học không gian tại University of Leicester, đánh giá rằng việc thu hồi mẫu Mặt Trăng vốn đã khó, và đặc biệt việc thực hiện điều này ở nửa tối của Mặt Trăng nơi liên lạc khó khăn là một bước tiến mà các cơ quan khác vẫn chưa làm được
- Mỹ, Trung Quốc và Liên Xô cũ đều từng thu thập mẫu từ nửa gần của Mặt Trăng
- Trung Quốc là quốc gia đầu tiên mang vật chất từ nửa tối của Mặt Trăng về Trái Đất
- Mục tiêu của sứ mệnh này là thu thập tối đa 2kg đá và đất Mặt Trăng
- Trước đây, Trung Quốc từng hợp tác với các nhà khoa học quốc tế trong nghiên cứu mẫu từ nửa gần của Mặt Trăng, nhưng chưa rõ liệu nước này có cấp quyền tiếp cận tương tự cho các mẫu từ nửa tối lần này hay không
Nghiên cứu lịch sử sơ khai của Mặt Trăng và Trái Đất
- Các mẫu vật mới có thể giúp giải đáp những câu hỏi lâu nay về lịch sử sơ khai của Mặt Trăng và Trái Đất
- Ian Crawford, giáo sư khoa học hành tinh tại Birkbeck, University of London, xem việc xác định niên đại của South Pole-Aitken basin là mục tiêu trọng tâm của khoa học Mặt Trăng
- Nếu biết được tuổi của lòng chảo này, có thể thu hẹp hơn nữa mốc thời gian hình thành các hố va chạm trên Mặt Trăng
- Hiểu được tần suất các tiểu hành tinh lớn va chạm trong giai đoạn đầu lịch sử Mặt Trăng cũng sẽ giúp làm sáng tỏ lịch sử của Trái Đất, nơi đã trải qua các va chạm cùng loại trong cùng thời kỳ
- Crawford cho rằng những ràng buộc như vậy rất quan trọng để hiểu môi trường va chạm vào thời điểm sự sống lần đầu xuất hiện trên Trái Đất
Lớp phủ Mặt Trăng và địa chất của nửa tối
- Vụ va chạm tạo ra South Pole-Aitken basin có thể đã đào bới đủ sâu vào bên trong để làm lộ ra một phần lớp phủ Mặt Trăng
- Lớp phủ Mặt Trăng có thể là manh mối quan trọng để hiểu lịch sử của Mặt Trăng và có thể cả nguồn gốc của nó
- Crawford nói khả năng tìm thấy mảnh lớp phủ trong mẫu của Hằng Nga 6 là một “long shot”, nhưng vẫn đáng để kiểm tra
- So với nửa gần, nửa tối của Mặt Trăng có ít đồng bằng dung nham cổ gọi là maria hơn, lớp vỏ dày hơn và do không được Trái Đất che chắn nên có nhiều hố va chạm do các vụ va đập dữ dội hơn
- Barstow đánh giá việc thu hồi mẫu có ý nghĩa khoa học rất lớn vì thông tin địa chất về nửa tối của Mặt Trăng hiện còn rất hạn chế
- Nửa gần của Mặt Trăng từng bị tái tạo bề mặt trên diện rộng bởi hoạt động núi lửa trong quá khứ, và cho đến nay phần lớn mẫu vật đều đến từ các maria hình thành trong quá trình đó
Kế hoạch Mặt Trăng tiếp theo của Trung Quốc
- Trung Quốc đang lên kế hoạch cho thêm nhiều sứ mệnh Mặt Trăng trong thập niên này
- Các sứ mệnh đó nhằm chuẩn bị cho International Lunar Research base do nước này cùng cơ quan vũ trụ Nga Roscosmos đồng dẫn dắt
- Về dài hạn, mục tiêu còn bao gồm cả việc đưa phi hành gia Trung Quốc đổ bộ lên Mặt Trăng
- Simeon Barber, nghiên cứu viên cao cấp tại Open University, cho rằng việc đưa mẫu từ nửa tối của Mặt Trăng về Trái Đất là một cột mốc sẽ giúp hiểu lịch sử địa chất của khu vực này và lý giải vì sao nó khác biệt đến vậy so với nửa gần quen thuộc
- Các phòng thí nghiệm chuyên môn trên khắp thế giới đã dành 50 năm để tinh chỉnh kỹ thuật phân tích nhằm khai thác thông tin từ các mẫu Mặt Trăng ở nửa gần do các sứ mệnh Apollo và Luna mang về, và nay đã đến lúc áp dụng chuyên môn đó cho các mẫu từ nửa tối
1 bình luận
Các ý kiến trên Hacker News
Phần dùng xử lý ảnh trong quá trình hạ cánh xuống Mặt Trăng của tàu thăm dò để dẫn đường cho giai đoạn tiếp cận cuối cùng và đáp xuống dường như hoạt động khá ổn định
Nhiệm vụ lần này và các nhiệm vụ trước đều có vẻ diễn ra tốt đẹp, và cũng có video YouTube: https://youtu.be/wUju9-cckKA?si=nZFOCga10mnCA_vs
Một điểm then chốt khác là phần tàu thăm dò quay về tự động docking trên quỹ đạo Mặt Trăng
Liên Xô cũng từng đưa mẫu vật Mặt Trăng trở về, nhưng khi đó tàu thăm dò cất cánh thẳng lên quỹ đạo quay về Trái Đất, nên có vẻ khối lượng cất cánh và các khu vực trên bề mặt Mặt Trăng có thể cất cánh bị hạn chế. Nhiệm vụ lần này trông phức tạp hơn nhiều
Một số video hoạt họa có mô tả kỹ thuật skip re-entry khi quay về Trái Đất, nhưng không rõ chuyến bay lần này có thực sự làm vậy hay không
Trên Sao Hỏa, vấn đề này quan trọng hơn trên Mặt Trăng vì có gió. DIMES tích hợp radar, ảnh thị giác và thiết bị đo quán tính; do các vấn đề kỹ thuật và chi phí nên không thể dùng radar Doppler chuyên dụng cho vận tốc ngang
Theo phần mở đầu của bài viết, gió trên Sao Hỏa là một thách thức tinh vi chỉ được nhận thức đầy đủ khi quá trình phát triển nhiệm vụ đã tiến khá xa; trong trường hợp xấu nhất, lực đẩy dùng để nghiêng tàu đổ bộ ở cuối giai đoạn hạ xuống nhằm triệt tiêu vận tốc hạ có thể đẩy nền tảng sang bên, khiến nó vượt khỏi phạm vi an toàn của túi khí
Hệ thống này được cải tiến và tái sử dụng trong các nhiệm vụ sau, và hiện có vẻ được gọi là LVS. Tài liệu liên quan: https://www-robotics.jpl.nasa.gov/what-we-do/applications/la...
Guardian chỉ liên kết tới các bài Guardian khác chứ không liên kết tới thông báo chính thức
Thông báo chính thức của CNSA: https://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758838/c10565180/content....
Đây là một thành tựu tuyệt vời
Thật sự ấn tượng. Đưa mẫu vật từ phía xa của Mặt Trăng trở về là việc cực kỳ khó về mặt kỹ thuật, và việc thành công cũng mở đường cho tàu đổ bộ có người lái xuống phía xa của Mặt Trăng
Tôi tò mò không biết mẫu vật ở phía xa của Mặt Trăng được kỳ vọng khác gì so với các mẫu đã thu thập trước đây
Nhìn chung, mọi người không thật sự cảm nhận được chúng ta biết ít đến mức phi lý thế nào về những thứ ngoài Trái Đất. Ví dụ, việc đất Sao Hỏa tương đối “ẩm”, chứa khoảng 2% nước theo khối lượng, chỉ mới được phát hiện vào năm 2013; mà đó mới là lớp đất mặt, gợi ý rằng dưới lòng đất có thể còn nhiều hơn
Mặt Trăng gần hơn nhiều nên tưởng như chúng ta biết nhiều hơn, nhưng băng nước trên Mặt Trăng cũng chỉ được xác nhận vào năm 2018: https://www.space.com/41554-water-ice-moon-surface-confirmed...
Vì vậy, lý do việc lấy thêm mẫu bề mặt và tiếp tục khám phá Mặt Trăng — lý tưởng nhất là con người sớm quay lại — trở nên thú vị là vì ta không biết tiếp theo sẽ phát hiện ra gì. Chính sự chưa biết đó làm cho khám phá trở nên hấp dẫn, đáng giá và thú vị
Vào giai đoạn đầu lịch sử Mặt Trăng, phía gần ấm hơn do Trái Đất, và kết quả là phía xa có vẻ nguội nhanh hơn, hình thành lớp vỏ dày hơn
Tuy nhiên tôi không phải người hiểu rõ nhiệm vụ này, chỉ là suy đoán
Sách nói rằng chúng ta vẫn chưa giải thích được thỏa đáng vì sao Mặt Trăng còn hoạt động địa chất cho tới tương đối gần đây. Hãy tưởng tượng các mẫu đá của Trái Đất chỉ đến từ vài điểm ngẫu nhiên trên bề mặt và từ những thời kỳ hoàn toàn khác nhau, rồi ta cố xây dựng lý thuyết về biến đổi địa chất dựa trên chúng
Kết luận là các mẫu thực sự rất khác nhau
Tôi thắc mắc liệu Trung Quốc hay Mỹ có kế hoạch thử đưa mẫu vật từ Sao Hỏa về Trái Đất hay không. Cũng tò mò liệu Trung Quốc có năng lực tên lửa để thử một nhiệm vụ như vậy không, còn Mỹ thì có vẻ chỉ tập trung vào nhiệm vụ quay lại Mặt Trăng
Nhiệm vụ Sao Hỏa có vẻ bị đẩy lùi về sau ít nhất 5 nhiệm vụ Artemis lớn, vốn được lên lịch đến năm 2031
Làm như vậy có thể giảm đáng kể nguy cơ nhiễm bẩn mẫu, ngay cả khi về sau một nhiệm vụ có người lái thu hồi chúng
Vấn đề là tất cả các đề xuất trước đây đều quá phức tạp và đắt đỏ. Ví dụ như một xe tự hành thứ hai thu hồi mẫu rồi đưa lên một tàu đổ bộ có gắn tên lửa; tên lửa đó bay lên quỹ đạo, sau đó một tàu quỹ đạo tiếp nhận và mang về Trái Đất
Gần đây NASA bắt đầu tiếp nhận các phương án khác từ khu vực tư nhân. Cá nhân tôi thấy hứa hẹn nhất là dùng Starship để có thể gửi một tên lửa hồi quyển đủ lớn đến mức không cần rendezvous trên quỹ đạo, nhờ đó toàn bộ kế hoạch đơn giản hơn nhiều. Tuy vậy, có lẽ họ vẫn chưa đến mức nghiêm túc đề xuất dùng Starship có người lái để thu hồi mẫu
Một đề xuất thú vị khác, dựa trên thành công của trực thăng Ingenuity, là dùng nhiều trực thăng tương tự để nhặt mẫu thay cho xe tự hành
Xe tự hành Sao Hỏa mới nhất có chức năng thu thập mẫu, nhưng cá nhân tôi xem nó gần như chỉ để trình diễn. Về lý thuyết, một tàu đổ bộ riêng trong tương lai có thể thu hồi mẫu và mang về Trái Đất, nhưng tàu đổ bộ đó hiện chưa có ngân sách hay thiết kế
https://en.wikipedia.org/wiki/Perseverance_(rover)#Samples_c...
Kế hoạch Trạm Nghiên cứu Mặt Trăng Quốc tế khá thú vị: https://en.wikipedia.org/wiki/International_Lunar_Research_S...
Kế hoạch hạt nhân của Nga thì không hấp dẫn lắm
Tôi thắc mắc liệu trọng lực Mặt Trăng có đủ để ngăn các vấn đề sức khỏe dài hạn như mất xương, mất cơ và suy giảm thị lực vốn xảy ra trên trạm vũ trụ hay không
Có vẻ như các nhà khoa học có thể dùng khoa học để trả lời mọi câu hỏi, nhưng nếu không có dữ liệu dài hạn thì không thể biết, và dữ liệu đó hiện vẫn chưa có
Cũng từng có các thí nghiệm bay theo quỹ đạo parabol, nhưng chúng chỉ kéo dài trong thời gian rất ngắn
Cũng có các tổng quan tài liệu, nhưng không mấy lạc quan. Chúng nói rằng “các môi trường trọng lực một phần như trên Mặt Trăng hoặc Sao Hỏa được dự đoán là không đủ để duy trì mọi hệ sinh lý theo chuẩn 1g nếu không có các biện pháp đối phó phù hợp”. Nói theo kiểu vũ trụ thì nghĩa là “lên Mặt Trăng vẫn phải đi phòng gym”
Dù vậy, họ cũng thừa nhận còn thiếu rất nhiều cơ sở để biết chắc. “Chất lượng phương pháp luận của phần lớn các nghiên cứu được đưa vào là quá thấp để tạo ra bằng chứng thuyết phục”
1: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10411353/
2: https://www.frontiersin.org/journals/physiology/articles/10....