Nước là thiết yếu cho sự sống như chúng ta biết, nhưng nó cũng là một nguồn tài nguyên quý giá cho khám phá không gian. Nước có thể được sử dụng để uống, trồng cây, sản xuất oxy, và thậm chí làm nhiên liệu cho tên lửa.
Đó là lý do tại sao NASA và các đối tác của họ quan tâm đến việc tìm ra bao nhiêu nước trên mặt trăng, nó ở đâu, và nó có hình thức như thế nào.
Xem thêm:
Đuôi Natri Của Sao Thủy – Hiện Tượng Kỳ Lạ
Bí Ẩn Về Sự Sống Ngoài Trái Đất Sắp Được Giải Đáp Nhờ Nhiệm Vụ JUICE
Để trả lời những câu hỏi này, nhiệm vụ Lunar Trailblazer của NASA sẽ sử dụng hai thiết bị tiên tiến để lập bản đồ phân bố và đặc điểm của nước trên bề mặt mặt trăng. Nhiệm vụ này được dẫn đầu bởi Caltech ở Pasadena, California, và được hỗ trợ bởi Đại học Oxford và Cơ quan Không gian Anh.
Lunar Trailblazer là một vệ tinh nhỏ có trọng lượng khoảng 200 kilôgam và chỉ rộng 3,5 mét khi có các tấm pin mặt trời được triển khai hoàn toàn. Nó sẽ phóng lên không gian như một tải trọng phụ trên nhiệm vụ hạ cánh mặt trăng tự động thứ hai của Intuitive Machines, dự kiến không sớm hơn đầu năm 2024.
Thiết bị chính của nhiệm vụ là High-resolution Volatiles and Minerals Moon Mapper (HVM3), một máy quang phổ hình ảnh được xây dựng bởi Phòng thí nghiệm Phản lực của NASA ở Nam California. HVM3 sẽ phát hiện và lập bản đồ hình thức, số lượng và vị trí của nước trong cùng các khu vực với Lunar Thermal Mapper (LTM), một máy đo bức xạ hồng ngoại nhiệt độ được xây dựng bởi Đại học Oxford ở Anh và được đóng góp bởi Cơ quan Không gian Anh.
LTM sẽ đo nhiệt độ và tính chất nhiệt của bề mặt mặt trăng, cũng như thành phần của các đá silicat và đất. Bằng cách kết hợp dữ liệu từ cả hai thiết bị, các nhà khoa học sẽ có thể xác định các hình thức khác nhau của nước – như băng, sương giá, hoặc khoáng chất có chứa nước – thay đổi như thế nào với nhiệt độ, thời gian, và địa chất.
“Khám phá mặt trăng là một công việc quốc tế, và Lunar Trailblazer thể hiện tinh thần đó với sự đóng góp của Đại học Oxford và Cơ quan Không gian Anh cho nhiệm vụ,” Bethany Ehlmann, người điều hành chính của nhiệm vụ tại Caltech, nói. “Với sức mạnh kết hợp của cả hai thiết bị tinh vi này, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về nơi và tại sao có nước trên mặt trăng và hỗ trợ kỷ nguyên khám phá mặt trăng tiếp theo.”
Lunar Trailblazer sẽ tập trung vào hai loại khu vực trên mặt trăng: các khu vực bóng tối vĩnh viễn (PSR) và các khu vực ánh sáng mặt trời. PSR là những khu vực gần các cực mặt trăng mà không bao giờ nhận được ánh sáng mặt trời trực tiếp, tạo ra điều kiện rất lạnh có thể giữ lại nước đá.
Các khu vực ánh sáng mặt trời là những khu vực được tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong ngày mặt trăng, tạo ra nhiệt độ cao có thể làm nước bốc hơi hoặc di chuyển đến những nơi khác.
Bằng cách so sánh các số liệu từ cả hai thiết bị vào các thời điểm khác nhau trong ngày, Lunar Trailblazer sẽ có thể phát hiện sự thay đổi về số lượng và hình thức của nước trên mặt trăng.
Ví dụ, các phân tử nước có thể lắng xuống dưới dạng sương giá trong bóng tối lạnh, sau đó chuyển thành khí khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, sau đó lại ngưng tụ ở những nơi lạnh khác. Quá trình này là một phần của chu trình nước của mặt trăng, mà vẫn còn ít được hiểu.
Lunar Trailblazer cũng sẽ cung cấp các bản đồ nước trên mặt trăng có độ phân giải cao sẽ hướng dẫn cho những nhà thám hiểm robot và con người trong tương lai. Nước trên mặt trăng có thể được sử dụng theo nhiều cách khác nhau, từ lọc sạch để uống cho đến xử lý để làm nhiên liệu và oxy có thể thở. Bằng cách biết nơi tìm thấy nước trên mặt trăng, những nhà thám hiểm có thể giảm sự phụ thuộc vào các nguồn tài nguyên được cung cấp từ Trái Đất và tăng khả năng tự duy trì trong không gian.
“Nhiệm vụ Lunar Trailblazer sẽ cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về vệ tinh tự nhiên của chúng ta và cách chúng ta có thể khai thác các nguồn lực của nó để hỗ trợ khám phá trong tương lai,” Libby Jackson, Trưởng phòng Khám phá Không gian tại Cơ quan Không gian Anh, nói. “Ủng hộ các nhiệm vụ và khả năng sẽ tạo ra cơ hội cho loài người tiến sâu hơn vào không gian là một trong những ưu tiên của chúng tôi, vì vậy rất thú vị khi thấy thiết bị LTM đã sẵn sàng cho việc phóng.”