Vì sao nhiều quốc gia muốn khám phá Mặt trăng

Trong số 7 nhiệm vụ khám phá Mặt trăng của năm 2022, các nhà nghiên cứu đặc biệt quan tâm đến Tàu quỹ đạo Mặt trăng (KPLO) của Hàn Quốc. Đây là nỗ lực đầu tiên của nước này trong việc tiếp cận một thiên thể trong không gian. KPLO, dự kiến ​​được phóng vào tháng 8, sẽ bay quanh Mặt trăng ở độ cao 100 km và hoạt động trong ít nhất một năm. Tàu có năm thiết bị chính do các nhóm do nghiên cứu của Hàn Quốc chế tạo và vận hành bởi, và máy ảnh chuyên dụng "ShadowCam" có độ nhạy cao do NASA cung cấp.

Đặc biệt hơn, thiết bị PolCam do Hàn Quốc phát triển, sẽ vẽ bản đồ toàn bộ bề mặt Mặt trăng, cho biết thông tin chi tiết về cấu trúc và kích thước của vật liệu bề mặt dựa trên cách chúng tán xạ ánh sáng. Kỹ thuật này chưa từng được thực hiện trên Mặt trăng hoặc bất kỳ hành tinh nào.

Đây là việc cần thiết để xác định sự phân bố của các nguồn tài nguyên Mặt trăng; tạo điều kiện thuận lợi cho việc lựa chọn địa điểm hạ cánh cho những nhiệm vụ đổ bộ trong tương lai; và giúp giải đáp một bí ẩn lớn: bụi Mặt trăng, bao phủ gần như toàn bộ bề mặt, hình thành như thế nào.

Một thiết bị khác của KPLO là từ kế Mặt trăng KMAG sẽ giúp giải đáp một bí ẩn khác: vì sao Mặt trăng trước đây có từ trường rất mạnh, trong khi không có lõi sắt lỏng như Trái đất. (Quan sát các tảng đá cổ trong lớp vỏ Mặt trăng ngày nay cho thấy chúng có từ tính cao và từng được hình thành dưới từ trường mạnh.) Lõi sắt rắn của Mặt trăng nhỏ đến mức không có lý thuyết hiện tại nào có thể giải thích cách nó từng tạo ra từ trường mạnh.

KPLO là bước khởi đầu cho một loạt kế hoạch của Hàn Quốc liên quan đến Mặt trăng, bao gồm cả sứ mệnh đưa mẫu về Trái đất vào năm 2030.

Tàu đổ bộ thông minh khám phá Mặt trăng (SLIM) của Nhật Bản - dự định phóng vào cuối năm nay hoặc muộn nhất vào tháng 3/2023 - cao 2,4m, sử dụng công nghệ hạ cánh với độ chính xác cao chưa từng có trước đây, chuẩn bị cho các hoạt động thám hiểm Mặt trăng tiếp theo, đặc biệt là những cuộc thám hiểm tìm nước đóng băng trong các miệng núi lửa tại các cực của Mặt trăng.

SLIM được thiết kế để hạ cánh xuống vị trí định trước với sai số chỉ 100 mét, thay vì hạ cánh ở bất kỳ khu vực nào có điều kiện thuận lợi như nhiều tàu đổ bộ trước đây.

Một trong số các thiết bị trên SLIM là máy ảnh đa băng tần, thực hiện các quan sát quang phổ đối với khoáng chất olivin. Olivin vốn hình thành sâu bên trong Mặt trăng, nhưng bị lộ ra bề mặt do Mặt trăng va chạm với thiên thạch. Khoáng chất này có thể làm sáng tỏ thành phần, cấu trúc và sự tiến hóa của lõi Mặt trăng, nhưng cho đến nay chưa có nhiệm vụ nào thu thập được mẫu. Olivin đã được xác định ở một số điểm cụ thể trên bề mặt Mặt trăng và khả năng hạ cánh chính xác của SLIM sẽ cho phép quan sát khoáng chất này.

Ngoài ra, trong năm nay, Nhật Bản còn có một nhiệm vụ Mặt trăng khác: tàu đổ bộ của công ty ispace có trụ sở ở Tokyo. Tàu đổ bộ của ispace sẽ mang theo tàu thám hiểm của Trung tâm Vũ trụ Mohammed Bin Rashid của Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất và tàu thám hiểm của Cơ quan Nghiên cứu và Phát triển hàng không vũ trụ Nhật Bản JAXA. Tàu của Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất chỉ lớn hơn một chút so với một chiếc ô tô đồ chơi, nặng 10 kg và dài 50 cm, được điều khiển bằng sóng radio và dự kiến ​​hoạt động trong khoảng một tháng. Trong khi đó tàu của JAXA là một 'robot biến hình' nhỏ, hai bánh, và chỉ hoạt động trong vài giờ. Nhiệm vụ của tàu này là thu thập thông tin về điều kiện lái xe trên Mặt trăng để JAXA có thể lập kế hoạch phát triển tàu thám hiểm Mặt trăng có người lái.

Luna-25 của Nga sẽ là tàu thăm dò đầu tiên mà nước này đưa lên Mặt trăng kể từ nhiệm vụ Luna-24 của Liên Xô vào năm 1976. Theo kế hoạch, Luna-25 sẽ đổ bộ Mặt trăng ở bắc miệng núi lửa Boguslawsky, và là tàu đầu tiên chạm tới cực nam Mặt trăng. Vị trí này được cho là có thể có nguồn nước cung cấp cho các căn cứ hoặc khu định cư Mặt trăng trong tương lai.

Tàu Chandrayaan-3 của Tổ chức Nghiên cứu Không gian Ấn Độ (ISRO) cũng đang hướng đến vùng cao nguyên gần cực nam Mặt trăng. ISRO thông báo tàu sẽ được phóng vào tháng 8/2022, nhưng không công khai nhiều chi tiết về nhiệm vụ và tình hình triển khai.

Năm 2019, Chandrayaan-2, nhiệm vụ Mặt trăng gần đây nhất của Ấn Độ, đã phóng thành công một tàu quỹ đạo vào quỹ đạo Mặt trăng, nhưng tàu đổ bộ và tàu thám hiểm sau đó đi chệch quỹ đạo và đâm vào Mặt trăngkhi cố gắng hạ cánh, do một lỗi phần mềm, theo ISRO.

Tàu đổ bộ và tàu thăm dò lần này sẽ tương tự như ở nhiệm vụ Chandrayaan-2, nhưng được chỉnh sửa để đảm bảo hạ cánh thành công. Chandrayaan-3 mang theo một máy đo địa chấn, đo dòng nhiệt từ Mặt trăng, và các máy đo quang phổ.

Chương trình Artemis trị giá 93 tỉ USD của NASA là chương trình tham vọng nhất, với mục tiêu cuối cùng là đưa các phi hành gia lên Mặt trăng vào cuối năm 2025. Tàu quỹ đạo Artemis 1 là nhiệm vụ đầu tiên trong chương trình này. Dự kiến, cuối năm nay, tàu sẽ được tên lửa Hệ thống phóng không gian (SLS) mới của NASA đưa vào không gian để bay quanh Mặt trăng và trở lại Trái đất sau 26 đến 42 ngày.

Không chỉ các quốc gia mới nhắm tới Mặt trăng. NASA đang hỗ trợ một số công ty thực hiện các nhiệm vụ Mặt trăng quy mô bằng cách cho "thuê chỗ" trên tên lửa của NASA để đưa tàu đổ bộ và tàu thám hiểm lên Mặt trăng. Tàu thương mại đầu tiên đến Mặt trăng do NASA hỗ trợ dự kiến được phóng vào cuối năm 2022, mở đường cho các nhiệm vụ hợp tác công - tư, giúp giảm chi phí và đem lại nhiều cơ hội nghiên cứu khoa học.

Các quốc gia và các công ty tư nhân cũng nhận ra rằng họ không cần tên lửa lớn, các chương trình vũ trụ hoặc ngân sách khổng lồ để đến Mặt trăng - và họ đang coi Mặt trăng là một cơ hội kinh doanh tiềm năng.

Sau khi chương trình Apollo của NASA sụp đổ bốn thập kỷ trước, các nhà khoa học trải qua thời kỳ vắng bóng nhiệm vụ Mặt trăng, do đó họ tỏ ra vui mừng trước tất cả các nhiệm vụ mới này. Sự phục hưng trong khoa học khám phá Mặt trăng cũng là cửa ngõ cho hành trình khám phá Hệ Mặt trời.