Các nhà khoa học khẳng định sự tồn tại của nước trên Mặt trăng

Vì mặt trăng không có bầu khí quyển để ngăn cách nó khỏi tia nắng mặt trời, người ta đã cho rằng bề mặt của mặt trăng khô - cho đến những năm 1990, khi tàu vũ trụ tìm thấy dấu hiệu của băng trong các miệng núi lửa lớn (và không thể tiếp cận) gần các cực của mặt trăng.

Sau đó vào năm 2009, máy quang phổ hình ảnh trên tàu vũ trụ Chandrayaan-1 của Ấn Độ đã ghi lại các dấu hiệu của nước trong ánh sáng phản chiếu từ bề mặt mặt trăng. Mặc dù vậy, do những hạn chế về mặt kỹ thuật, khi đó các nhà khoa học không thể biết đây thực sự là phân tử H2O (nước) hay chỉ là hydroxyl (bao gồm một nguyên tử oxy và một nguyên tử hydro) trong khoáng chất.

Giờ đây, Casey Honniball tại Trung tâm chuyến bay vũ trụ ASA Goddard của Nasa ở Maryland, Hoa Kỳ và các đồng nghiệp đã phát hiện ra một dấu hiệu hóa học rõ ràng là H2O, bằng cách đo bước sóng của ánh sáng mặt trời phản chiếu từ bề mặt mặt trăng. Dữ liệu được thu thập bởi Đài quan sát tầng bình lưu dành cho thiên văn học hồng ngoại (Sofia) - một chiếc Boeing 747 đã được sửa đổi để mang theo kính viễn vọng phản xạ dài 2,7 mét.

Nước được phát hiện ở vĩ độ cao về phía cực nam của mặt trăng. Mật độ nước phát hiện được tương đương với nước bị hòa tan trong dung nham chảy ra từ các rặng núi giữa đại dương của Trái đất, "đủ để tạo thành nước lỏng trong điều kiện nhiệt độ và áp suất thích hợp," Mahesh Anand, giáo sư khoa học và khám phá hành tinh tại Đại học Mở ở Milton Keynes, cho biết.

Sự tồn tại của nước có ý nghĩa đối với các sứ mệnh lên mặt trăng trong tương lai, vì nước này có thể được xử lý và sử dụng để uống, hoặc tách thành hydro và oxy để sử dụng làm chất phóng tên lửa, và oxy cũng có thể được sử dụng để thở. "Nước là một tài nguyên đắt giá trong không gian," Anand nói.

Tuy nhiên phần lớn nước trên mặt trăng được cho là nằm ở những miệng núi lửa có vách dốc, tối tăm, nơi nhiệt độ hiếm khi lên trên âm 230 độ C, và sẽ rất khó thu hoạch.

"Nếu nước trên mặt trăng tồn tại ngoài những khu vực tối như vậy, thì có khả năng là nước sẽ tồn tại trong một khu vực rất lớn và có thể thu hoạch được vì có ánh sáng mặt trời," Ian Crawford, nhà khoa học hành tinh tại Đại học London, cho biết.

Ngoài vấn đề vị trí, vẫn còn nhiều vấn đề cần giải đáp. Một là nước trên mặt trăng tồn tại ở dạng nào. Có khả năng là nó bị hòa tan trong "kính" mặt trăng, được tạo ra khi thiên thạch va vào bề mặt mặt trăng. Hoặc các tinh thể băng nhỏ có thể được phân bố giữa các hạt đất mặt trăng - dạng này sẽ dễ thu hoạch hơn.

Một vấn đề khác là nguồn nước mới được xác nhận này sâu đến mức nào. "Nếu nó bị giới hạn ở vài micromet hoặc milimét bề mặt trên cùng, thì ý nghĩa thực tế sẽ rất nhỏ - nhưng vẫn sẽ đặt ra những câu hỏi khoa học thú vị về cách mà nước đã đến được đó," Crawford nói.

Cách duy nhất để trả lời những câu hỏi này là lên mặt trăng và bắt đầu khoan. Viễn cảnh này có thể không còn xa. Sứ mệnh Artemis của Nasa có kế hoạch đưa hai phi hành gia lên mặt trăng vào năm 2024. Các nhà khoa học Anh cũng đang phát triển một máy khoan robot để lấy mẫu đất trên mặt trăng từ độ sâu lên đến một mét - đây là một hợp phần trong sứ mệnh của Nga dự kiến vào năm 2025.

Nhưng câu hỏi tiếp theo là các phi hành gia nên đào ở đâu? Những miệng núi lửa lớn bị che khuất vĩnh viễn thì rất khó vì môi trường quá khắc nghiệt. Sử dụng hình ảnh từ Quỹ đạo do thám Mặt trăng, Paul Hayne, Đại học Colorado ở Boulder, và các đồng nghiệp đã lập bản đồ phân bố của các miệng núi lửa nhỏ hơn và các khu vực mặt đất gồ ghề, và tính toán rằng khoảng 40.000 km2 bề mặt Mặt trăng có khả năng chứa nước. Diện tích này chỉ chiếm 0,15% bề mặt Mặt trăng, nhưng đủ rộng để tránh tranh chấp giữa các quốc gia thám hiểm Mặt trăng.

Hayne cho biết: "Với hàng tỷ hồ chứa nước tiềm năng nằm rải rác trên các vùng cực, không nên tập trung vào một số miệng núi lửa lớn nổi tiếng và thay vào đó hướng tới vô số các điểm đổ bộ tiềm năng mà nghiên cứu của chúng tôi tiết lộ."

Trước đó vào tháng 10, tám quốc gia bao gồm cả Vương quốc Anh đã ký Hiệp định Artemis, một tập hợp các thỏa thuận quốc tế do Mỹ soạn thảo, điều chỉnh việc khám phá mặt trăng trong tương lai và khai thác tài nguyên.

"Các hiệp định tập hợp các chuẩn mực hành vi hiện có mà chúng tôi đã thiết lập, chẳng hạn như công nhận rằng việc thám hiểm mặt trăng phải vì mục đích hòa bình, cần có sự minh bạch trong hoạt động và chia sẻ dữ liệu, v.v..." theo Christopher Newman, giáo sư về luật và chính sách không gian tại Đại học Northumbria, ở Newcastle. Các quốc gia thám hiểm mặt trăng khác dự kiến cũng sẽ ký hiệp định, nhưng Nga còn do dự và Trung Quốc bị ngăn cản ký kết vì các tranh chấp thương mại đang diễn ra với Mỹ.

Nguồn: https://www.theguardian.com/science/2020/oct/26/water-exists-on-the-moon-scientists-confirm