Sứ mệnh Hằng Nga 6 của Trung Quốc: Hé lộ bí mật vùng khuất và cực Nam của Mặt Trăng

Sứ mệnh Hằng Nga 6 mang tính lịch sử của Trung Quốc: Kỷ nguyên mới trong thám hiểm Mặt Trăng

Tháng 6 năm 2024, sứ mệnh Hằng Nga 6 của Trung Quốc đi vào lịch sử khi mang về những mẫu vật đầu tiên từ vùng khuất của Mặt Trăng, cụ thể là từ bồn địa Nam Cực–Aitken (SPA) bí ẩn. Thành tựu này không chỉ đánh dấu cột mốc quan trọng trong chương trình không gian đang phát triển nhanh chóng của Trung Quốc mà còn mở ra chương mới cho khoa học Mặt Trăng quốc tế, đem lại những hiểu biết chưa từng có về sự hình thành, tiến hóa của Mặt Trăng và lịch sử rộng lớn hơn của hệ Mặt Trời.

Sứ mệnh Hằng Nga 6 là một phần trong chương trình thám hiểm Mặt Trăng đầy tham vọng của Trung Quốc, chương trình đã chuyển mình từ một tân binh thành lực lượng tiên phong chỉ trong hai thập niên. Thành công của sứ mệnh là minh chứng cho năng lực công nghệ ngày càng lớn mạnh của Trung Quốc và cam kết đóng góp vào tri thức khoa học toàn cầu.

Vì sao vùng khuất và bồn địa Nam Cực–Aitken có ý nghĩa quan trọng

Vùng khuất của Mặt Trăng, luôn bị che khỏi tầm nhìn từ Trái Đất, từ lâu đã khơi gợi sự tò mò của giới khoa học. Khác với mặt gần, nơi có những đồng bằng dung nham đông đặc rộng lớn, tối màu, gọi là biển Mặt Trăng, vùng khuất có địa hình cao nguyên gồ ghề và rất ít dấu tích núi lửa. Sự tương phản rõ rệt này, được gọi là tính nhị phân của Mặt Trăng, đã khiến các nhà khoa học bối rối suốt nhiều thập niên.

Bồn địa SPA, nơi Hằng Nga 6 hạ cánh, là hố va chạm lớn nhất và cổ nhất từng được biết đến trên Mặt Trăng, trải rộng 2.500 km và sâu tới 10 km. Được hình thành bởi một vụ va chạm khổng lồ của tiểu hành tinh cách đây khoảng 4,25 tỷ năm, bồn địa SPA là một kho báu địa chất. Đá và đất cổ đại tại đây lưu giữ manh mối về lịch sử sơ khai của Mặt Trăng và những quá trình dữ dội đã định hình vùng trong của hệ Mặt Trời.

Trước Hằng Nga 6, toàn bộ mẫu vật Mặt Trăng được đưa về Trái Đất đều lấy từ mặt gần, để lại khoảng trống đáng kể trong hiểu biết của chúng ta về quá trình tiến hóa toàn cầu của Mặt Trăng. Những mẫu vật mới từ bồn địa SPA được kỳ vọng sẽ tạo nên bước ngoặt cho khoa học Mặt Trăng, nhờ cung cấp bằng chứng trực tiếp từ khu vực chưa từng được khám phá này.

Tổng quan sứ mệnh: Hằng Nga 6 mang những bí mật ẩn giấu của Mặt Trăng về Trái Đất như thế nào

Được phóng vào tháng 5 năm 2024, Hằng Nga 6 được thiết kế là một sứ mệnh phức tạp về kỹ thuật, kế thừa thành công từ các sứ mệnh tiền nhiệm. Tàu vũ trụ gồm một tàu đổ bộ, một tàu cất cánh, một tàu quỹ đạo và một khoang hồi quyển. Sau khi hạ cánh chính xác xuống phía nam bồn địa Apollo, một bồn địa phụ nằm trong khu vực SPA, tàu đổ bộ đã dùng máy khoan và cánh tay robot để thu thập gần hai kg đất và đá Mặt Trăng.

Sau đó, các mẫu vật được chuyển lên tàu cất cánh, con tàu này rời bề mặt Mặt Trăng và gặp tàu quỹ đạo trên quỹ đạo quanh Mặt Trăng. Cuối cùng, khối hàng quý giá được đưa về Trái Đất, hạ xuống các đồng cỏ ở Nội Mông bằng dù và nhanh chóng được đội thu hồi tìm thấy.

Quy trình phối hợp phức tạp này không chỉ thể hiện năng lực kỹ thuật của Trung Quốc mà còn cho thấy các kỹ thuật chỉ huy và điều khiển thiết yếu cho những sứ mệnh thám hiểm Mặt Trăng và xa hơn trong tương lai, cả có người lái lẫn bằng robot.

Bước đột phá khoa học: Các mẫu vật Hằng Nga 6 tiết lộ điều gì

Những phân tích ban đầu về các mẫu vật Hằng Nga 6 đã đem lại các phát hiện mang tính đột phá:

• Xác định niên đại bồn địa SPA: Bằng cách khảo sát đá nóng chảy do va chạm và các mảnh norit trong mẫu vật, các nhà khoa học Trung Quốc đã xác định chính xác bồn địa SPA hình thành cách đây 4,25 tỷ năm. Đây là mốc quan trọng để tái dựng lịch sử sơ khai của Mặt Trăng và hoàn thiện dòng thời gian các vụ va chạm trong hệ Mặt Trời.
• Bí ẩn núi lửa: Các mẫu vật chứa những mảnh bazan hình thành từ magma nguội đi khoảng 2,8 tỷ năm trước, muộn hơn nhiều so với những gì từng được nghĩ về vùng khuất của Mặt Trăng. Điều này cho thấy hoạt động núi lửa ở vùng khuất kéo dài hơn dự kiến, dù nơi đây không có các nguyên tố sinh nhiệt được tìm thấy ở mặt gần.
• Hàm lượng nước và nguồn gốc Mặt Trăng: Phân tích cho thấy lớp phủ bên dưới vùng khuất chứa ít nước hơn đáng kể so với mặt gần, củng cố giả thuyết va chạm khổng lồ về sự hình thành Mặt Trăng. Giả thuyết này cho rằng Mặt Trăng hình thành từ các mảnh vụn sau khi một thiên thể có kích thước tương đương sao Hỏa va chạm với Trái Đất sơ khai.
• Đa dạng địa hóa: Các mẫu vật cho thấy sự pha trộn phức tạp giữa vật liệu bazan tại chỗ và các mảnh vụn ngoại lai không thuộc biển Mặt Trăng (không có nguồn gốc núi lửa), cung cấp hiểu biết về vỏ, lớp phủ của Mặt Trăng và những quá trình đã định hình bề mặt của nó trong hàng tỷ năm.

Những phát hiện này đang làm thay đổi các giả thuyết về quá trình tiến hóa của Mặt Trăng cũng như lịch sử rộng lớn hơn của các thiên thể trong hệ Mặt Trời.

Giải mã tính nhị phân của Mặt Trăng: Vì sao hai mặt của Mặt Trăng khác biệt đến vậy?

Một trong những bí ẩn lâu đời nhất của khoa học Mặt Trăng là sự khác biệt rõ rệt giữa mặt gần và vùng khuất. Mặt gần được bao phủ bởi những đồng bằng dung nham rộng lớn, trong khi vùng khuất chủ yếu là cao nguyên và có ít dấu tích núi lửa hơn nhiều. Các mẫu vật Hằng Nga 6 đang giúp các nhà khoa học giải đáp câu đố này.

Nghiên cứu cho thấy lớp vỏ ở vùng khuất dày hơn nhiều so với ở mặt gần, điều có thể đã ngăn magma trồi lên bề mặt và hình thành các biển Mặt Trăng rộng lớn. Các mẫu vật từ bồn địa Apollo, với hàm lượng titan đa dạng và dấu hiệu của nhiều đợt phun trào núi lửa, mở ra cơ hội độc đáo để tìm hiểu các quá trình bên trong Mặt Trăng và những yếu tố dẫn đến sự tiến hóa bất đối xứng của nó.

Như Tiến sĩ Yuqi Qian thuộc Đại học Hồng Kông giải thích: “Phát hiện cơ bản này cho thấy chênh lệch độ dày lớp vỏ giữa mặt gần và vùng khuất có thể là nguyên nhân chính gây ra hoạt động núi lửa bất đối xứng trên Mặt Trăng. Có thể kiểm chứng điều này bằng các mẫu vật Hằng Nga 6 mang về.”

Hợp tác quốc tế và tiếp cận khoa học

Trung Quốc nhấn mạnh chương trình thám hiểm Mặt Trăng của nước này sẵn sàng hợp tác quốc tế. Sứ mệnh Hằng Nga 6 mang theo các thiết bị khoa học của Pháp, Italy, Pakistan và Cơ quan Vũ trụ châu Âu, thể hiện tinh thần hợp tác toàn cầu. Giới chức Trung Quốc đã công bố kế hoạch chia sẻ các mẫu vật được đưa về với các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới, thúc đẩy những nghiên cứu hợp tác vượt qua biên giới quốc gia.

Shan Zhongde, người đứng đầu Cơ quan Vũ trụ Trung Quốc, tuyên bố: “Chúng tôi mong các nhà khoa học trên toàn thế giới sẽ có thêm nhiều khám phá khoa học, cùng mở rộng tri thức nhân loại và đem lại lợi ích cho toàn nhân loại.”

Bất chấp căng thẳng chính trị và các hạn chế pháp lý, chẳng hạn Tu chính án Wolf của Mỹ giới hạn hợp tác trực tiếp giữa NASA và Trung Quốc, các nhà khoa học từ nhiều quốc gia vẫn mong muốn nghiên cứu mẫu vật Hằng Nga 6. Các thỏa thuận đa phương và quan hệ đối tác quốc tế đang giúp mở rộng khả năng tiếp cận những vật liệu vô giá này.

Các bước tiếp theo: Lộ trình đầy tham vọng của Trung Quốc trên Mặt Trăng

Sứ mệnh Hằng Nga 6 chỉ là một phần trong chiến lược thám hiểm Mặt Trăng nhiều giai đoạn rộng lớn hơn của Trung Quốc:

• Hằng Nga 7 (2026): Sứ mệnh này sẽ hướng tới cực Nam Mặt Trăng, triển khai một tàu quỹ đạo, tàu đổ bộ, xe tự hành và một tàu thăm dò cỡ nhỏ có khả năng nhảy để tìm kiếm băng nước, nghiên cứu môi trường và tài nguyên trong khu vực. Sứ mệnh sẽ mang theo 21 thiết bị khoa học, trong đó có các thiết bị quốc tế, và đặt mục tiêu hạ cánh gần rìa được chiếu sáng của hố Shackleton.
• Hằng Nga 8 (2028): Tập trung vào trình diễn công nghệ, sứ mệnh này sẽ thử nghiệm việc sử dụng tài nguyên tại chỗ, chẳng hạn như chiết xuất oxy và hydro từ đất Mặt Trăng, đồng thời đặt nền móng cho một trạm nghiên cứu Mặt Trăng trong tương lai.
• Trạm Nghiên cứu Mặt Trăng Quốc tế (ILRS): Trung Quốc, hợp tác với Nga và các quốc gia khác, dự định xây dựng một căn cứ nghiên cứu thường trực tại cực Nam Mặt Trăng vào năm 2035. ILRS sẽ mở cửa cho sự tham gia toàn cầu, với tầm nhìn thu hút 50 quốc gia, 500 tổ chức và 5.000 nhà khoa học.
• Đổ bộ Mặt Trăng có người lái: Trung Quốc đặt mục tiêu đưa phi hành gia lên Mặt Trăng vào năm 2030, cạnh tranh với chương trình Artemis của NASA, vốn đặt mục tiêu thực hiện chuyến đổ bộ có người lái sớm nhất vào năm 2026.

Các sứ mệnh này không chỉ thúc đẩy khoa học mà còn trình diễn những công nghệ và năng lực vận hành cần thiết để duy trì sự hiện diện lâu dài của con người trên Mặt Trăng và sau đó là sao Hỏa.

Cạnh tranh và hợp tác toàn cầu: Cuộc đua không gian mới

Thành công của Hằng Nga 6 đã làm nóng cuộc đua toàn cầu nhằm thám hiểm và khai thác Mặt Trăng, đặc biệt là cực Nam, nơi được cho là có băng nước, nguồn tài nguyên thiết yếu cho các căn cứ Mặt Trăng và sứ mệnh không gian sâu trong tương lai. Trung Quốc và Mỹ đều đang nỗ lực thiết lập chỗ đứng tại khu vực có giá trị chiến lược này.

Giám đốc NASA Bill Nelson đã bày tỏ lo ngại về tính cạnh tranh trong hoạt động thám hiểm Mặt Trăng: “Tôi lo ngại rằng họ [Trung Quốc] sẽ đến cực Nam trước rồi tuyên bố: ‘Đây là khu vực của chúng tôi, các vị hãy tránh xa’, bởi cực Nam Mặt Trăng là một khu vực quan trọng... Chúng tôi cho rằng ở đó có nước, và nếu có nước thì có thể tạo ra nhiên liệu tên lửa.”

Tuy nhiên, Trung Quốc tái khẳng định cam kết thám hiểm hòa bình và hợp tác quốc tế, nhấn mạnh rằng Mặt Trăng “thuộc về toàn nhân loại”. Hiệp ước Không gian Vũ trụ của Liên Hợp Quốc, được cả Mỹ và Trung Quốc phê chuẩn, cấm các quốc gia chiếm hữu lãnh thổ trên Mặt Trăng, nhưng vẫn để ngỏ lợi thế của “người đi trước” trong việc thiết lập cơ sở hạ tầng và hoạt động.

Ý nghĩa rộng lớn hơn: Hằng Nga 6 có ý nghĩa gì với khoa học và nhân loại

Những thành tựu khoa học và ngoại giao của sứ mệnh Hằng Nga 6 có ý nghĩa sâu rộng:

• Thúc đẩy khoa học hành tinh: Các mẫu vật mới cung cấp dữ liệu quan trọng để tìm hiểu nguồn gốc Mặt Trăng, dòng thời gian các vụ va chạm trong hệ Mặt Trời và những quá trình đã định hình các hành tinh đất đá.
• Khai thác tài nguyên: Hiểu biết về thành phần đất Mặt Trăng và sự hiện diện của băng nước là thiết yếu để phát triển công nghệ hỗ trợ hoạt động thám hiểm có người lái và ngành công nghiệp Mặt Trăng tiềm năng.
• Hợp tác quốc tế: Bằng cách chia sẻ mẫu vật và mời gọi sự tham gia toàn cầu, Trung Quốc đang thúc đẩy cách tiếp cận bao trùm hơn đối với hoạt động thám hiểm không gian, tạo tiền lệ cho các sứ mệnh trong tương lai tới Mặt Trăng, sao Hỏa và xa hơn nữa.
• Cạnh tranh chiến lược: Cuộc đua tới cực Nam Mặt Trăng không chỉ xoay quanh khoa học mà còn liên quan đến uy tín quốc gia, vị thế dẫn đầu về công nghệ và quyền tiếp cận các tài nguyên có thể định hình tương lai của hoạt động thám hiểm không gian.

Tóm tắt

• Sứ mệnh Hằng Nga 6 của Trung Quốc đã mang về những mẫu vật đầu tiên từ vùng khuất của Mặt Trăng, cụ thể là từ bồn địa Nam Cực–Aitken.
• Sứ mệnh cung cấp bằng chứng trực tiếp cho thấy bồn địa SPA hình thành cách đây 4,25 tỷ năm, tạo mốc quan trọng cho dòng thời gian lịch sử Mặt Trăng và hệ Mặt Trời.
• Phân tích mẫu vật hé lộ hoạt động núi lửa bất ngờ, khác biệt về hàm lượng nước và những manh mối mới về nguồn gốc cũng như quá trình tiến hóa của Mặt Trăng.
• Trung Quốc đang chia sẻ mẫu vật với các nhà nghiên cứu quốc tế, thúc đẩy hợp tác khoa học toàn cầu bất chấp căng thẳng địa chính trị.
• Các sứ mệnh tương lai của Trung Quốc, gồm Hằng Nga 7 và Hằng Nga 8, hướng tới thám hiểm cực Nam Mặt Trăng, tìm kiếm băng nước và thử nghiệm công nghệ phục vụ một trạm nghiên cứu thường trực.
• Sứ mệnh Hằng Nga 6 mở ra kỷ nguyên mới trong thám hiểm Mặt Trăng, với ý nghĩa sâu sắc đối với khoa học, hợp tác quốc tế và tương lai của nhân loại trong không gian.