Tàu SLIM tiếp tục khiến giới khoa học bất ngờ vì khả năng vượt hết thử thách này tới thử thách khác.
Khác với Trái đất, màn đêm trên Mặt trăng là một thử thách không nhỏ cho mọi nỗ lực khám phá từ con người. Nhiệt độ là nguyên nhân chủ yếu, khi có thể giảm xuống mức thấp nhất tới -253⁰C, tức lạnh hơn cả một số hành tinh như Sao Diêm Vương.
Đối với các tàu vũ trụ không được trang bị hệ thống sưởi đặc biệt, chúng sẽ không thể sống sót sau đêm trăng khắc nghiệt. Tuy nhiên, bằng một cách nào đó, vẫn có những tàu vũ trụ vượt qua được thử thách nêu trên.
Tàu thám hiểm không người lái của Nhật Bản (SLIM) là một trong số này, khi không chỉ thành công vượt qua một, mà tới hai đêm khắc nghiệt trên Mặt trăng. Trên Twitter, các nhà khoa học gọi đây là một "kỳ tích", đặc biệt là khi con tàu này không có được trạng thái lý tưởng nhất, cũng như không có hệ thống đặc thù để bảo vệ trước nhiệt độ.
Tàu SLIM vẫn chưa chết
Đó là dòng trạng thái được Cơ quan Vũ trụ Nhật Bản (JAXA) đăng tải trên trang cá nhân. Các thành viên thuộc nhóm sứ mệnh đã thông báo tin này trong một bài đăng cùng một bức ảnh được chụp bởi camera điều hướng của tàu đổ bộ làm bằng chứng.
Trước đó, tàu SLIM lần đầu tiên hạ cánh thành công lên Mặt trăng vào ngày 19/1. Ngay lập tức, con tàu đã gặp thử thách đầu tiên, khi nó bị đổ, và gần như đã lật úp do quá trình hạ cánh không diễn ra như dự kiến.
Chính bởi sự cố này, nên các tấm pin Mặt trời của tàu đã quay sai hướng, và không thể có được mức năng lượng như yêu cầu. Dẫu vậy, tàu SLIM vẫn đủ khả năng triển khai các xe tự hành để phục vụ nghiên cứu khoa học.
Khi màn đêm buông xuống, con tàu đã được đưa vào chế độ tạm ngưng hoạt động. Lúc này, ít người tin vào khả năng sống sót của tàu. Đó là bởi tàu không được thiết kế để sống sót qua màn đêm lạnh lẽo, và kéo dài tới 2 tuần trên Mặt trăng.
Điều thần kỳ đã xảy ra khi góc của Mặt trời thay đổi, khiến con tàu như "sống lại từ cõi chết", và tiếp tục thực hiện các quan sát khoa học về miệng núi lửa nơi nó hạ cánh bằng camera có độ phân giải cao.
Tàu thám hiểm Mặt trăng SLIM của Nhật Bản đã chụp được khung cảnh này của địa điểm hạ cánh ngay sau khi sống sót qua đêm âm lịch thứ hai. Nhóm sứ mệnh đã đăng tải bức ảnh vào ngày 27/3 (Ảnh: JAXA).
Con tàu cũng phản hồi tín hiệu từ các kỹ sư của JAXA, cho thấy chức năng liên lạc của nó vẫn hoạt động bình thường dù hứng chịu màn đêm lạnh giá trên Mặt trăng.
Giới chuyên môn quốc tế thán phục Nhật Bản khi con tàu của họ cho thấy khả năng sống sót phi thường trên Mặt trăng, dù gặp sự cố mà gần như không một tàu vũ trụ nào mong muốn.
Để rồi tới ngày 28/3, tàu khiến người ta đi từ bất ngờ này sang bất ngờ khác, khi sống sót sau đêm thứ 2 trên Mặt trăng.
"Chúng tôi đã nhận được phản hồi từ SLIM, xác nhận rằng tàu vũ trụ đã vượt qua đêm trăng thứ hai. Vì Mặt trời vẫn còn trên cao và thiết bị vẫn còn ấm, nên chúng tôi chỉ chụp một số bức ảnh phong cảnh thông thường bằng camera dẫn đường", nhóm sứ mệnh JAXA cho biết.
Theo dữ liệu thu được, một số cảm biến nhiệt độ và pin của tàu hiện đã bắt đầu gặp trục trặc, nhưng phần lớn các chức năng còn sót lại sau đêm trăng đầu tiên vẫn được duy trì ngay cả sau đêm thứ hai.
Giờ đây, khi những sứ mệnh khoa học đã hoàn tất, việc tàu SLIM còn có thể sống sót thêm bao nhiêu ngày được ghi nhận như những thành tích "vô tiền khoáng hậu", và có thể mang đến những bài học cho sứ mệnh sắp tới.
Sống sót qua đêm trăng: Thách thức khiến khoa học đau đầu suốt hàng thập kỷ
Chu kỳ ngày/đêm của Mặt trăng (hay còn gọi là âm lịch) ở hầu hết các vị trí trên bề mặt bao gồm 14 ngày được chiếu sáng bởi Mặt trời, và sau đó là 14 ngày chìm trong bóng tối liên tục và lạnh giá.
Do thiếu bầu khí quyển ôn hòa, nhiệt độ trên bề mặt Mặt trăng có thể dao động từ 120⁰C vào ban ngày, và -180⁰C vào ban đêm. Cá biệt, ở một số khu vực bị che khuất vĩnh viễn (PSR) trên Mặt trăng, nhiệt độ có thể giảm xuống tới thấp hơn -240⁰C.
Tất cả những ưu và nhược điểm đó cộng lại tạo nên một trong những thách thức môi trường khắt khe nhất mà các chuyến thám hiểm Mặt trăng trong tương lai sẽ phải đối mặt.
Để vượt qua điều này cũng như có được thời gian lưu trú lâu dài, đồng nghĩa với việc bất kỳ sinh vật, hoặc máy móc nào cũng phải đối mặt với môi trường khắc nghiệt của Mặt trăng.
Dean Eppler, nhà khoa học Mặt trăng tại NASA, cho biết việc sống sót qua đêm khắc nghiệt trên Mặt trăng là vấn đề then chốt nếu chúng ta muốn ở trên Mặt trăng lâu hơn 2 tuần (tức thời gian ban ngày của Mặt trăng).
Theo đó, việc ẩn nấp, như trú chân tại các trạm, hoặc ngừng hoạt động thiết bị... vào thời gian này có thể vẫn là các quyết định tốt nhất cho hoạt động khoa học và sống sót.
Đây cũng là giải pháp được nhiều tàu thám hiểm không trang bị bộ phận sưởi ấm bằng phóng xạ (RHU). Điển hình là tàu SLIM của Nhật Bản, hay tàu Chandrayaan-3 của Ấn Độ.
Tàu SLIM vốn dĩ không được trang bị cơ chế để sống sót qua đêm Trăng khắc nghiệt. (Ảnh: JAXA).
Thông thường nhất, RHU được sử dụng trong các sứ mệnh không gian sẽ chuyển đổi nhiệt sinh ra từ sự phân rã tự nhiên của các đồng vị phóng xạ của plutonium hoặc polonium thành năng lượng điện.
Quá trình này rốt cuộc sẽ làm ấm thiết bị của tàu vũ trụ, hoặc đơn giản chỉ để giúp nó tồn tại ở nhiệt độ rất lạnh.
Nếu không được trang bị bộ phận này, việc tàu vũ trụ có thể "thức dậy" khi màn đêm qua đi sẽ là một dấu hỏi lớn, vì khi ấy, nhiều bộ phận cần thiết cho quá trình hoạt động có thể bị đóng băng.
Điều may mắn là chúng ta đã có được những sự chuẩn bị cần thiết.
Theo Noah Petro, nhà khoa học từ Trung tâm bay không gian Goddard của NASA, nhờ những công nghệ tái tạo môi trường (như nhiệt độ, bức xạ...), con người đã sự hiểu biết đã chín muồi về yêu cầu kỹ thuật để hoạt động suốt đêm trăng.
Các nhà công nghệ của sứ mệnh Artemis đang cố gắng ngày đêm để giải quyết vấn đề mà phi hành gia gặp phải trong màn đêm của Mặt trăng.
Họ đã chế tạo thành công những chất liệu quần áo có khả năng chịu áp lực, không bị đóng băng và bị vỡ. Cùng với đó là đảm bảo rằng các phần trên của hệ thống trang phục không trở nên quá nóng, đến mức gây căng thẳng nghiêm trọng về nhiệt cho thành viên phi hành đoàn.
Ngoài bộ đồ chính, thì các bộ phận khác như găng, ủng, ba lô, hệ thống hỗ trợ sự sống di động... đều sẽ có thiết kế đặc biệt để duy trì khả năng hoạt động.
Giờ đây, có lẽ tất cả những gì mà chúng ta cần là một sứ mệnh có thể chứng minh và áp dụng tất cả những hiểu biết đó, để biến nó trở thành lịch sử.