Có thể ngăn cản tiểu hành tinh nguy hiểm lao vào Trái đất?

Nếu một tiểu hành tinh được phát hiện đang lao vào Trái đất, sự sống của Trái đất sẽ được bảo vệ bằng cách phóng nhiều tàu vũ trụ (có khi tới hàng ngàn chiếc) cùng lúc để làm lệch hướng đi của tiểu hành tinh này.

Kịch bản ngày tận thế này rất có thể không bao giờ có. Các nhà thiên văn học đã lập bản đồ quỹ đạo của hơn 33.000 tiểu hành tinh tiếp cận Trái đất và ít nhất trong 100 năm tới không có tiểu hành tinh nào gây ra bất kỳ nguy cơ va chạm nào.

Tuy nhiên, các nhà khoa học hiểu rằng, thảm họa có thể xảy ra mà không có cảnh báo trước. Hàng ngàn tiểu hành tinh di chuyển ẩn dưới ánh sáng chói của mặt trời, bao gồm nhiều thiên thạch đủ lớn để xóa sổ toàn bộ thành phố.

Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) cảnh báo rằng, hàng chục tiểu hành tinh "sát thủ" (những tiểu hành tinh có đường kính rộng hơn 1km và có khả năng gây ra sự kiện tuyệt chủng toàn cầu) vẫn chưa được khám phá trong Hệ Mặt trời của chúng ta.

Brent Barbee, kỹ sư hàng không vũ trụ tại Trung tâm bay vũ trụ Goddard của NASA và giáo sư kỹ thuật hàng không vũ trụ tại Đại học Maryland, cho biết, vì lý do này, các cơ quan vũ trụ xem kịch bản ngày tận thế là rất nghiêm túc. Và sau nhiều năm nghiên cứu - bao gồm cả sứ mệnh đầu tiên trên thế giới làm chệch hướng một tiểu hành tinh thực sự trong vũ trụ - những nỗ lực của cộng đồng quốc tế đã mang lại hai cách khả thi để thay đổi hướng đi của tiểu hành tinh nguy hiểm.

Minh họa một tiểu hành tinh đang lao vào Trái đất. (Ảnh: NASA Goddard).

Tác động động học

Hiện tại, cách duy nhất đã được chứng minh để làm chệch hướng một tiểu hành tinh là phương pháp tác động động học. Barbee nói: “Vật va chạm động học là một tàu vũ trụ lao vào tiểu hành tinh ở tốc độ cao và truyền động lượng của nó tới tiểu hành tinh. Nhưng sau đó, vật chất bị đẩy ra khỏi tiểu hành tinh từ điểm va chạm có thể cung cấp thêm sự thay đổi động lượng cho tiểu hành tinh và đẩy nó mạnh hơn một chút”.

NASA đã thử nghiệm phương pháp va chạm động học với Thử nghiệm chuyển hướng tiểu hành tinh kép (DART) gần đây - sứ mệnh trị giá 325 triệu USD cố tình đâm một tàu vũ trụ đang chạy quá tốc độ vào tiểu hành tinh Dimorphos rộng 177 m vào tháng 9 năm 2022.

Dimorphos không gây ra mối đe dọa nào cho Trái đất nhưng lại trở thành mục tiêu hàng đầu do kích thước và quỹ đạo của nó xung quanh một tiểu hành tinh đồng hành lớn hơn, Didymos.

Sau vụ va chạm thành công vào ngày 26/9 năm ngoái, quỹ đạo của Dimorphos quanh Didymos chậm lại tới 33 phút - là kết quả của cú va chạm và đám bụi khổng lồ phóng ra từ bề mặt tiểu hành tinh. Nỗ lực đầu tiên và duy nhất của loài người cho đến nay nhằm thay đổi hướng đi của một tiểu hành tinh đã thành công rực rỡ.

Tuy nhiên, Barbee cho biết, phương pháp tác động động học có những nhược điểm. Đặc biệt, tiểu hành tinh mục tiêu càng lớn thì càng cần nhiều tác động động học để làm chệch hướng nó. Ví dụ, để làm chệch hướng một tiểu hành tinh có chiều rộng khoảng 610m – hoặc gấp khoảng ba lần kích thước của Dimorphos – các nhà khoa học sẽ cần phóng đồng thời từ 39 đến 85 tên lửa Falcon Heavy mang theo các tác nhân động học.

Để làm chệch hướng một tiểu hành tinh rộng 1,5km, chúng ta cần phóng đồng thời từ 565 đến 1.266 vật thể va chạm động học, tùy thuộc vào phần nào của Trái đất mà tiểu hành tinh chuẩn bị tấn công.

Phóng bom hạt nhân

Barbee cho biết, “lựa chọn tốt nhất” hiện tại để làm chệch hướng một tiểu hành tinh lớn là phóng một quả bom hạt nhân vào nó.

Ông cho biết thêm: “Theo phân tích của chúng tôi, một thiết bị nổ hạt nhân có kích thước phù hợp được phát hiện là có khả năng làm chệch hướng ngay cả tiểu hành tinh có kích thước 1,5km”.

Barbee cho biết, giống như tàu vũ trụ OSIRIS-REx của NASA đã làm với tiểu hành tinh Bennu từ tháng 12 năm 2018 đến tháng 10 năm 2020. Địa điểm lý tưởng cho một vụ nổ hạt nhân sẽ cách tiểu hành tinh này vài trăm mét.

Dòng bức xạ hạt nhân sẽ xuyên qua và làm bốc hơi một lớp mỏng bên ngoài bề mặt tiểu hành tinh. Sau đó, giống như một tác nhân động học lên tiểu hành tinh, vật liệu bốc hơi sẽ bắn ra khỏi tiểu hành tinh, khiến thiên thạch bị đẩy mạnh ra. Nếu được đặt đúng vị trí, vụ nổ sẽ đánh bật “kẻ hủy diệt hành tinh” ra khỏi quá trình va chạm với Trái đất.

Tuy nhiên, hiện tại phương pháp này chỉ tồn tại trong các mô phỏng dựa trên dữ liệu từ các vụ nổ trên mặt đất.

Thời gian là trên hết

Thách thức lớn nhất với cả hai phương pháp trên là thời gian. Các nhà thiên văn học đã nhận được cảnh báo 15 năm trước khi tiểu hành tinh giả định va chạm với Trái đất. Điều này giúp họ có nhiều thời gian để lên kế hoạch phóng. Nếu nó được phát hiện chỉ một hoặc hai năm trước khi va chạm, mọi thứ sẽ trở nên tồi tệ và khó xoay chuyển.

Barbee cho biết: “Thời gian phát triển sứ mệnh liên hành tinh điển hình là khoảng 5 năm. Với tình hình hiện tại, việc đạt được thành công trong một năm sẽ rất khó khăn và là một thách thức lớn”.

Barbee nhấn mạnh: “Tác động của tiểu hành tinh là một trong số ít những thảm họa thiên nhiên mà chúng ta có đủ phương tiện để thấy trước và ngăn chặn. Vì vậy chúng ta đang cố gắng chuẩn bị sẵn sàng nhất có thể”.

• Pangea Ultima: Siêu lục địa trong tương lai của Trái đất
• Tàu container đầu tiên trên thế giới chạy bằng amoniac
• Phát hiện siêu Trái đất chứa đầy nước và chỉ cách chúng ta 100 năm ánh sáng