Giải pháp để các nhà du hành không lạc đường trên... mặt trăng

Khi các nhà du hành của chuyến "Apollo" cuối cùng lăn chậm chạp trong chiếc ô tô bằng nhôm trên mặt trăng, họ phải cố gắng rất nhiều mới tìm được đường trở về nơi tàu vũ trụ đáp xuống. 

Một máy tính ghi lại đoạn đường và hướng đã đi qua, rồi dựa vào đó để tính toán vị trí của các nhà du hành. Nếu như máy tính hỏng, họ phải cực nhọc dùng dụng cụ dự phòng đo đạc vị trí của Mặt Trời để tìm đường quay về.

Trên Trái Đất, kỹ thuật định vị trở thành một sản phẩm thông dụng nhờ hệ thống định vị GPS. NASA muốn phát triển một hệ thống tương tự cho mặt trăng - để một ngày nào đó các nhà du hành vũ trụ đừng lạc đường trên mảnh đất cằn cỗi này.

Định hướng dựa vào đặc điểm trên bề mặt của mặt trăng hoàn toàn không đơn giản: Trong quang cảnh thường đơn điệu, mắt con người gần như không tìm được điểm định hướng có thể tin cậy được. Điều này đã xảy ra khi các nhà du hành của "Apollo 14" trong tháng 2 năm 1971 muốn đi bộ đến rìa của hố Cone – và sau một lúc tìm kiếm họ được lệnh quay về vì thiếu ôxy và thời gian mặc dù đã đứng cách mục tiêu chỉ vài mét. Họ chỉ không nhìn thấy cái hố này thôi.

Hình minh họa: NASA đã có kế hoạch cụ thể để thiết lập một căn cứ lâu dài trên Mặt Trăng, sẽ hoàn thành vào năm 2024. Ảnh: NASA

Nếu như người Mỹ trở lại mặt trăng trong vài năm tới đây, họ muốn và phải xây dựng một hệ thống hoa tiêu để tránh những trường hợp tương tự. Ngay từ bây giờ nhà khoa học Ron Li của Đại học Ohio State tại Columbus có nhiệm vụ giải quyết vấn đề này. Ông đã nhận được 1,2 triệu USD cho chương trình nghiên cứu kéo dài 3 năm.

Mục đích của ông là: Đối với các nhà du hành vũ trụ, hệ thống định vị dẫn đường mặt trăng phải tương tự như hệ GPS hiện giờ đã trở thành sản phẩm thông dụng trên Trái Đất.

Phí tổn cho một hệ định vị dẫn đường rất lớn. Cho đến nay 32 vệ tinh cho GPS đã được phóng lên vũ trụ. Hệ định vị mặt trăng cần phải có quy mô nhỏ hơn; không có vệ tinh định vị, và cũng sẽ không có.

Thay vào đó, khởi điểm cho hệ thống này hình chụp của máy ảnh nổi từ quỹ đạo mặt trăng. Chúng sẽ được kết hợp với ảnh được chụp trực tiếp từ trên bề mặt của vệ tinh này. Các nhà du hành và xe sẽ được trang bị cảm ứng chuyển động để có thể theo dõi vị trí thay đổi của họ. Tín hiệu từ căn cứ trên mặt trăng, tàu đáp xuống và trạm tín hiệu sẽ tạo khả năng định hướng.

Ông Li đã từng viết phần mềm cho các robot thám thính sao Hỏa "Spirit" và "Opportunity" của NASA. Trên hành tinh Đỏ, các nhà nghiên cứu đã có thể thử nghiệm những công nghệ mà giờ đây được sử dụng trên Mặt Trăng.

Định vị dẫn đường trên Mặt Trăng, theo ông Li nói, không chỉ là một thách thức về mặt kỹ thuật mà còn cả về mặt sinh y học. Người ta muốn giúp các nhà du hành giảm bớt stress chắc chắn sẽ xuất hiện khi họ có cảm giác đi lạc đường.

Nhờ một bàn cảm ứng tinh thể lỏng, các nhà du hành trên mặt trăng lúc nào cũng có thể gọi được bản đồ và dữ liệu về vị trí của họ. Viện Công nghệ Massachusett tại Boston sẽ phát triển một máy nhỏ có thể gắn vào cẳng tay của những trang phục mới cho các nhà du hành.