Hệ thống "nghiền vụn" tiểu hành tinh để bảo vệ Trái đất

Nhà khoa học Mỹ nêu ý tưởng phóng tàu đâm vào tiểu hành tinh và khiến nó nổ tung thành nhiều mảnh để không còn khả năng gây nguy hiểm.

Giáo sư Philip Lubin tại Đại học California Santa Barbara phát triển ý tưởng bảo vệ Trái đất mang tên PI-Terminal Defense for Humanity. PI là viết tắt của Pulverize It, nghĩa là nghiền vụn. Lubin cho rằng việc nghiền vụn một thiên thể đang lao về phía Trái đất là giải pháp hiệu quả để bảo vệ nhân loại khi chỉ có thời gian xoay xở ngắn. Ông đã trình bày ý tưởng của mình tại Hội nghị Phòng thủ Hành tinh năm 2021, đồng thời cũng nhận được tài trợ theo chương trình Ý tưởng Tiên tiến Sáng tạo NASA (NIAC).

Mô phỏng các tiểu hành tinh bay tới gần Trái đất. (Ảnh: Dzika Mrowka)

Nhiều giải pháp bảo vệ Trái đất khỏi va chạm với tiểu hành tinh có thời gian thực hiện rất dài. Nếu biết trước nguy cơ va chạm vài tháng hoặc vài năm, các chuyên gia có thể phóng tàu tác động lên tiểu hành tinh để khiến nó bay chệch hướng. Với thời gian chuẩn bị trước đủ dài, một tác động nhỏ cũng có thể chuyển hướng một tiểu hành tinh lớn.

Giải pháp của Lubin hướng đến những tình huống bất ngờ, khi các nhà khoa học phát hiện nguy cơ va chạm quá muộn. Về cơ bản, ông muốn phá vỡ thiên thể thành các mảnh vụn nhỏ để chúng cháy rụi trong khí quyển Trái đất.

Cụ thể, Lubin muốn chế tạo một tàu vũ trụ không chỉ tác động lên tiểu hành tinh bằng động lực mà còn có thể phát nổ. Con tàu sẽ trang bị các thanh xuyên thủng để đâm vào tiểu hành tinh, trong đó một số thanh chứa đầy thuốc nổ. Vụ nổ sẽ phá hủy nó thành nhiều mảnh nhỏ, hy vọng có đường kính từ 15 mét trở xuống.

Các mảnh sẽ tạo thành một đám mây mảnh vụn. Tùy vào kích thước của tiểu hành tinh, kích thước tàu vũ trụ và khoảng cách với Trái đất khi kích nổ, một số mảnh vỡ có thể lao vào Trái đất. Tuy nhiên, phần lớn chúng sẽ bị phá hủy khi ma sát với khí quyển.

Kế hoạch phá hủy tiểu hành tinh bằng hệ thống PI. (Ảnh: Lubin/Experimental Cosmology Group, UCSB)

"Hiệu quả của phương pháp mới phụ thuộc vào thời gian đánh chặn và kích thước tiểu hành tinh. Tuy nhiên, nó vẫn giúp bảo vệ Trái đất hiệu quả trước các tiểu hành tinh có đường kính hàng trăm mét và gần như có thể loại bỏ nguy cơ hủy diệt hàng loạt mà chúng gây ra", Lubin giải thích.

Theo Lubin, hệ thống PI có thể đặt trên quỹ đạo Trái đất hoặc thậm chí trên Mặt trăng. "So với những cách giảm thiểu nguy cơ khác, phương pháp này thể hiện một cách tiếp cận hiệu quả về chi phí, có thể kiểm chứng và triển khai với một lộ trình phát triển và thử nghiệm hợp lý. Việc lắp đặt trước hệ thống trên quỹ đạo Trái đất hoặc Mặt trăng cho phép phản ứng nhanh trong chưa đầy một ngày nếu cần", Lubin nói.

Mặt trăng có một số ưu điểm. Ví dụ, thiên thể này không có khí quyển nên nếu dùng làm căn cứ để quan sát các tiểu hành tinh gần Trái đất, giới chuyên gia có thể phát hiện chúng từ xa bằng những công cụ tiên tiến. Mặt trăng cũng có vận tốc thoát ly nhỏ hơn Trái đất, giúp các vụ phóng được thực hiện dễ dàng và ít tốn kém hơn.

Việc phóng một tàu vũ trụ lớn chở thuốc nổ từ Trái đất cũng dần trở nên khả thi hơn. Các phương tiện phóng hạng nặng như Falcon Heavy của SpaceX, Hệ thống Phóng Không gian (SLS) của NASA và những phương tiện khác đang mở ra một kỷ nguyên mới của công nghệ tên lửa mạnh mẽ.

Lubin cho biết, hệ thống PI chỉ cần 5 tiếng trước thời điểm va chạm để phá hủy một tiểu hành tinh có kích thước bằng vật thể trong Sự kiện Tunguska. Vật thể này được cho là có đường kính khoảng 50 mét và phát nổ với lực mạnh bằng 10 triệu tấn thuốc nổ TNT. Nó san phẳng hàng triệu cây ở một khu vực xa xôi thuộc Siberia.

Nếu một vật thể có kích thước tương tự phát nổ trên bầu trời thành phố, hậu quả sẽ rất thảm khốc. Thiên thạch Chelyabinsk lao qua bầu trời Nga năm 2013 làm vỡ hàng loạt cửa sổ và khiến khoảng 1.500 người bị thương trong khi chỉ có đường kính 20 mét.

Hệ thống PI cũng hiệu quả với những tiểu hành tinh lớn như Apophis với đường kính lên đến 370 mét. Theo Lubin, hệ thống PI có thể phá hủy thành công các thiên thể có kích thước tương đương Apophis nếu đánh chặn 10 ngày trước khi nó đâm vào Trái đất.

Cập nhật: 05/03/2022 Theo VnExpress