florida80
08-07-2022, 00:56
8/6
Nam Hàn lên đường lên mặt trăng vào thứ Năm. Nhưng họ không muốn dừng lại ở đó.
“Chúng tôi cũng đang xem xét sử dụng mặt trăng như một tiền đồn để khám phá không gian,” Kwon Hyun-joon, tổng giám đốc không gian và năng lượng hạt nhân tại Bộ Khoa học Nam Hàn, cho biết trong một văn bản trả lời các câu hỏi.
“Mặc dù chúng tôi hy vọng có thể khám phá chính mặt trăng, nhưng chúng tôi cũng nhận ra tiềm năng của nó để hoạt động như một cơ sở để khám phá không gian sâu hơn như sao Hỏa và xa hơn nữa”.
Tàu vũ trụ mặt trăng của Nam Hàn, có tên Danuri, được phóng trên hỏa tiển SpaceX Falcon 9 từ Florida, lên đường ṿng nhưng tiết kiệm nhiên liệu sẽ đưa nó đến mặt trăng vào giữa tháng 12. Tại đó, nó sẽ bắt đầu một quỹ đạo ở độ cao 62 dặm so với bề mặt mặt trăng. Nhiệm vụ chính dự kiến kéo dài trong một năm.
Ban đầu được biết đến với tên gọi Korea Pathfinder Lunar Orbiter, nhiệm vụ này được đặt tên là Danuri sau khi nó trở thành mục thắng cuộc trong một cuộc thi đặt tên. Nó là từ ghép nối của các từ tiếng Hàn có nghĩa là “mặt trăng” và “tận hưởng”.
Danuri sẽ tham gia tàu vũ trụ của NASA, Ấn Độ và Trung Quốc hiện đang khám phá bạn đồng hành của Trái đất. Giống như Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất, đă phóng lên sao Hỏa bằng tên lửa của Nhật Bản vào năm 2020, Hàn Quốc là quốc gia mới nhất có chương tŕnh không gian nhỏ nhưng đầy tham vọng nhằm thực hiện trên một quỹ đạo ngoài tầm thấp của Trái đất. Và cũng giống như tàu quỹ đạo Hy vọng của UAE, sứ mệnh Danuri có mục đích đóng góp khoa học có ư nghĩa cho những nỗ lực toàn cầu nhằm khám phá và t́m hiểu hệ mặt trời.
Kwon cho biết mục tiêu chính của sứ mệnh Danuri là phát triển các công nghệ cơ bản như thiết kế quỹ đạo bay, điều hướng không gian sâu, hệ thống đẩy lực đẩy cao và ăng ten 35 mét để liên lạc với các tàu vũ trụ ở xa.
Nhưng trọng tải khoa học của tàu vũ trụ rất phức tạp và sẽ hỗ trợ các nhà khoa học ở Nam Hàn và toàn cầu trong việc nghiên cứu từ trường của mặt trăng, đo số lượng các nguyên tố và phân tử của nó như uranium, nước và heli-3 và chụp ảnh các miệng núi lửa tối ở hai cực Mặt Trăng, nơi mặt trời không bao giờ chiếu sáng. Ngoài việc cung cấp một trong những công cụ, được gọi là ShadowCam, NASA đă chọn chín nhà khoa học tham gia vào Danuri.
Một trong những công cụ khoa học quan trọng nhất của nó là từ kế (magnetometer). Phần bên trong của mặt trăng không c̣n tạo ra từ trường nữa, nhưng nó đă từng tạo ra từ trường và từ trường nguyên thủy đó được lưu giữ trong các ḍng dung nham cứng lại trong thời đại này.
Ian Garrick-Bethell, giáo sư khoa học hành tinh tại Đại học California, Santa Cruz và là nhà khoa học tham gia sứ mệnh Danuri, nói rằng từ trường ban đầu dường như mạnh đến mức đáng kinh ngạc – thậm chí có khả năng gấp đôi sức mạnh ḍng điện từ trường của trái đất.
Garrick-Bethell cho biết thật khó hiểu khi “một lơi sắt nhỏ như vậy lại có thể tạo ra một từ trường mạnh như vậy”.
Ông hy vọng rằng sau khi sứ mệnh chính trong một năm của tàu vũ trụ hoàn thành, Hàn Quốc có thể chọn di chuyển Danuri đến gần bề mặt mặt trăng hơn nhiều, trong ṿng 12 dặm hoặc ít hơn, nơi từ kế có thể nh́n rơ hơn nhiều về các loại đá từ hóa.
Ông nói: “Ngay cả một vài lần đi qua ở độ cao đó cũng có thể giúp hạn chế mức độ từ hóa mạnh của những tảng đá đó.
Garrick-Bethell cũng đang t́m cách sử dụng từ kế để nghiên cứu từ trường được tạo ra bên trong mặt trăng khi nó bị gió mặt trời chặn lại, một ḍng hạt mang điện phóng ra từ mặt trời.
Sự lên xuống của cường độ từ trường trong gió mặt trời tạo ra các ḍng điện trên mặt trăng, và những ḍng điện đó lần lượt tạo ra từ trường mà Danuri sẽ đo được. Các đặc điểm của từ trường sẽ cung cấp các gợi ư về cấu trúc và thành phần của bên trong mặt trăng.
Công việc này cũng yêu cầu kết hợp các phép đo với các phép đo được thực hiện bởi hai tàu vũ trụ của NASA, THEMIS-ARTEMIS P1 và P2, di chuyển quanh mặt trăng trên quỹ đạo h́nh elip cao, để họ có thể đo những thay đổi của gió mặt trời trong khi Danuri đo từ trường cảm ứng gần hơn bề mặt.
Garrick-Bethel nói: “Những ǵ chúng tôi sẽ học được từ đó là một bản đồ toàn cầu về nhiệt độ bên trong và thành phần có thể xảy ra và thậm chí có thể là hàm lượng nước của các phần sâu của mặt trăng”.
Các nhà khoa học sẽ sử dụng một công cụ khác của Danuri, một phổ kế tia gamma, để đo số lượng của các nguyên tố khác nhau trên bề mặt mặt trăng. Thiết bị của Danuri có thể thu nhận phổ tia gamma năng lượng thấp hơn phổ rộng hơn so với các thiết bị tương tự trong các sứ mệnh trên mặt trăng trước đó, “và phạm vi này có đầy đủ thông tin mới để phát hiện các nguyên tố trên mặt trăng,” Naoyuki Yamashita, một nhà khoa học ở New Mexico làm việc cho Viện Khoa học Hành tinh ở Arizona. Anh ấy cũng là một nhà khoa học tham gia vào Danuri.
Yamashita quan tâm đến radon, h́nh thành từ sự phân hủy của uranium. Bởi v́ radon là một chất khí, nó có thể đi từ bên trong mặt trăng lên bề mặt của nó. (Đây cũng là quá tŕnh đôi khi gây ra sự tích tụ radon, cũng là chất phóng xạ, trong tầng hầm của các ngôi nhà.)
Yamashita cho biết lượng nguyên tố phóng xạ có thể cung cấp lịch sử giải thích khi các phần khác nhau của bề mặt mặt trăng nguội đi và cứng lại, giúp các nhà khoa học t́m ra ḍng dung nham của mặt trăng già hơn hay trẻ hơn.
Viện Nghiên cứu Hàng không Vũ trụ Nam Hàn, tương đương với NASA của Nam Hàn, sẽ sử dụng máy ảnh có độ phân giải cao của Danuri để ḍ t́m các địa điểm tiềm năng cho sứ mệnh đổ bộ bằng robot vào năm 2031, Kwon cho biết.
Một máy ảnh thứ hai sẽ đo ánh sáng mặt trời phân cực phản xạ từ bề mặt mặt trăng, tiết lộ chi tiết về kích thước của các hạt tạo nên đất mặt trăng. Bởi v́ gió mặt trời bị bắn phá liên tục, bức xạ và các vật thể vi mô phá vỡ đất, kích thước của các loại ngũ cốc được t́m thấy trong miệng núi lửa có thể đưa ra ước tính về tuổi của nó. (Các hạt nhỏ hơn sẽ gợi ư một miệng núi lửa cũ hơn.)
Dữ liệu ánh sáng phân cực cũng sẽ được sử dụng để lập bản đồ lượng titan dồi dào trên mặt trăng, một ngày nào đó có thể được khai thác để sử dụng trên Trái đất.
NASA đă cung cấp một trong những máy ảnh, ShadowCam, đủ nhạy để thu nhận một số photon bật ra khỏi địa h́nh vào các miệng núi lửa bị che khuất vĩnh viễn, tối tăm của mặt trăng.
Những miệng núi lửa này, nằm ở các cực của mặt trăng, vẫn măi măi lạnh, dưới âm 300 độ F và chứa băng nước tích tụ qua các eons.
Băng có thể cung cấp lịch sử đóng băng của hệ mặt trời 4,5 tỷ năm tuổi. Nó cũng có thể là một nguồn tài nguyên dồi dào cho các phi hành gia đến thăm trong tương lai. Máy móc trên mặt trăng có thể khai thác và làm tan băng để cung cấp nước. Nước đó sau đó có thể được phân tách thành oxy và hydro, cung cấp cả không khí để thở cho các phi hành gia và động cơ đẩy tên lửa cho những du khách đang t́m cách đi từ mặt trăng đến các điểm đến khác.
Một trong những mục đích chính của ShadowCam là t́m băng. Nhưng ngay cả với những nhạc cụ tinh vi của Danuri, điều đó cũng có thể là một thách thức. Shuai Li, một nhà nghiên cứu tại Đại học Hawaii và là một nhà khoa học tham gia Danuri, cho rằng nồng độ có thể thấp đến mức chúng sẽ không rơ ràng là sáng hơn các khu vực không chứa băng.
“Nếu không nh́n kỹ, bạn có thể không nh́n thấy nó,” Li nói.
Jean-Pierre Williams, một nhà khoa học hành tinh tại Đại học California, Los Angeles, và một nhà khoa học khác tham gia sứ mệnh Danuri, hy vọng tạo ra bản đồ nhiệt độ chi tiết của các miệng núi lửa bằng cách kết hợp h́nh ảnh ShadowCam với dữ liệu do NASA’s Lunar Reconnaissance Orbiter thu thập.
Tàu quỹ đạo của NASA, đă nghiên cứu mặt trăng từ năm 2009, mang theo một thiết bị ghi lại nhiệt độ của bề mặt mặt trăng. Nhưng những phép đo đó bị mờ trên một khu vực khá lớn, chiều ngang khoảng 900 feet. Độ phân giải của ShadowCam là khoảng 5 feet trên mỗi pixel. Do đó, h́nh ảnh ShadowCam được sử dụng cùng với các mô h́nh máy tính có thể giúp xác định các biến thể nhiệt độ trên bề mặt.
Williams nói: “Với dữ liệu này, chúng tôi có thể xác định nhiệt độ địa phương và theo mùa. Điều đó có thể giúp các nhà khoa học hiểu được sự ổn định của nước và các chất cacbon điôxít trong miệng núi lửa.
Các nhà nghiên cứu sẽ phải đợi vài tháng để khoa học bắt đầu. Tàu vũ trụ đang thực hiện một lộ tŕnh dài, tiết kiệm năng lượng đến mặt trăng. Đầu tiên, nó hướng về phía mặt trời, sau đó quay ṿng trở lại để bị bắt vào quỹ đạo mặt trăng vào ngày 16 tháng 12. “Quỹ đạo đạn đạo” này mất nhiều thời gian hơn nhưng không yêu cầu động cơ lớn hoạt động để làm chậm tàu vũ trụ khi nó đến mặt trăng.
Hàn Quốc có một chương tŕnh tên lửa quân sự mở rộng và đă đặt một số vệ tinh liên lạc và quan sát trái đất trên quỹ đạo Trái đất thấp kể từ khi phóng lần đầu tiên vào năm 1992. Và họ đă mở rộng khả năng phóng tên lửa trong nước để các sứ mệnh trong tương lai có thể không cần dựa vào SpaceX hoặc trên các quốc gia khác, để lên vũ trụ. Vào tháng 6, Viện Nghiên cứu Hàng không Vũ trụ Nam Hàn đă đặt thành công một số vệ tinh lên quỹ đạo với chuyến bay thứ hai của Nuri, tên lửa cây nhà lá vườn.
Kwon nói: “Chúng tôi sẽ thực hiện các dự án đầy thách thức như tàu đổ bộ mặt trăng và thám hiểm tiểu hành tinh.
Nam Hàn lên đường lên mặt trăng vào thứ Năm. Nhưng họ không muốn dừng lại ở đó.
“Chúng tôi cũng đang xem xét sử dụng mặt trăng như một tiền đồn để khám phá không gian,” Kwon Hyun-joon, tổng giám đốc không gian và năng lượng hạt nhân tại Bộ Khoa học Nam Hàn, cho biết trong một văn bản trả lời các câu hỏi.
“Mặc dù chúng tôi hy vọng có thể khám phá chính mặt trăng, nhưng chúng tôi cũng nhận ra tiềm năng của nó để hoạt động như một cơ sở để khám phá không gian sâu hơn như sao Hỏa và xa hơn nữa”.
Tàu vũ trụ mặt trăng của Nam Hàn, có tên Danuri, được phóng trên hỏa tiển SpaceX Falcon 9 từ Florida, lên đường ṿng nhưng tiết kiệm nhiên liệu sẽ đưa nó đến mặt trăng vào giữa tháng 12. Tại đó, nó sẽ bắt đầu một quỹ đạo ở độ cao 62 dặm so với bề mặt mặt trăng. Nhiệm vụ chính dự kiến kéo dài trong một năm.
Ban đầu được biết đến với tên gọi Korea Pathfinder Lunar Orbiter, nhiệm vụ này được đặt tên là Danuri sau khi nó trở thành mục thắng cuộc trong một cuộc thi đặt tên. Nó là từ ghép nối của các từ tiếng Hàn có nghĩa là “mặt trăng” và “tận hưởng”.
Danuri sẽ tham gia tàu vũ trụ của NASA, Ấn Độ và Trung Quốc hiện đang khám phá bạn đồng hành của Trái đất. Giống như Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất, đă phóng lên sao Hỏa bằng tên lửa của Nhật Bản vào năm 2020, Hàn Quốc là quốc gia mới nhất có chương tŕnh không gian nhỏ nhưng đầy tham vọng nhằm thực hiện trên một quỹ đạo ngoài tầm thấp của Trái đất. Và cũng giống như tàu quỹ đạo Hy vọng của UAE, sứ mệnh Danuri có mục đích đóng góp khoa học có ư nghĩa cho những nỗ lực toàn cầu nhằm khám phá và t́m hiểu hệ mặt trời.
Kwon cho biết mục tiêu chính của sứ mệnh Danuri là phát triển các công nghệ cơ bản như thiết kế quỹ đạo bay, điều hướng không gian sâu, hệ thống đẩy lực đẩy cao và ăng ten 35 mét để liên lạc với các tàu vũ trụ ở xa.
Nhưng trọng tải khoa học của tàu vũ trụ rất phức tạp và sẽ hỗ trợ các nhà khoa học ở Nam Hàn và toàn cầu trong việc nghiên cứu từ trường của mặt trăng, đo số lượng các nguyên tố và phân tử của nó như uranium, nước và heli-3 và chụp ảnh các miệng núi lửa tối ở hai cực Mặt Trăng, nơi mặt trời không bao giờ chiếu sáng. Ngoài việc cung cấp một trong những công cụ, được gọi là ShadowCam, NASA đă chọn chín nhà khoa học tham gia vào Danuri.
Một trong những công cụ khoa học quan trọng nhất của nó là từ kế (magnetometer). Phần bên trong của mặt trăng không c̣n tạo ra từ trường nữa, nhưng nó đă từng tạo ra từ trường và từ trường nguyên thủy đó được lưu giữ trong các ḍng dung nham cứng lại trong thời đại này.
Ian Garrick-Bethell, giáo sư khoa học hành tinh tại Đại học California, Santa Cruz và là nhà khoa học tham gia sứ mệnh Danuri, nói rằng từ trường ban đầu dường như mạnh đến mức đáng kinh ngạc – thậm chí có khả năng gấp đôi sức mạnh ḍng điện từ trường của trái đất.
Garrick-Bethell cho biết thật khó hiểu khi “một lơi sắt nhỏ như vậy lại có thể tạo ra một từ trường mạnh như vậy”.
Ông hy vọng rằng sau khi sứ mệnh chính trong một năm của tàu vũ trụ hoàn thành, Hàn Quốc có thể chọn di chuyển Danuri đến gần bề mặt mặt trăng hơn nhiều, trong ṿng 12 dặm hoặc ít hơn, nơi từ kế có thể nh́n rơ hơn nhiều về các loại đá từ hóa.
Ông nói: “Ngay cả một vài lần đi qua ở độ cao đó cũng có thể giúp hạn chế mức độ từ hóa mạnh của những tảng đá đó.
Garrick-Bethell cũng đang t́m cách sử dụng từ kế để nghiên cứu từ trường được tạo ra bên trong mặt trăng khi nó bị gió mặt trời chặn lại, một ḍng hạt mang điện phóng ra từ mặt trời.
Sự lên xuống của cường độ từ trường trong gió mặt trời tạo ra các ḍng điện trên mặt trăng, và những ḍng điện đó lần lượt tạo ra từ trường mà Danuri sẽ đo được. Các đặc điểm của từ trường sẽ cung cấp các gợi ư về cấu trúc và thành phần của bên trong mặt trăng.
Công việc này cũng yêu cầu kết hợp các phép đo với các phép đo được thực hiện bởi hai tàu vũ trụ của NASA, THEMIS-ARTEMIS P1 và P2, di chuyển quanh mặt trăng trên quỹ đạo h́nh elip cao, để họ có thể đo những thay đổi của gió mặt trời trong khi Danuri đo từ trường cảm ứng gần hơn bề mặt.
Garrick-Bethel nói: “Những ǵ chúng tôi sẽ học được từ đó là một bản đồ toàn cầu về nhiệt độ bên trong và thành phần có thể xảy ra và thậm chí có thể là hàm lượng nước của các phần sâu của mặt trăng”.
Các nhà khoa học sẽ sử dụng một công cụ khác của Danuri, một phổ kế tia gamma, để đo số lượng của các nguyên tố khác nhau trên bề mặt mặt trăng. Thiết bị của Danuri có thể thu nhận phổ tia gamma năng lượng thấp hơn phổ rộng hơn so với các thiết bị tương tự trong các sứ mệnh trên mặt trăng trước đó, “và phạm vi này có đầy đủ thông tin mới để phát hiện các nguyên tố trên mặt trăng,” Naoyuki Yamashita, một nhà khoa học ở New Mexico làm việc cho Viện Khoa học Hành tinh ở Arizona. Anh ấy cũng là một nhà khoa học tham gia vào Danuri.
Yamashita quan tâm đến radon, h́nh thành từ sự phân hủy của uranium. Bởi v́ radon là một chất khí, nó có thể đi từ bên trong mặt trăng lên bề mặt của nó. (Đây cũng là quá tŕnh đôi khi gây ra sự tích tụ radon, cũng là chất phóng xạ, trong tầng hầm của các ngôi nhà.)
Yamashita cho biết lượng nguyên tố phóng xạ có thể cung cấp lịch sử giải thích khi các phần khác nhau của bề mặt mặt trăng nguội đi và cứng lại, giúp các nhà khoa học t́m ra ḍng dung nham của mặt trăng già hơn hay trẻ hơn.
Viện Nghiên cứu Hàng không Vũ trụ Nam Hàn, tương đương với NASA của Nam Hàn, sẽ sử dụng máy ảnh có độ phân giải cao của Danuri để ḍ t́m các địa điểm tiềm năng cho sứ mệnh đổ bộ bằng robot vào năm 2031, Kwon cho biết.
Một máy ảnh thứ hai sẽ đo ánh sáng mặt trời phân cực phản xạ từ bề mặt mặt trăng, tiết lộ chi tiết về kích thước của các hạt tạo nên đất mặt trăng. Bởi v́ gió mặt trời bị bắn phá liên tục, bức xạ và các vật thể vi mô phá vỡ đất, kích thước của các loại ngũ cốc được t́m thấy trong miệng núi lửa có thể đưa ra ước tính về tuổi của nó. (Các hạt nhỏ hơn sẽ gợi ư một miệng núi lửa cũ hơn.)
Dữ liệu ánh sáng phân cực cũng sẽ được sử dụng để lập bản đồ lượng titan dồi dào trên mặt trăng, một ngày nào đó có thể được khai thác để sử dụng trên Trái đất.
NASA đă cung cấp một trong những máy ảnh, ShadowCam, đủ nhạy để thu nhận một số photon bật ra khỏi địa h́nh vào các miệng núi lửa bị che khuất vĩnh viễn, tối tăm của mặt trăng.
Những miệng núi lửa này, nằm ở các cực của mặt trăng, vẫn măi măi lạnh, dưới âm 300 độ F và chứa băng nước tích tụ qua các eons.
Băng có thể cung cấp lịch sử đóng băng của hệ mặt trời 4,5 tỷ năm tuổi. Nó cũng có thể là một nguồn tài nguyên dồi dào cho các phi hành gia đến thăm trong tương lai. Máy móc trên mặt trăng có thể khai thác và làm tan băng để cung cấp nước. Nước đó sau đó có thể được phân tách thành oxy và hydro, cung cấp cả không khí để thở cho các phi hành gia và động cơ đẩy tên lửa cho những du khách đang t́m cách đi từ mặt trăng đến các điểm đến khác.
Một trong những mục đích chính của ShadowCam là t́m băng. Nhưng ngay cả với những nhạc cụ tinh vi của Danuri, điều đó cũng có thể là một thách thức. Shuai Li, một nhà nghiên cứu tại Đại học Hawaii và là một nhà khoa học tham gia Danuri, cho rằng nồng độ có thể thấp đến mức chúng sẽ không rơ ràng là sáng hơn các khu vực không chứa băng.
“Nếu không nh́n kỹ, bạn có thể không nh́n thấy nó,” Li nói.
Jean-Pierre Williams, một nhà khoa học hành tinh tại Đại học California, Los Angeles, và một nhà khoa học khác tham gia sứ mệnh Danuri, hy vọng tạo ra bản đồ nhiệt độ chi tiết của các miệng núi lửa bằng cách kết hợp h́nh ảnh ShadowCam với dữ liệu do NASA’s Lunar Reconnaissance Orbiter thu thập.
Tàu quỹ đạo của NASA, đă nghiên cứu mặt trăng từ năm 2009, mang theo một thiết bị ghi lại nhiệt độ của bề mặt mặt trăng. Nhưng những phép đo đó bị mờ trên một khu vực khá lớn, chiều ngang khoảng 900 feet. Độ phân giải của ShadowCam là khoảng 5 feet trên mỗi pixel. Do đó, h́nh ảnh ShadowCam được sử dụng cùng với các mô h́nh máy tính có thể giúp xác định các biến thể nhiệt độ trên bề mặt.
Williams nói: “Với dữ liệu này, chúng tôi có thể xác định nhiệt độ địa phương và theo mùa. Điều đó có thể giúp các nhà khoa học hiểu được sự ổn định của nước và các chất cacbon điôxít trong miệng núi lửa.
Các nhà nghiên cứu sẽ phải đợi vài tháng để khoa học bắt đầu. Tàu vũ trụ đang thực hiện một lộ tŕnh dài, tiết kiệm năng lượng đến mặt trăng. Đầu tiên, nó hướng về phía mặt trời, sau đó quay ṿng trở lại để bị bắt vào quỹ đạo mặt trăng vào ngày 16 tháng 12. “Quỹ đạo đạn đạo” này mất nhiều thời gian hơn nhưng không yêu cầu động cơ lớn hoạt động để làm chậm tàu vũ trụ khi nó đến mặt trăng.
Hàn Quốc có một chương tŕnh tên lửa quân sự mở rộng và đă đặt một số vệ tinh liên lạc và quan sát trái đất trên quỹ đạo Trái đất thấp kể từ khi phóng lần đầu tiên vào năm 1992. Và họ đă mở rộng khả năng phóng tên lửa trong nước để các sứ mệnh trong tương lai có thể không cần dựa vào SpaceX hoặc trên các quốc gia khác, để lên vũ trụ. Vào tháng 6, Viện Nghiên cứu Hàng không Vũ trụ Nam Hàn đă đặt thành công một số vệ tinh lên quỹ đạo với chuyến bay thứ hai của Nuri, tên lửa cây nhà lá vườn.
Kwon nói: “Chúng tôi sẽ thực hiện các dự án đầy thách thức như tàu đổ bộ mặt trăng và thám hiểm tiểu hành tinh.