Hiện tại, mọi sự chú ý đang đổ dồn vào Artemis II—sứ mệnh lịch sử vừa đưa các phi hành gia bay quanh Mặt Trăng lần đầu tiên sau hơn nửa thế kỷ. Tuy nhiên, theo chia sẻ của quản trị viên NASA Jared Isaacman tại sự kiện “Ignition” ở Washington, D.C., Artemis II chỉ là bước khởi đầu cho một nỗ lực lớn hơn của Mỹ nhằm đưa con người và robot khai thác tài nguyên lên sinh sống và làm việc trên Mặt Trăng.
Nếu kế hoạch này tiến triển nhanh như kỳ vọng, “người bạn đồng hành” của Trái Đất sẽ trở thành một phòng thí nghiệm khoa học khổng lồ, hé lộ những bí mật sâu xa của vũ trụ.
Mặt Trăng: Phòng thí nghiệm địa chất hoàn hảo
Dù ở rất gần, hiểu biết của chúng ta về Mặt Trăng vẫn còn hạn chế. Các phi hành gia chương trình Apollo program từng mang về nhiều mẫu đá và để lại một số thiết bị nghiên cứu, nhưng phần lớn dữ liệu hiện nay đến từ vệ tinh, kính thiên văn và các sứ mệnh thu thập mẫu gần đây của Trung Quốc.
Trong khi đó, Trái Đất đã mất gần như toàn bộ dấu vết địa chất cổ xưa do hoạt động kiến tạo, núi lửa, đại dương và sự sống. Ngược lại, Mặt Trăng—không có những biến động mạnh—lại lưu giữ gần như nguyên vẹn lịch sử hình thành của hệ Mặt Trời.
Vì vậy, theo nhà khoa học hành tinh Sara Russell, Mặt Trăng chính là “một phòng thí nghiệm địa chất hoàn hảo”.
Bí ẩn 1: Mặt Trăng còn “sống” về mặt địa chất?
Thông thường, một thiên thể chỉ “sống” khi bên trong còn nhiệt - tạo ra núi lửa, động đất hay sự hình thành địa hình. Nhưng với kích thước nhỏ như Mặt Trăng, nhiệt này lẽ ra đã mất từ lâu.
Thế nhưng thực tế lại khác, Mặt Trăng vẫn xảy ra “động đất Mặt Trăng”. Một số dấu hiệu cho thấy núi lửa có thể hoạt động cách đây chỉ khoảng 100 triệu năm (rất gần theo thang địa chất). Điều này khiến các nhà khoa học đặt câu hỏi: liệu Mặt Trăng vẫn còn hoạt động địa chất?
Để tìm câu trả lời, họ cần hiểu rõ cấu trúc bên trong, đặc biệt là lõi của Mặt Trăng, vốn vẫn là ẩn số (rắn hay lỏng vẫn chưa rõ). Giải pháp nằm ở các máy đo địa chấn. Trước đây, dữ liệu chỉ đến từ thiết bị thời Apollo và chỉ ở một khu vực nhỏ. Nhưng trong tương lai, các sứ mệnh Artemis sẽ triển khai mạng lưới cảm biến toàn cầu
Thiết bị mới như Lunar Environment Monitoring Station (LEMS) sẽ được đưa lên
Các robot cũng sẽ đặt cảm biến ở phía xa của Mặt Trăng. Theo nhà khoa học Nicholas Schmerr, đây sẽ là nền tảng cho “mạng lưới địa chấn toàn cầu đầu tiên trên Mặt Trăng”.
Ngoài ra, các mẫu đá mới—đặc biệt từ lớp phủ sâu bên trong có thể giúp xác định liệu Mặt Trăng có chứa nhiều nguyên tố phóng xạ tạo nhiệt hơn dự đoán hay không.
Bí ẩn 2: Mặt Trăng hình thành như thế nào?
Giả thuyết phổ biến nhất cho rằng một hành tinh cổ đại cỡ sao Hỏa tên Theia đã va chạm với Trái Đất sơ khai. Mảnh vỡ từ vụ va chạm này sau đó kết tụ thành Mặt Trăng. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều câu hỏi chưa có lời giải—đặc biệt là sự khác biệt kỳ lạ giữa hai bán cầu: Mặt gần có nhiều vùng tối (dung nham nguội); Mặt xa lại đầy hố va chạm và núi gồ ghề.
Một giả thuyết gọi là “Earthshine” cho rằng, khi mới hình thành, Mặt Trăng ở gần Trái Đất hơn nhiều. Một phía luôn hướng về Trái Đất đang nóng chảy, nhiệt từ Trái Đất khiến mặt gần bị “nung chảy”, còn vật chất bay sang mặt xa và tạo lớp vỏ dày hơn. Để kiểm chứng, các nhà khoa học снова cần đến dữ liệu địa chấn—đặc biệt từ phía xa của Mặt Trăng.
Bí ẩn 3: Nước trên Mặt Trăng đến từ đâu?
NASA đặc biệt quan tâm đến cực nam của Mặt Trăng—nơi có các hố tối vĩnh viễn chứa băng nước. Đây có thể là nguồn tài nguyên quan trọng cho: Nước uống; Trồng trọt; Nhiên liệu tên lửa. Các robot như VIPER sẽ được gửi tới để khoan và tìm nước dưới bề mặt. Ngoài ra, các thiết bị mới có thể phát hiện băng thông qua tín hiệu điện từ trong lòng đất.
Nhưng mục tiêu không chỉ là khai thác tài nguyên. Nguồn gốc nước trên Trái Đất vẫn là câu hỏi lớn: đến từ sao chổi hay tiểu hành tinh? Vì Mặt Trăng bảo tồn lịch sử cổ xưa tốt hơn, việc nghiên cứu nước ở đây có thể giúp giải mã câu hỏi này. Theo nhà khoa học Yuqi Qian, nếu tìm thấy băng trên Mặt Trăng, nó có thể mang dấu vết “nguyên thủy” hơn so với Trái Đất.
Mặt Trăng sẽ tiết lộ điều gì?
Với hàng loạt sứ mệnh sắp tới từ NASA, Trung Quốc và khu vực tư nhân, Mặt Trăng đang trở thành điểm nóng khoa học. Đó không chỉ là nơi con người quay lại sinh sống, đây còn có thể là “chìa khóa” giúp giải mã về lịch sử hình thành Trái Đất, sự tiến hóa của hệ Mặt Trời và thậm chí nguồn gốc của sự sống. Sau nhiều thập kỷ bị bỏ quên, Mặt Trăng có thể sắp kể lại toàn bộ câu chuyện của chúng ta.
