Nhật Bản tham vọng dùng nước trên Mặt Trăng để vận hành tàu thăm dò

Ngày 28/9, Cơ quan thám hiểm không gian vũ trụ Nhật Bản (JAXA) đã công bố mục tiêu thám hiểm Mặt Trăng vào giữa những năm 2030 bằng năng lượng được tạo ra từ nguồn nước trên chính hành tinh này.

Phương pháp mới này được kỳ vọng sẽ giảm chi phí so với việc vận chuyển nhiên liệu từ Trái Đất lên Mặt Trăng. Dù nước không tồn tại trên bề mặt Mặt Trăng nhưng kết quả nghiên cứu trước đây cho thấy khả năng có băng trên miệng núi lửa gần cực Nam của Mặt Trăng, nơi ánh sáng Mặt Trời chưa bao giờ chiếu đến.

Nhật Bản có kế hoạch hợp tác với Mỹ xây dựng trạm không gian Gateway quay quanh quỹ đạo Mặt Trăng vào trước năm 2029 và hoàn thành việc xây dựng một nhà máy sản xuất nhiên liệu ở cực Nam của Mặt Trăng vào năm 2035.

Theo JAXA, nhiên liệu sẽ được sử dụng cho các tàu không gian có khả năng tái sử dụng, mang theo 4 phi hành gia lên và rời khỏi trạm không gian Gateway và có thể vận hành trên quãng đường tới 1.000 km trên Mặt Trăng.

Nhiên liệu từ nước, vốn trước đây đã được sử dụng làm nhiên liệu phóng cho tên lửa, được tạo ra nhờ việc phân tách hợp chất nước thành các thành phần khí oxygen và hydrogen. Năng lượng được tạo ra nhờ quá trình tái kết hợp hai nguyên tố này.

Dự kiến, tàu vũ trụ không gian của Nhật Bản có thể mang theo từ 2-4 phi hành gia và sẽ di chuyển bằng cách nhảy cóc trên bề mặt Mặt Trăng thay vì sử dụng bánh xe do sức hút yếu của trọng trường Mặt Trăng.

JAXA ước tính sẽ cần 37 tấn nước cho hành trình tới/rời đi từ trạm Gateway tới Mặt Trăng và cần thêm 21 tấn nước nữa cho mỗi chuyến khám phá Mặt Trăng.

Các quốc gia khác bao gồm Ấn Độ và Mỹ cũng đang có ý tưởng phân tích các nguồn nước trên Mặt Trăng. Trong khi đó, Trung Quốc cũng đang lên kế hoạch phóng một tàu thăm dò vũ trụ lên Mặt Trăng vào cuối năm nay để thu thập các mẫu đất, sau khi đã phóng thành công một tàu không gian không người lái lên bề mặt Mặt Trăng.

Trong khi đó, theo phóng viên TTXVN tại Seoul, Viện Nghiên cứu Hàng không Vũ trụ Hàn Quốc (KARI) ngày 27/9 cho biết đã ấn định ngày phóng tàu quỹ đạo thăm dò Mặt Trăng phiên bản Hàn Quốc bằng phương thức phóng lên quỹ đạo chuyển tiếp Mặt Trăng (BLT) vào ngày 1/8/2022.

Theo kế hoạch, tàu quỹ đạo Mặt Trăng là tàu thăm dò quay quanh Mặt Trăng để quan trắc địa hình, thu thập thông tin về bãi đáp cho tàu và thí nghiệm kiểm chứng công nghệ Internet vũ trụ.

BLT là phương pháp tiếp cận từ từ tới Mặt Trăng tương tự tốc độ quỹ đạo Mặt Trăng để bắt kịp trường trọng lực của Mặt Trăng, qua đó tự hình thành quỹ đạo xoay quanh Mặt Trăng. Điểm mạnh của phương pháp này tiết kiệm tối đa nhiên liệu nhưng vẫn tạo ra được quỹ đạo xoay quanh Mặt Trăng.

Cơ quan Hàng không Vũ trụ quốc gia Mỹ (NASA) đã đề xuất áp dụng phương thức BLT giúp tàu thăm dò Mặt Trăng của KARI có thể duy trì quỹ đạo tròn 100 km trong vòng một năm để thực hiện nhiệm vụ, cũng như tiến sâu vào trung tâm cũ của vũ trụ với khoảng cách gấp 4-5 lần khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng.

KARI đã lập nhóm phụ trách, thiết kế BLT và được phía NASA kiểm chứng, hoàn thành nhiệm vụ để có thể phóng tàu quỹ đạo thăm dò Mặt Trăng. KARI cho biết phương pháp BLT giúp đảm bảo được 13,2% nhiên liệu để tàu có thể thực hiện nhiệm vụ ít nhất thêm 8 tháng nữa.

Theo kế hoạch, tàu quỹ đạo Mặt Trăng sẽ được gắn lên tên lửa Falcon-9 của hãng vũ trụ tư nhân SpaceX (Mỹ) để phóng lên Mặt Trăng. Tàu quỹ đạo thăm dò Mặt Trăng được trang bị camera độ phân giải cao, camera phân cực góc rộng, máy đo từ trường, máy đo phóng xạ tia Gamma, thiết bị gắn internet vũ trụ, và camera hành trình.

Trong đó, KARI đã hoàn tất phát triển camera độ phân giải cao và máy đo từ trường và hiện vẫn đang tiến hành thử nghiệm tính năng các linh kiện thiết bị gắn lên tàu.

Viện nghiên cứu có kế hoạch hoàn tất lắp ráp tàu quỹ đạo vào tháng 9/2021 và tiến hành thử nghiệm tàu trong môi trường mô phỏng môi trường vũ trụ từ tháng 10/2021 tới tháng 5/2022.