Các nhà nghiên cứu tại Đại học Thủ đô Tokyo (Nhật Bản) đã đề xuất một hệ thống kính thiên văn tia X siêu nhẹ có khả năng lập bản đồ thành phần hóa học trên toàn bộ bề mặt Mặt Trăng, mở ra cơ hội giải mã lịch sử hình thành và tiến hóa của vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái Đất.
Theo nghiên cứu mới, thiết bị có khối lượng dưới 10 kg này có thể hoạt động trên quỹ đạo Mặt Trăng để phát hiện hiện tượng huỳnh quang tia X (X-ray fluorescence) phát ra từ bề mặt khi bị tia X từ Mặt Trời kích thích. Mỗi nguyên tố hóa học tạo ra một tín hiệu tia X riêng biệt, cho phép các nhà khoa học xác định thành phần vật chất từ xa mà không cần thu thập mẫu vật.
Trước đây, các sứ mệnh như Apollo của Mỹ và Chandrayaan của Ấn Độ đã sử dụng phương pháp tương tự để xây dựng bản đồ hóa học của Mặt Trăng. Tuy nhiên, dữ liệu thu được còn hạn chế do cường độ bức xạ Mặt Trời thấp tại các vùng cực và sự suy giảm hiệu suất của các đầu dò theo thời gian.
Điều này khiến nhiều khu vực, đặc biệt là các vùng cực được đánh giá có giá trị khoa học cao, vẫn chưa được khảo sát đầy đủ.
Nhóm nghiên cứu cho biết các mô phỏng cho thấy chỉ cần một kính thiên văn có thể tận dụng khoảng 300 đợt bùng phát Mặt Trời mỗi năm để lập bản đồ phân bố năm nguyên tố quan trọng gồm oxy, sắt, magiê, nhôm và silic trên toàn bộ Mặt Trăng trong vòng hai năm.
Nếu triển khai một cụm gồm 25 kính thiên văn theo cấu hình 5 x 5 trên cùng một vệ tinh, thời gian khảo sát có thể giảm xuống còn một năm, đồng thời đạt độ phân giải khoảng 30 km cho mỗi ô lưới quan sát.
Theo các nhà khoa học, bản đồ địa hóa học toàn cầu của Mặt Trăng sẽ cung cấp những dữ liệu quan trọng về quá trình hình thành, sự tiến hóa bên trong cũng như lịch sử va chạm thiên thạch kéo dài hàng tỷ năm của thiên thể này.
Dù là thiên thể gần Trái Đất nhất, dù đã có các sứ mệnh thám hiểm, những chuyến đi bộ trên Mặt Trăng và hàng thập kỷ nghiên cứu, chúng ta vẫn chưa có một bản đồ hoàn chỉnh về thành phần vật chất trên bề mặt Mặt Trăng.
Những mẫu vật do các sứ mệnh Apollo mang về đã cung cấp những “bức ảnh chụp nhanh” vô cùng giá trị về thành phần hóa học, nhưng chúng chỉ đến từ sáu địa điểm. Trong khi đó, diện tích bề mặt Mặt Trăng lên tới gần 38 triệu km². Điều đó chẳng khác nào cố gắng tìm hiểu toàn bộ một lục địa chỉ từ vài mẫu đất được thu thập trong phạm vi vài km.
Kết quả nghiên cứu này, do vậy, sẽ cực kỳ có ý nghĩa vì chúng có thể hỗ trợ các sứ mệnh thăm dò Mặt Trăng trong tương lai, đồng thời giúp xác định những khu vực giàu tài nguyên hoặc có giá trị khoa học đặc biệt để phục vụ các chương trình nghiên cứu và khai thác lâu dài.
Phi hành gia James Irwin chào cờ bên cạnh quốc kỳ Mỹ trong sứ mệnh Apollo 15. Các mẫu đá thu thập trong chương trình Apollo chỉ phản ánh thành phần hóa học tại một số khu vực nhỏ trên bề mặt Mặt Trăng. Ảnh: NASA
Mẫu đá bazan chứa khoáng vật olivin được phi hành đoàn Apollo 15 thu thập tại khu vực Hadley Rille trên Mặt Trăng. Ảnh: NASA
