NASA đã chọn sứ mệnh Thiết bị địa vật lý khảo sát hố Marius trên Mặt Trăng (GIMLI) để khảo sát hố Marius trên Mặt Trăng, nhằm tìm kiếm bằng chứng về một hệ thống hang động ngầm có thể trở thành nơi trú ẩn và xây dựng cơ sở cho các phi hành gia trong tương lai.
GIMLI do Viện Khoa học Hành tinh (PSI) dẫn đầu, sẽ trực tiếp nghiên cứu hố Marius (Marius Hills Pit – MHP), một “cửa sổ trời” nằm trong vùng Đại dương Bão tố (Oceanus Procellarum) ở phía gần của Mặt Trăng.
“Cửa sổ trời” là lỗ hổng trên bề mặt hình thành khi mái của một ống dung nham cổ đại sụp xuống. Các nhà khoa học cho rằng những cấu trúc này có thể mở xuống các hệ thống hang động và ống dung nham còn ổn định bên dưới bề mặt.
Nếu xác nhận được một hệ thống hang ngầm đủ lớn, phát hiện này có thể có ý nghĩa đối với kế hoạch xây dựng cơ sở lâu dài trên Mặt Trăng. Các hang động có thể bảo vệ phi hành gia và thiết bị khỏi bức xạ, tác động của thiên thạch nhỏ và sự chênh lệch nhiệt độ khắc nghiệt trên bề mặt.
Sứ mệnh GIMLI sẽ tiếp cận hố Marius bằng một hệ thống thiết bị gồm radar xuyên đất, cảm biến địa chấn và máy đo trọng lực để khảo sát cấu trúc bên dưới bề mặt. Các camera sẽ ghi hình khu vực xung quanh cũng như thành hố, giúp nhóm nghiên cứu xác định đặc điểm địa chất mà các tàu quỹ đạo khó quan sát trực tiếp.
Than Putzig, phó giám đốc kiêm nhà khoa học cấp cao của PSI và trưởng nhóm GIMLI, cho biết việc kết hợp nhiều phương pháp khảo sát sẽ giúp làm rõ cấu trúc bên dưới hố Marius.
“Những phương pháp này khi được sử dụng cùng nhau sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các đặc tính dưới bề mặt, trong đó có khả năng phát hiện một ống dung nham kéo dài từ hố Marius Hills,” Putzig nói.
Các quan sát từ quỹ đạo trước đây đã cung cấp nhiều bằng chứng cho thấy dưới bề mặt Mặt Trăng có thể tồn tại các hang động và ống dung nham. Ngoài “cửa sổ trời”, những dấu hiệu này còn bao gồm các rãnh uốn lượn trên bề mặt, được cho là phần mái của các ống dung nham đã sụp xuống.
Các cấu trúc này có thể hình thành trong thời kỳ Mặt Trăng còn hoạt động mạnh về địa chất, khoảng 3,8-3 tỉ năm trước. Khi dung nham nóng chảy chảy qua bề mặt, phần bên ngoài có thể nguội và đông cứng trước, tạo thành lớp vỏ bao quanh dòng dung nham. Sau khi dòng dung nham cạn, một đường hầm có thể còn lại bên dưới bề mặt.
Hố Marius nằm trong một trong những khu vực có lịch sử núi lửa phức tạp nhất trên Mặt Trăng. Việc khảo sát trực tiếp khu vực này vì vậy không chỉ nhằm tìm kiếm hang động mà còn giúp các nhà khoa học tìm hiểu cách hoạt động núi lửa đã định hình Mặt Trăng.
Sứ mệnh GIMLI sẽ khảo sát cả khu vực xung quanh hố và các thành hố để thu thập dữ liệu về lịch sử địa chất. Những mặt cắt tự nhiên này có thể phơi lộ các lớp đất phủ và dòng dung nham mà tàu quỹ đạo hoặc xe tự hành trên bề mặt khó quan sát từ bên ngoài.
Gareth Morgan, nhà khoa học cấp cao của PSI và phó trưởng nhóm nghiên cứu chính của GIMLI, cho rằng việc xác nhận một ống dung nham lớn sẽ giúp giải đáp những câu hỏi về lịch sử núi lửa của Mặt Trăng.
“Ống dung nham là đặc điểm phổ biến trong hoạt động núi lửa bazan trên Trái đất. Vì vậy, nếu xác định được chúng trên Mặt Trăng, chúng ta có thể dựa vào hiểu biết về những hang động tương tự trên Trái đất để hiểu rõ hơn lịch sử của Mặt Trăng,” Morgan nói.
Sứ mệnh do PSI triển khai với sự hợp tác của Cơ quan Vũ trụ Na Uy và Honeybee Robotics, đơn vị chế tạo phần lớn thiết bị và hệ thống khoa học cho robot. NASA sẽ cung cấp phương tiện đổ bộ và xe tự hành thông qua chương trình Dịch vụ tải trọng Mặt Trăng thương mại (CLPS), với kinh phí từ chương trình Tải trọng và Nghiên cứu khoa học trên bề mặt Mặt Trăng.
GIMLI là một phần trong nỗ lực rộng hơn của NASA nhằm chuẩn bị cho hoạt động thăm dò và khai thác Mặt Trăng lâu dài trong chương trình Artemis. Bên cạnh việc đưa phi hành gia trở lại Mặt Trăng, NASA muốn xây dựng hạ tầng để các sứ mệnh có thể hoạt động thường xuyên hơn trên bề mặt thiên thể này.
Phác họa tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt Trăng (LRO) khám phá một ống dung nham trên Mặt Trăng, tại vùng Biển Thanh Bình. Ảnh: NASA
Hình ảnh mô phỏng một ống dung nham trên Mặt Trăng được phát triển thành khu định cư dành cho con người. Ảnh: Port San Antonio/XArc
