Kính thiên văn Rubin được kỳ vọng sẽ phát hiện nhiều “Mặt Trăng mini” hơn trong thập niên tới, giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về những tiểu hành tinh gần Trái Đất và mở ra cơ hội thực hiện các sứ mệnh thăm dò, lấy mẫu với chi phí thấp hơn.
“Mặt Trăng mini” là những tiểu hành tinh nhỏ bị lực hấp dẫn của Trái Đất giữ lại trong thời gian ngắn, trước khi thoát ra và tiếp tục chuyển động quanh Mặt Trời. Theo Grigori Fedorets, nhà khoa học thuộc Đại học Helsinki, Phần Lan, một vật thể như vậy thường lưu lại khoảng chín tháng, quay quanh Trái Đất khoảng ba vòng rồi rời đi.
Những vật thể này rất khó phát hiện vì kích thước nhỏ và thời gian lưu lại gần Trái Đất ngắn. Đến nay, giới khoa học mới xác nhận được hai trường hợp: 2006 RH120 và 2020 CD3, đều do chương trình khảo sát bầu trời Catalina tại bang Arizona, Mỹ, phát hiện.
Tuy nhiên, các mô hình cho thấy hiện tượng này có thể phổ biến hơn nhiều. Tại mỗi thời điểm, “Mặt Trăng mini” lớn nhất quanh Trái Đất thường chỉ rộng khoảng 75 cm. Trung bình cứ 10-20 năm, một tiểu hành tinh rộng khoảng 3 m có thể bị lực hấp dẫn của Trái Đất bắt giữ.
“Đây không chỉ là một giả thuyết trên lý thuyết. Chúng ta đã có bằng chứng quan sát,” Fedorets nói tại Hội nghị Khoa học Europlanet 2026 ở La Hay, Hà Lan, hồi tháng 9.
Rubin có thể giúp phát hiện nhiều vật thể hơn
Đài quan sát Vera C. Rubin, với chương trình Khảo sát Di sản Không gian và Thời gian kéo dài 10 năm, được kỳ vọng sẽ cải thiện đáng kể khả năng tìm kiếm những vệ tinh tạm thời này.
Theo ước tính của Fedorets, riêng chương trình khảo sát có thể phát hiện một “Mặt Trăng mini” khoảng hai năm một lần. Nhóm của ông đang phát triển một hệ thống chuyên dụng để sàng lọc dữ liệu do Rubin ghi nhận, qua đó tìm ra những ứng viên cần được quan sát kỹ hơn.
Hệ thống sẽ xử lý các cảnh báo thiên văn theo thời gian thực thông qua ANTARES, nền tảng phân phối dữ liệu thiên văn, nhằm nhận diện những vật thể có quỹ đạo phù hợp với một “Mặt Trăng mini”. Theo Fedorets, cách làm này có thể nâng số phát hiện lên hai hoặc ba vật thể mỗi năm.
Các ứng viên vẫn cần được theo dõi và xác nhận. Một trường hợp đang được chú ý là Sar2901, vật thể mới phát hiện có thể là “Mặt Trăng mini” thứ ba, dù cũng có khả năng đây là vật thể nhân tạo. Theo Trung tâm Tiểu hành tinh, Sar2901 có thể xuất hiện trở lại trong tầm quan sát vào khoảng giữa đến cuối tháng 11.
Việc phát hiện thêm những vật thể này không chỉ giúp hoàn thiện danh mục các tiểu hành tinh gần Trái Đất. Chúng còn có thể giải đáp những câu hỏi khoa học mà giới nghiên cứu chưa có đủ dữ liệu để trả lời.
Chẳng hạn, các mô hình hiện đưa ra những ước tính không thống nhất về số lượng tiểu hành tinh rộng từ 1-10 m quanh Trái Đất. Việc phát hiện “Mặt Trăng mini” có thể giúp kiểm tra các mô hình này, đồng thời làm rõ mối liên hệ giữa số lượng tiểu hành tinh và những vật thể bốc cháy khi đi vào khí quyển Trái Đất.
Một câu hỏi khác là liệu một phần vật chất quanh Trái Đất có nguồn gốc từ Mặt Trăng hay không. Những vụ va chạm mạnh có thể bắn các mảnh đá khỏi bề mặt Mặt Trăng, đưa chúng vào không gian và khiến một số mảnh cuối cùng xuất hiện trong vùng lân cận Trái Đất.
Nghiên cứu công bố năm 2025 do Theodore Kareta dẫn đầu cho thấy quang phổ của tiểu hành tinh 2024 PT5 giống đá Mặt Trăng hơn đá của các tiểu hành tinh thông thường. Fedorets đánh giá đây là bằng chứng mạnh nhất từ trước đến nay ủng hộ giả thuyết các mảnh vật chất từ Mặt Trăng có thể nằm trong nhóm vật thể nhỏ gần Trái Đất.
Mục tiêu gần, cơ hội thám hiểm mới
Lợi ích thực tiễn đáng chú ý của “Mặt Trăng mini” là khả năng trở thành mục tiêu cho các sứ mệnh thăm dò và lấy mẫu. Tàu vũ trụ cần ít nhiên liệu hơn để tiếp cận một số vật thể ở gần Trái Đất và có tốc độ tương đối thấp so với những mục tiêu xa hơn hoặc khó tiếp cận hơn.
Fedorets hình dung các sứ mệnh ban đầu sẽ sử dụng vệ tinh siêu nhỏ CubeSat để thử nghiệm công nghệ, trước khi tiến tới những tàu cỡ trung bình có khả năng thu thập mẫu và đưa về Trái Đất. Nếu việc phát hiện các mục tiêu trở nên thường xuyên hơn, các nhóm nghiên cứu sẽ có nhiều cơ hội lựa chọn vật thể phù hợp để lên kế hoạch cho chuyến bay.
Một ví dụ liên quan là sứ mệnh Thiên Vấn-2 của Trung Quốc, được thiết kế để lấy mẫu tiểu hành tinh với mức tiêu hao năng lượng thấp. Theo Fedorets, những sứ mệnh như vậy có thể tạo tiền đề cho các hoạt động khai thác tài nguyên ngoài không gian trong tương lai.
Các ý tưởng tham vọng hơn cũng đã được đề xuất. Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) từng có kế hoạch chuyển hướng một tiểu hành tinh, nhưng sau đó hủy bỏ chương trình. Công ty TransAstra cũng đề xuất đưa một tiểu hành tinh nặng 100 tấn vào quỹ đạo ổn định quanh Trái Đất. Đây là những phương án quy mô lớn, khác xa các sứ mệnh thăm dò “Mặt Trăng mini” ban đầu, nhưng cho thấy giới nghiên cứu đang xem xét nhiều cách tiếp cận các vật thể nhỏ gần Trái Đất.
“Đây không phải chuyện khoa học viễn tưởng. Những người này thực sự đang tính đến các phương án như vậy,” Fedorets nói.
Dù vậy, các “Mặt Trăng mini” cũng đặt ra thách thức lớn. Chúng có thể chỉ được phát hiện khi thời gian còn lại để tiếp cận rất ngắn, trong khi quỹ đạo thường không ổn định. Một phương án là bố trí tàu vũ trụ chờ sẵn trong không gian giữa Trái Đất và Mặt Trăng, sau đó khởi hành khi phát hiện mục tiêu phù hợp. Cách tiếp cận này tương tự sứ mệnh Comet Interceptor của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, vốn được thiết kế để chờ một sao chổi thích hợp sau khi tàu đã được phóng lên.
Một lựa chọn khác là tìm cách điều chỉnh quỹ đạo của tiểu hành tinh để vật thể di chuyển ổn định hơn, tạo thêm thời gian cho việc nghiên cứu. Tuy nhiên, cả hai phương án đều đòi hỏi khả năng phát hiện sớm và tính toán quỹ đạo đủ chính xác.
Ngoài các “Mặt Trăng mini”, một số vật thể gần Trái Đất cũng đang được nghiên cứu để tìm hiểu nguồn gốc và khả năng tiếp cận. Tiểu hành tinh Kamo’oalewa, lớn hơn nhiều và được xem là vệ tinh gần như đồng hành với Trái Đất, đã được tàu Thiên Vấn-2 tiếp cận vào tháng 7. Các nhà khoa học vẫn tranh luận liệu vật thể này là mảnh vỡ từ một vụ va chạm trên Mặt Trăng hay có nguồn gốc từ tiểu hành tinh.
Fedorets kỳ vọng chương trình khảo sát của Rubin sẽ tìm thấy nhiều vệ tinh tạm thời hơn trong 10 năm tới. Những phát hiện mới có thể mở đường cho các chuyến thám hiểm vào đầu thập niên 2030, tiếp đến là các sứ mệnh lấy mẫu vào những năm cuối thập niên.
Hình minh họa tiểu hành tinh 2024 PT5, một “Mặt Trăng mini” tạm thời của Trái Đất; Mặt Trăng nằm ở phía xa. Ảnh: Robert Lea, tạo bằng Canva
