Chang'e 4, tàu thăm dò Mặt Trăng được phát triển độc lập của Trung Quốc, đã đạt được kết quả đáng kinh ngạc trong sứ mệnh khám phá phần tối của Mặt Trăng.
Gần đây, nó đã gửi về tin tức về một khám phá lớn gây chấn động toàn bộ cộng đồng khoa học. Theo kết quả nghiên cứu mới nhất, mặt sau của Mặt Trăng chứa tới 2.200 nghìn tỷ tấn kim loại! Con số này lớn đến mức không thể tưởng tượng được và nó đã gây ra vô số suy đoán và nghiên cứu.
Đặc điểm của loại và hàm lượng kim loại ở phía xa của Mặt Trăng là gì?
Loại và hàm lượng kim loại ở phía xa của Mặt Trăng là một trong những đặc điểm đặc biệt của phía xa của Mặt Trăng. Phía xa của Mặt Trăng dùng để chỉ mặt tối của Mặt Trăng. Bởi vì bề mặt này không bao giờ được nhìn thấy từ Trái Đất nên người ta biết rất ít về nó. Tuy nhiên, dựa trên dữ liệu quan sát hiện có và các nhiệm vụ phát hiện ở phía xa của Mặt Trăng, chúng ta có sự hiểu biết nhất định về loại và hàm lượng kim loại ở phía xa của Mặt Trăng.
Kim loại trên Trái Đất chủ yếu bao gồm sắt, nhôm, magie, natri, kali, v.v. Sau khi phát hiện, người ta phát hiện ra rằng thành phần chính của kim loại ở phía xa của Mặt Trăng là sắt, titan, magie và nhôm. Trong số đó, sắt là thành phần quan trọng nhất, chiếm hơn 70% tổng lượng. Ngoài ra, còn có một lượng nhỏ kim loại như niken, vonfram, vanadi và thiếc.
Có những khác biệt nhất định giữa các loại kim loại ở phía xa của Mặt Trăng và các loại kim loại trên Trái Đất. Ảnh: ZME
Theo phân tích các mẫu đá từ phía xa của Mặt Trăng, hàm lượng kim loại trung bình trong đất Mặt Trăng thường nằm trong khoảng từ 0,1% đến 1%. Hàm lượng kim loại cao ở một số khu vực ở phía xa của Mặt Trăng và thấp ở các khu vực khác. Điều này có thể liên quan đến cấu trúc địa chất và thành phần đá ở phía xa của Mặt Trăng.
Hiện chưa có kết luận rõ ràng về cơ chế hình thành kim loại ở phía xa của Mặt Trăng. Một số học giả tin rằng kim loại ở phía xa của Mặt Trăng có thể được tạo ra bởi một số lượng lớn các tác động của thiên thạch trong giai đoạn đầu hình thành của Mặt Trăng. Những thiên thạch này mang theo một lượng lớn vật liệu kim loại, phản ứng hóa học với đá trên bề mặt Mặt Trăng tạo thành hợp chất kim loại. Tuy nhiên, quan điểm này vẫn cần được nghiên cứu và xác minh thêm.
Làm thế nào mà Chang'e-4 phát hiện được tài nguyên kim loại ở phía xa của Mặt Trăng?
Chang'e-4 là sứ mệnh thành công đầu tiên của Trung Quốc, hạ cánh thành công ở phía xa của Mặt Trăng và thực hiện công việc khảo sát. Mục tiêu chính của nó là nghiên cứu cấu trúc địa chất ở phía xa của Mặt Trăng, tác động của tiểu hành tinh, độ dày vỏ và tìm kiếm tài nguyên kim loại.
Chang'e-4 hạ cánh mềm thành công xuống miệng hố va chạm Von Kármán ở phía xa của Mặt Trăng vào ngày 3 tháng 1 năm 2019. Ảnh: Zhihu
Trong số các thiết bị mà nó mang theo có một thiết bị gọi là "Máy quang phổ vô tuyến tần số thấp (LFS) ở phía xa của Mặt Trăng", đây là một trong những thiết bị được thiết kế đặc biệt để phát hiện tài nguyên kim loại ở phía xa của Mặt Trăng.
Thiết bị LFS được phát triển dựa trên công nghệ phổ vô tuyến tần số thấp và hoạt động ở dải tần 0,1 ~ 80 MHz. Nó bao gồm hai thành phần chính: một là ăng-ten và một là bộ xử lý tín hiệu. Ăng-ten nhận tín hiệu vô tuyến tần số thấp từ Trái Đất và sau đó chuyển tín hiệu đến bộ xử lý tín hiệu để phân tích.
Về việc phát hiện tài nguyên kim loại, thiết bị LFS phát hiện tín hiệu vô tuyến từ phía xa của Mặt Trăng để xác định xem nó có chứa khoáng chất kim loại hay không. Khoáng chất kim loại cũng có tính dẫn điện tốt và các vật liệu có tính dẫn điện tốt hơn sẽ phát ra tín hiệu vô tuyến. Khi thiết bị LFS nhận được các tín hiệu vô tuyến này, nó sẽ phân tích tần số và cường độ của tín hiệu để xác định sự phân bố của các khoáng chất kim loại ở phía xa của Mặt Trăng.
Ngoài thiết bị LFS, Chang'e-4 còn mang theo một số thiết bị khảo sát như máy ảnh đa phổ, máy đo độ cao bằng laser, v.v. Các thiết bị này có thể được kết hợp với dữ liệu từ các thiết bị LFS để cung cấp kết quả thăm dò tài nguyên kim loại toàn diện và chính xác hơn. Ví dụ, máy ảnh đa quang phổ có thể xác định sự hiện diện của các nguyên tố kim loại bằng cách chiếu sáng bề mặt Mặt Trăng và ghi lại quang phổ phản xạ, trong khi máy đo độ cao bằng laser có thể thu được dữ liệu chiều cao bề mặt ở các khu vực khoáng sản kim loại.
Ngoài thiết bị LFS, Chang'e-4 còn mang theo một số thiết bị khảo sát như máy ảnh đa phổ, máy đo độ cao bằng laser, v.v. Ảnh: Zhihu
Dữ liệu khảo sát của Chang'e-4 được chuyển về Trái Đất để phân tích bởi Vệ tinh chuyển tiếp liên lạc điều khiển và đo lường Mặt Trăng-Trái Đất (Vệ tinh chuyển tiếp Chang'e-4). Các nhà khoa học có thể xác định sự phân bố, loại và mức độ phong phú của tài nguyên kim loại ở phía xa của Mặt Trăng thông qua quá trình xử lý và phân tích dữ liệu. Những dữ liệu này giúp đạt được sự hiểu biết sâu sắc về môi trường địa chất ở phía xa của Mặt Trăng và cung cấp tài liệu tham khảo và cơ sở quan trọng cho các hoạt động thăm dò trong tương lai.
Nhiệm vụ của Chang'e-4 ở thời điểm hiện tại là khảo sát sơ bộ nhằm phát hiện tài nguyên kim loại ở phía xa của Mặt Trăng. Do hạn chế về thời gian và trang thiết bị của nhiệm vụ, kết quả khảo sát của Chang'e-4 thiên về cung cấp tài liệu tham khảo cho các nhiệm vụ tiếp theo hơn là các kế hoạch phát triển thương mại cụ thể. Các kế hoạch thăm dò trong tương lai sẽ tăng cường hơn nữa việc nghiên cứu tài nguyên kim loại ở phía xa của Mặt Trăng và cung cấp dữ liệu chi tiết hơn cũng như đề xuất cho việc phát triển nguồn nhân lực.
Những tác động và thách thức tiềm tàng của việc phát triển tài nguyên kim loại ở phía xa của Mặt Trăng là gì?
Việc phát triển tài nguyên kim loại ở phía xa của Mặt Trăng sẽ giúp chúng ta hiểu sâu hơn về địa chất, nguồn gốc và sự tiến hóa của Mặt Trăng. Bằng cách nghiên cứu các khoáng chất kim loại trên Mặt Trăng, chúng ta có thể hiểu được kim loại được tạo ra như thế nào và ở mức độ nào trong vũ trụ, từ đó mở rộng hiểu biết của loài người về vũ trụ.
Việc phát triển tài nguyên kim loại ở phía xa của Mặt Trăng đòi hỏi phải có sự hợp tác quốc tế để cùng nhau giải quyết các vấn đề kỹ thuật và bảo vệ tính bền vững của tài nguyên. Ảnh: Sina
Các kim loại và khoáng chất quý hiếm trong tài nguyên kim loại ở mặt sau Mặt Trăng như titan, nhôm, sắt, v.v., có thể được sử dụng để chế tạo tàu vũ trụ, tấm pin Mặt Trời, v.v., cung cấp bổ sung năng lượng tái tạo. Điều này có ý nghĩa rất lớn trong việc giải quyết bài toán nhu cầu năng lượng của con người trong tương lai khi nguồn tài nguyên trên Trái Đất có hạn.
Việc phát triển tài nguyên kim loại ở phía xa của Mặt Trăng có thể đóng vai trò dự phòng cho sự sống trên Trái Đất. Với sự trợ giúp của các nguồn tài nguyên trên Mặt Trăng, con người có thể thiết lập các căn cứ hoặc thuộc địa để đảm bảo sự tồn tại và phát triển của con người, đặc biệt khi Trái Đất đối mặt với thảm họa hoặc cạn kiệt tài nguyên, Mặt Trăng trở thành một nơi có thể sinh sống được.
Tuy nhiên, việc phát triển tài nguyên kim loại ở phía xa của Mặt Trăng đòi hỏi các phương tiện kỹ thuật tiên tiến như kỹ thuật hàng không vũ trụ, robot, công nghệ khai thác và xử lý tài nguyên, v.v. Giải quyết những thách thức này đòi hỏi đầu tư và R&D đáng kể, liên quan đến sự hợp tác trên nhiều lĩnh vực.
Môi trường ở phía xa của Mặt Trăng rất đặc biệt và có những điều kiện tương đối khắc nghiệt, chẳng hạn như chênh lệch nhiệt độ cao, áp suất thấp, v.v. Nhân loại cần tìm giải pháp thích ứng với những môi trường này đồng thời giữ cho người lao động được an toàn và khỏe mạnh.
Hướng tới vô số khám phá trong tương lai, chúng ta sẽ xem xét lại vị trí của chúng ta trong vũ trụ rộng lớn này và suy nghĩ về mối quan hệ của chúng ta với vũ trụ. Ảnh: Sohu
Việc phát triển tài nguyên kim loại ở phía xa của Mặt Trăng liên quan đến các vấn đề đạo đức và pháp lý như tính hợp pháp của tài nguyên và bảo vệ môi trường không gian và di sản văn hóa. Cần phải thiết lập sự đồng thuận toàn cầu và xây dựng các chuẩn mực, luật pháp và quy định quốc tế.
Khám phá này một lần nữa nhắc nhở chúng ta rằng những điều kỳ diệu và chưa biết trong vũ trụ vượt xa sức tưởng tượng của chúng ta.
