Chỉ vài tháng sau khi sứ mệnh Artemis II khép lại bằng chuyến bay mười ngày quanh Mặt Trăng, nhân loại sắp chứng kiến một sự kiện thiên văn không thể quan sát theo cách thông thường. Vào ngày 5/8, một tầng trên của tên lửa Falcon 9 do SpaceX chế tạo sẽ lao thẳng vào Mặt Trăng với vận tốc vượt quá 7 lần tốc độ âm thanh, tạo ra một miệng hố mới trên bề mặt nhiều hố thiên thạch của vệ tinh tự nhiên này. Không có phi hành gia hay tàu đổ bộ nào liên quan; đây là một vụ va chạm ngoài kế hoạch sau nhiều tháng tầng tên lửa trôi nổi trong không gian.
Dù là sự cố, giới nghiên cứu coi đây là cơ hội hiếm có. Các mô phỏng sơ bộ cho thấy vụ va chạm có thể bắn một cột bụi và đá Mặt Trăng lên độ cao từ 75 km đến hơn 96 km, trong khi miệng hố tạo thành dự kiến rộng khoảng 20–30 mét. Vị trí va chạm nằm gần miệng hố Einstein, thuộc mặt gần của Mặt Trăng – phần luôn hướng về Trái Đất.
Nguồn gốc tầng tên lửa sắp lao vào Mặt Trăng
Vật thể này chính là tầng trên của Falcon 9 từng thực hiện nhiệm vụ phóng hai tàu đổ bộ Mặt Trăng vào ngày 15/1/2025. Đó là tàu Blue Ghost-1 của công ty Firefly Aerospace (Mỹ) và tàu Resilience của Nhật Bản. Sau khi đưa hai tàu lên đường khám phá Mặt Trăng, tầng tên lửa nặng khoảng 4 tấn không còn đủ nhiên liệu để quay trở lại Trái Đất hoặc tiếp tục bay vào không gian sâu.
Thay vì được xử lý, tầng tên lửa tiếp tục trôi nổi trên quỹ đạo suốt nhiều tháng. Dưới tác động của lực hấp dẫn từ hệ Trái Đất – Mặt Trăng, quỹ đạo của nó dần thay đổi. Cuối cùng, nó bị lực hấp dẫn “bắn” thẳng về phía Mặt Trăng, dẫn đến vụ va chạm dự kiến vào ngày 5/8.
Miệng hố mới sẽ nhỏ hơn hố do thiên thạch
Một miệng hố mới xuất hiện trên Mặt Trăng rõ ràng không phải điều các nhà khoa học mong muốn. Nhưng vì sự kiện gần như không thể tránh khỏi, họ tận dụng để thu thập dữ liệu chưa từng có. Trong một nghiên cứu của nghiên cứu sinh William Jo thuộc Đại học Texas, mô phỏng vật lý đã tái hiện toàn bộ quá trình va chạm. Kết quả cho thấy cột vật chất bắn lên từ tâm miệng hố có thể cao từ khoảng 75 km đến hơn 96 km.
Con số này nghe có vẻ lớn, nhưng miệng hố tạo thành lại nhỏ hơn đáng kể so với miệng hố do thiên thạch tạo ra. Nguyên nhân là tầng tên lửa Falcon 9 hầu hết là cấu trúc rỗng, có mật độ thấp hơn nhiều so với thiên thạch đá hoặc kim loại. Nhóm nghiên cứu của Benjamin Fernando dự đoán đường kính miệng hố chỉ khoảng 20–30 mét.
Liệu cư dân Trái Đất có quan sát được?
Một trong những câu hỏi được cộng đồng thiên văn quan tâm nhất là liệu cú va chạm có tạo ra ánh chớp hoặc cột bụi đủ sáng để quan sát từ Trái Đất hay không. Theo William Jo, độ sáng của cột bụi trong vài phút đầu sau va chạm có thể vượt nền trời tối nhiều bậc độ lớn, đồng nghĩa khả năng quan sát là hoàn toàn có cơ sở. Tuy nhiên, đây mới chỉ là kết quả từ một mô hình tiêu chuẩn; thực tế có thể khác đáng kể.
Nhóm của Benjamin Fernando cũng nhận định cả ánh chớp phát sinh khi va chạm lẫn cột bụi sau đó đều có khả năng được ghi nhận bằng các kính thiên văn đặt trên mặt đất cũng như đài quan sát ngoài không gian. Dù vậy, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh độ sáng chính xác hiện rất khó dự đoán. Nếu cường độ yếu hơn dự kiến, những người dùng kính thiên văn dân dụng có thể gặp khó khăn khi phát hiện sự kiện.
Dữ liệu quý giá cho sứ mệnh Mặt Trăng trong tương lai
Đối với nhiều nhà khoa học, việc có quan sát được vụ va chạm hay không thực ra không phải điều quan trọng nhất. Giá trị lớn nhất nằm ở lượng dữ liệu mà sự kiện này mang lại. Các nhà nghiên cứu sẽ có cơ hội kiểm chứng trực tiếp các mô hình mô phỏng về sự phát tán bụi, chuyển động của vật chất sau va chạm cũng như tác động của các mảnh văng lên môi trường Mặt Trăng.
Theo William Jo, việc quan sát trực tiếp một cột vật chất bắn lên từ Mặt Trăng sẽ giúp các nhà khoa học hiệu chỉnh các mô hình dự báo, từ đó nâng cao độ chính xác trong việc thiết kế và bảo vệ các tàu đổ bộ, căn cứ nghiên cứu cũng như các thiết bị hoạt động trên bề mặt Mặt Trăng trong tương lai. Điều này đặc biệt hữu ích khi ngày càng nhiều quốc gia và doanh nghiệp tư nhân chuẩn bị triển khai các sứ mệnh lên Mặt Trăng trong thập kỷ tới, gồm cả kế hoạch xây dựng căn cứ lâu dài.
Bài toán rác không gian cần lời giải
May mắn là vụ va chạm sắp tới không gây ra bất kỳ nguy cơ nào đối với con người và cũng không đủ sức làm thay đổi đáng kể địa hình Mặt Trăng. Tuy nhiên, theo Bill Gray, sự kiện này là lời nhắc nhở rõ ràng về vấn đề xử lý rác không gian sau các sứ mệnh vũ trụ.
Việc một tầng tên lửa không còn sử dụng tiếp tục trôi nổi trong không gian rồi cuối cùng đâm vào Mặt Trăng cho thấy ngành công nghiệp vũ trụ vẫn thiếu các quy trình xử lý hiệu quả đối với những thiết bị đã hoàn thành nhiệm vụ. Vấn đề càng trở nên cấp thiết khi các chương trình khám phá Mặt Trăng đang bước vào giai đoạn tăng tốc. Không chỉ NASA, nhiều quốc gia và doanh nghiệp tư nhân cũng hướng tới việc xây dựng căn cứ lâu dài trên Mặt Trăng, đồng nghĩa số lượng tàu vũ trụ và thiết bị được phóng lên sẽ tăng mạnh trong những năm tới.
