Ngày 23/8 sẽ là một ngày đáng mong chờ của Ấn Độ và giới thiên văn học toàn thế giới khi sứ mệnh Chandrayaan-3 dự kiến đưa tàu đổ bộ Vikram chạm xuống bề mặt Mặt Trăng lúc 18:04 giờ Ấn Độ tại vùng cực Nam khắc nghiệt của Mặt Trăng.
Nếu cuộc hạ cánh thành công, Ấn Độ sẽ không chỉ ghi tên nước mình vào số ít những quốc gia đưa tàu đổ bộ Mặt Trăng (cùng với Liên Xô, Mỹ, Trung Quốc), mà còn là quốc gia đầu tiên chạm thành công xuống khu vực nửa tối của vệ tinh tự nhiên này. Các cuộc đổ bộ trước đó đều ở điều kiện sáng xung quanh vùng xích đạo của Mặt Trăng.
Sứ mệnh Luna-25 của Nga đã thất bại trong hành trình giảm quỹ đạo, chuẩn bị cho cuộc đổ bộ xuống cực Nam do những trục trặc về kỹ thuật. Tại sao vùng cực Nam tăm tối của Mặt Trăng lại khó tiếp cận đến vậy?
Bí ẩn nửa tối Mặt Trăng là như thế nào? Ảnh minh họa: Internet
Được biết đến là nơi lạnh lẽo, địa hình gồ ghề, cộng thêm bầu không khí mỏng (không giúp giảm tốc tàu đổ bộ) và khiến GPS không thể hoạt động, Mặt Trăng nói chung và cực Nam bị che khuất nói riêng vẫn là bài toán thách thức khoa học công nghệ hiện đại của loài người. Đổi lại, nơi đây có thể là "vựa" của băng nước và nhiều khoáng sản quý. Đó là lý do, nửa tối Mặt Trăng đang là đích đến của nhiều cường quốc không gian thế kỷ 21.
Những ngày qua, chúng ta nghe nhiều đến cụm từ "nửa tối của Mặt Trăng" để mô tả một cái gì đó bí ẩn, khắc nghiệt và chưa biết đến. Khu vực này được cho là mặt mà chúng ta không bao giờ nhìn thấy từ Trái Đất. Đối diện với nó là khoảng không gian đen đặc, lạnh lẽo.
Sự khắc nghiệt ở "nửa tối" Mặt Trăng - như chúng ta gọi vậy, là chắc chắn. Điều đó khó khăn hơn nhiều so với đáp xuống "nửa sáng". Tuy vậy, sự thực thì có thể nhiều người trong chúng ta chưa hình dung bản chất nơi gọi là "nửa tối" của Mặt Trăng, cách nó vận hành và luôn giấu mình với các nỗ lực khoa học từ Trái Đất cho đến thời điểm này.
Điều gì có thể ở phía bên này của Mặt Trăng? Điều kiện ở đó như thế nào? Nó có thực sự luôn luôn tối? Cùng giải đáp vấn đề này ngay sau đây.
Giải mã bí ẩn nửa tối Mặt Trăng
Đầu tiên, việc chúng ta không thể nhìn thấy nửa kia tăm tối của Mặt Trăng từ Trái Đất không có nghĩa là chúng ta không biết nó trông như thế nào. Trong hành trình khám phá vũ trụ của loài người, chúng ta đã có cơ hội nhìn thấy một phần của nó từ các tàu vũ trụ do Liên Xô, Mỹ phóng đi.
Vào tháng 10/1959, tàu vũ trụ Luna-3 của Liên Xô là tàu vũ trụ thứ 3 đến Mặt Trăng và là tàu đầu tiên gửi về những bức ảnh về phía xa của Mặt Trăng. Các bức ảnh bị nhiễu và không rõ ràng, nhưng bức ảnh mang lại góc nhìn về một phần của Mặt Trăng chưa từng được nhìn thấy trước đây từ Trái Đất.
Năm 1968, các phi hành gia trên tàu vũ trụ Apollo 8 là những người đầu tiên trực tiếp quan sát nửa tăm tối khi họ quay quanh Mặt Trăng. Vậy nửa tối Mặt Trăng trông như thế nào?
Ảnh nửa tối của Mặt Trăng do Luna-3 chụp. Ảnh: NASA
Đầu tiên, việc mô tả "nửa tối" thường bị hiểu lầm là bóng tối che phủ vĩnh viễn bề mặt một nửa Mặt Trăng. Và rằng, chúng ta sẽ dễ dàng quan sát thấy đường phân chia giữa vùng sáng và vùng tối, và bằng cách vượt qua ranh giới này, bạn sẽ đi vào phía nửa tối - nơi chúng ta không bao giờ có thể quan sát thấy từ Trái Đất. Tuy nhiên, điều này chưa đúng.
Đó là bởi vì, cũng giống như Trái Đất, Mặt Trăng có ban ngày và ban đêm. Vì vậy, nếu bạn dựng trại trên Mặt Trăng và ở tại điểm đó, cuối cùng bạn sẽ thấy Mặt Trời mọc và lặn - nghĩa là bạn sẽ trải nghiệm cả ngày lẫn đêm. Nên để nói chính xác hơn là Mặt Trăng có một phần ngày và một phần đêm, giống như Trái Đất.
Mặt ban ngày là mặt hiện đang nhận được ánh sáng Mặt Trời, trong khi mặt ban đêm quay lưng với Mặt Trời.
Điều này có liên quan gì đến mặt mà chúng ta nhìn thấy khi nhìn vào Mặt Trăng từ Trái Đất? Đó là lúc mọi thứ có thể trở nên khó hiểu. Mặt của Mặt Trăng mà chúng ta nhìn thấy đôi khi là mặt ban ngày và đôi khi là mặt ban đêm. Tất cả phụ thuộc vào thời điểm chúng ta nhìn vào Mặt Trăng.
Một thuật ngữ chính xác hơn để mô tả mặt của Mặt Trăng mà chúng ta nhìn thấy là mặt gần (nửa gần, để phân biệt với mặt xa còn lại). Mặt gần sẽ luôn hướng về phía chúng ta, và mặt xa sẽ luôn hướng ra bóng tối. Điều này đúng ngay cả ở phía đối diện của Trái Đất.
Mặt gần và mặt xa của Mặt Trăng đều có ngày và đêm. Cả hai đều nhận được ánh sáng Mặt Trời tại những điểm nhất định trên quỹ đạo của Mặt Trăng quanh Trái Đất. Chúng ta không thể nhìn thấy mặt xa của Mặt Trăng, ngay cả khi Mặt Trời đang chiếu sáng trên đó, bởi vì mặt xa luôn hướng ra xa chúng ta.
Cách Mặt Trăng quay quanh Trái Đất và quay trên trục của nó. Giống như Trái Đất tự quay quanh trục và quay quanh Mặt Trăng. Ảnh: Internet
Vậy tại sao chúng ta chỉ nhìn thấy một mặt của Mặt Trăng từ Trái Đất, và chu kỳ của Mặt Trăng có liên quan gì đến điều đó?
Mất khoảng 29 ngày để Mặt Trăng hoàn thành một quỹ đạo quanh Trái Đất. Đó cũng là khoảng thời gian Mặt Trăng thực hiện một vòng quay quanh trục của nó. Bởi vì chu kỳ quay và quỹ đạo của Mặt Trăng mất cùng một khoảng thời gian, nên chúng ta luôn nhìn thấy cùng một mặt của Mặt Trăng bất kể khi nào chúng ta nhìn vào nó.
Nghe có vẻ khó hiểu những đây là cách để dễ hình dung.
Nếu Mặt Trăng không quay, chúng ta có thể nhìn thấy mọi phía trên bề mặt của nó. Tương tự như vậy, nếu vòng quay của Mặt Trăng nhanh hơn hoặc chậm hơn, cuối cùng chúng ta sẽ nhìn thoáng qua toàn bộ Mặt Trăng. Vậy tại sao Mặt Trăng chỉ quay một lần mỗi khi nó quay quanh Trái Đất?
Câu trả lời ngắn gọn là lực hấp dẫn.
Mặt Trăng và câu chuyện lịch sử hình thành của nó vẫn hấp dẫn các nhà khoa học cho đến nay. Ảnh: Internet
Lực kéo của Mặt Trăng từ Trái Đất đã làm chậm quá trình quay của Mặt Trăng xuống tốc độ hiện tại. Vòng quay của nó bị 'hãm' cùng với thời gian cần thiết để quay quanh Trái Đất.
Vì vậy, không có mặt tối vĩnh viễn của Mặt Trăng (nghĩa là không có mặt tối của Mặt Trăng nơi không nhận được ánh sáng Mặt Trời vĩnh viễn).
Tuy nhiên, nửa tối của Mặt Trăng vẫn còn nhiều bí ẩn đối với loài người. Do khối lượng lớn của Mặt Trăng sẽ chặn các tín hiệu vô tuyến truyền đến và đi từ Trái Đất, nên có thể phải mất nhiều năm nữa các kỹ sư hàng không mới nghĩ ra cách khám phá vùng phía xa ở phạm vi lớn hơn. Chúng ta thậm chí có thể bắt đầu thấy NASA và các cơ quan khác dựng lên các vệ tinh chuyển tiếp vô tuyến trên quỹ đạo Mặt Trăng để thực hiện việc khám phá như vậy.
Hơn nữa, bầu không khí mỏng của Mặt Trăng không có tác dụng cản tàu vũ trụ (giảm tốc) nên việc hạ cánh nhẹ nhàng xuống bề mặt vệ tinh tự nhiên đòi hỏi kỹ thuật rất lớn. Cộng thêm việc chặn tín hiệu truyền về Trái Đất nên 1 tàu đổ bộ sẽ phải tự mình làm việc hạ cánh. Đó là lý do, đáp xuống Mặt Trăng chưa bao giờ là dễ dàng.
Nguồn: Science.howstuffworks, NASA