Sáng kiến độc đáo mở ra kỷ nguyên đường sá trên Mặt Trăng

Các sứ mệnh khám phá không gian tiếp theo để hiểu rõ hơn về Hệ Mặt trời sẽ được thực hiện trên Mặt trăng. Tuy nhiên, trọng lực của Mặt trăng thấp, tình trạng bụi lơ lửng khi tàu thám hiểm Mặt trăng di chuyển trên bề mặt sẽ ảnh hưởng đến hệ thống các phương tiện thám hiểm.

Một giải pháp để giảm thiểu vấn đề này là xây dựng đường sá và hệ thống bãi đáp trên Mặt Trăng. Trong khi đó, để tăng tính bền vững của các sứ mệnh khám phá Mặt trăng trong tương lai, các kỹ thuật thăm dò cũng nên sử dụng nguồn tài nguyên tại chỗ.

Do chi phí vận chuyển vật liệu, thiết bị từ Trái đất rất cao, nên trong tương lai con người sẽ chế tạo các vật thể trực tiếp ngay trên bề mặt Mặt trăng. Nguồn nguyên liệu thô và năng lượng có thể được thu hoạch trực tiếp từ bề mặt Mặt Trăng, chỉ một số thiết bị và vật tư hiếm hoi mới được mang từ Trái đất.

Kỹ sư Juan-Carlos Ginés-Palomares cho biết, những con đường, bãi đáp như vậy có thể hữu ích cho các sứ mệnh thăm dò Mặt trăng trong tương lai, vì chúng có thể cung cấp cơ sở hạ tầng cho tàu vũ trụ hạ cánh, di chuyển xung quanh mà không làm bay các lớp bụi mịn Mặt Trăng . Thậm chí, cách này cũng phần nào làm giảm việc hư hỏng, tắt nghẽn, bào mòn các thiết bị thăm dò trên tàu vũ trụ.

Theo kết quả từ cuộc thí nghiệm mới liên quan đến tia laser CO2 công suất cao và một chất nhân tạo giống như bụi Mặt trăng, trong tương lai chùm ánh sáng Mặt trời tập trung có thể được sử dụng để xây dựng những con đường trải gạch bụi lát nền ngay trên Mặt trăng, bằng cách làm tan chảy các lớp bụi Mặt trăng đó.

Ý tưởng này của nhóm nghiên cứu do Kỹ sư Juan-Carlos Ginés-Palomares dẫn đầu. Nội dung chính của ý tưởng là triển khai bộ thiết bị tập trung năng lượng ánh sáng Mặt trời tích hợp thấu kính để làm tan chảy lớp regolith (chứa đá rời và bụi Mặt Trăng), thay vì dùng các hệ thống máy sưởi phải cần pin Mặt trời để cung cấp năng lượng cho hoạt động tương tự.

"Bộ thiết bị tập trung năng lượng Mặt trời sử dụng ánh sáng Mặt trời trực tiếp để làm tan chảy vật liệu", theo Ginés-Palomares, người làm việc tại Đại học Kỹ thuật Berlin. Ông cho biết không cần phải chuyển đổi năng lượng Mặt trời thành điện năng để thực hiện quy trình này, đó là một điểm cộng.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cho biết, những thiết bị như vậy cần thấu kính khổng lồ, đắt tiền. Để có được ý tưởng này, giới nghiên cứu đã sử dụng tia laser CO2 công suất cao để thực hiện cuộc thí nghiệm sơ bộ.

Bằng cách bắn tia laser CO2 công suất cao vào lớp regolith nhân tạo (mô phỏng lớp vật liệu đá rời, bụi Mặt Trăng), kết quả cho thấy nó có thể tạo ra những viên gạch bụi Mặt trăng đường kính khoảng 25 cm. Nhóm chuyên gia đã điều chỉnh thử nghiệm này để cho ra các viên gạch dạng hình học đồng nhất.

Kết quả là chúng có thể lồng vào nhau để tạo thành các mảng gạch bụi hoàn chỉnh. Ngoài đời thực khi kết hợp với nhau, những mảng gạch này sẽ làm nên một con đường hoặc vỉa hè, giúp các tàu thám hiểm Mặt trăng di chuyển dễ dàng hơn.

Mặc dù thí nghiệm này được thực hiện trên Trái đất, nhưng kết quả cho thấy đầy tiềm năng, có thể được nhân rộng trên Mặt trăng trong tương lai. Tuy nhiên, các chuyên gia nói thêm rằng, vẫn cần phải làm nhiều việc hơn nữa để hoàn thiện quy trình nghiên cứu này.

Chuyên gia dự án, ông Ginés-Palomares cho biết, kết quả ban đầu rất hứa hẹn, nhưng cần nhiều nghiên cứu hơn nữa, trước khi Mặt trăng có những con đường lát gạch đầu tiên.

Ông nói: "Độ chắc chắn, ổn định của những viên gạch này phải được kiểm chứng qua sức nặng của tàu vũ trụ, thiết bị do thám. Đồng thời, phải tìm hiểu xem quá trình chế tạo gạch bụi lát nền Mặt trăng có diễn ra suôn sẻ, thuận lợi trong điều kiện trọng lực thấp như ở trên Mặt Trăng hay không".

Nguồn: Nature/The-Sun