Những Đột phá trong Nghiên cứu Vũ trụ năm 2020

 Năm 2020 đã đi qua, mặc dù phải đối đầu với đại dịch Covid-19 cùng nhiều biến động lớn toàn cầu song công cuộc khám phá vũ trụ năm 2020 vẫn đạt nhiều bước tiến quan trọng.

Nước trên Mặt trăng

Mặt trăng được biết tới là một vật thể hoàn toàn khô cằn, vốn hình thành từ va chạm giữa Trái đất và một hành tinh cỡ sao Hỏa mà các nhà khoa học đặt tên là Theia trong giai đoạn đầu của Hệ Mặt trời.

Mặc dù đã có nhiều tàu thăm dò và thậm chí cả con người đã từng đặt chân tới trong quá khứ, nhưng nước chưa từng được phát hiện trên Mặt trăng cho tới tận gần đây.

Tháng 10/2020, trong một thông cáo báo chí của mình, NASA cho biết các quan sát của đài quan sát trên không SOFIA đã cho thấy có nước tồn tại trên bề mặt của Mặt trăng.

Mặc dù, lượng nước này là cực kỳ nhỏ, khó có thể hỗ trợ việc duy trì sự sống, nhưng nó sẽ mở đường cho nhiều nghiên cứu mới về Mặt trăng trong tương lai để hiểu rõ hơn về vệ tinh này cũng như về lịch sử hình thành của chúng ta.

Sao Kim có thể có sự sống

Mô phỏng sự sống trên sao Kim.

Phát hiện mang tính đột phá nhất năm qua trong việc tìm kiếm dấu hiệu của sự sống ngoài Trái đất không tới từ những thế giới xa xôi bên ngoài Hệ Mặt trời mà từ chính hành tinh gần chúng ta nhất là sao Kim. Sao Kim có một lớp khí quyển rất dày chứa đầy những chất khí không có lợi cho sự sống.

Quan trọng hơn, bầu khí quyển đó giống như một lớp chăn giữ nhiệt, khiến cho sao Kim là nơi có nhiệt độ bề mặt lớn nhất trong số các hành tinh của Hệ Mặt trời. Vì vậy, hành tinh này có vẻ như không thể phù hợp cho việc sinh sống của con người trong tương lai.

Tuy nhiên, từ lâu các nhà thiên văn đã nghi vấn rằng sự sống vi sinh vật có thể tồn tại trôi nổi trong khí quyển của sao Kim ở những điều kiện nhất định. Ý tưởng này đã được củng cố một cách mạnh mẽ nhờ một khám phá được công bố hồi tháng 9 vừa qua bởi một nhóm nghiên cứ do Jane Greaves ở Đại học Cadiff (Anh) đứng đầu.

Nhóm này phát hiện ra sự có mặt của phân tử phosphine trong khí quyển sao Kim. Theo các nhà nghiên cứu, loại khí này chỉ có thể được tạo ra trong công nghiệp hoặc bởi các sinh vật hoạt động trong môi trường thiếu oxy. Như vậy, dù sẽ còn cần nhiều nghiên cứu bổ sung để đi tới kết luận cuối cùng, nhưng rõ ràng rất có thể có sự sống của vi sinh vật ở sao Kim.

Nghiên cứu về lỗ đen được thúc đẩy mạnh mẽ

Giới khoa học đặc biệt quan tâm đến lỗ đen trong vũ trụ.

Mặc dù đã được dự đoán từ cách đây một thế kỷ bởi Karl Schwarzschild qua việc giải ra một nghiệm đặc biệt của phương trình trường Einstein, lỗ đen vẫn còn là một đối tượng lý thuyết bí ẩn mà các nhà thiên văn học chưa thể hoàn toàn hiểu rõ.

Dù vậy, điều mà các nhà khoa học biết rõ nhất là thực sự có những vật thể như vậy ngoài vũ trụ xa xôi và sự tồn tại cũng như những tính chất của chúng sẽ định hình lại ngày một rõ rệt hơn hiểu biết của chúng ta về cấu trúc của vũ trụ.

Lỗ đen là những vật thể đặc biệt, nén một khối lượng lớn vào một phạm vi nhỏ đến nỗi làm sụp đổ cấu trúc của vật chất và uốn cong không - thời gian quanh nó tới độ cong vô hạn. Sự tồn tại của chúng thách thức mọi hiểu biết mà chúng ta đã có trước đó về vũ trụ và về chính bản chất của vật chất, không gian và thời gian.

Những gì thực sự sẽ xảy ra khi vượt qua chân trời sự kiện của một lỗ đen? Liệu lỗ đen có đưa vật chất rơi vào nó qua một đường hầm mà các nhà vật lý lý thuyết gọi là lỗ sâu, để cuối cùng sẽ đi ra mở một điểm khác trong không - thời gian, hay thậm chí có thể là ở một vũ tụ khác? Và có phần kỳ quặc hơn nữa là liệu rằng có phải chính vũ trụ mà chúng ta đang sống cũng là một lỗ đen khổng lồ ra đời tự sựu sụp đổ vật chất của một vũ trụ lớn hơn?

Những năm gần đây, lỗ đen ngày càng được chú trọng nghiên cứu hơn khi mà các công nghệ phục vụ nghiên cứu cũng ngày càng phát triển. Vào năm 2019, các nhà nghiên cứu thuộc dự án Kính thiên văn chân trời sự kiện (EHT) cũng đã công bố bức ảnh đầu tiên chụp rìa ngoài chân trời sự kiện của một lỗ đen siêu nặng.

Một phát hiện đáng chú ý khác là vào tháng 5/2020, Đài quan sát Nam bán cầu của châu Âu ESP đã công bố việc phát hiện lỗ đen gần Trái đất nhất từng được biết tới. Lỗ đen này nằm trong khu vực của chòm sao Telescopium và cách Trái đất chỉ 1.000 năm ánh sáng.

Đột phá của SpaceX trong chinh phục không gian

SpaceX đang biến các cuộc chinh phục không gian như một trò chơi.

Bên cạnh những đột phá đáng chú ý trong lĩnh vực nghiên cứu thì ngành hàng không không gian với mục tiêu thám hiểm khoảng không và các thiên thể lân cận của chúng ta đã có nhiều bước tiến đáng ghi nhận, mà nổi trội hơn phải nhắc tới là những thành tựu của SpaceX - hãng hàng không tư nhân được thành lập bởi tỉ phú Elon Musk.

Ngày 30/5/2020, SpaceX - trong chương trình không gian do NASA đặt hàng - đã đưa thành công hai nhà du hành là Bob Behnken và Doug Hurley lên quỹ đạo tàu Crew Dragon và kết nối thành công với trạm vũ trụ quốc tế ISS.

Sau hơn hai tháng làm việc trên quỹ đạo, hai nhà du hành vũ trụ đã trở về Trái đất an toàn. việc này đánh dấu lần đầu tiên trong lịch sử, một công ty tư nhân đã chế tạo và đưa người lên quỹ đạo thành công. Không chỉ là dấu mốc lịch sử thông thường trong khám phá không gian, việc này còn mở ra cánh cưa đầy hứa hẹn đối với việc du hành không gian.

Ngày 15/11/2020, một lần nữa SpaceX lại thành công với chuyến bay lớn hơn. Chuyến bay chính thức của Crew Dragon đã đưa bốn nhà du hành vũ trụ lên ISS. Họ sẽ làm việc tại ISS trong sáu tháng trước khi được đưa trở lại Trái đất.

Perseverance được phóng tới sao Hỏa

Mô phỏng Perseverance đổ bộ sao Hỏa.

Cũng liên quan tới vấn đề du hành không gian, 20 giờ 50 phút tối 20/7/2020, thiết bị thăm dò Mars Perseverance của NASA đã được phóng lên bởi tên lửa Atlas -541 ở bãi phóng Launch Complex 41 thuộc căn cứ không quân mũi Canaveral, bắt đầu hành trình hướng tới sao Hỏa. 7 tháng sau đó, ngày 18/2/2021, Perseverance đáp xuống sao Hỏa tại vị trí của miệng núi Jezero và từ đó sẽ bắt đầu phân tích địa chất và khí hậu hành tinh này.

Mars Perseverance là một phần trong chương trình "Moon to Mars (Từ Mặt trăng tới sao Hỏa)” của NASA và sẽ khám phá một khu vực trên sao Hỏa được cho là có chứa nước trong quá khứ. Nó sẽ khoan các mẫu đất và trầm tích, sau đó lưu trữ lại để đưa về Trái đất trong tương lai.

Nó cũng sẽ thực hiện các phân tích địa chất và theo dõi khí hậu của hành tinh này, mà một trong những mục tiêu hướng tới là tìm hiểu xem làm thế nào để giữ cho các nhà du hành sống sót trong tương lai trong môi trường khắc nghiệt của sao Hỏa.

Perseverance mang theo những mẫu vải được dùng cho những bộ đồ không gian có thể giúp con người chịu đựng được môi trường sao Hỏa. Lịch trình của chương trình Moon to Mars của NASA là sẽ đưa một nam giới và một phụ nữ tới Mặt trăng vào năm 2024 và sau đó sẽ chuẩn bị đưa người tới sao Hỏa.

Trung Quốc cho tàu đổ bộ lên Mặt trăng

Đầu tháng 12/2020, tàu không gian Chang'e (Hằng Nga 5) của cơ quan không gian Trung Quốc đã đổ bộ thành công xuống Mặt trăng. Mục tiêu của sứ mệnh này là đưa về 2kg mẫu vật chất của Mặt trăng để phục vụ việc nghiên cứu đặc điểm địa chất cũng như lịch sử của thiên thể này.

Đây cũng là lần đầu tiên sau 4 thập kỷ, một sứ mệnh không gian được thực hiện với mục tiêu vừa nêu. Mặc dù bắt đầu cuộc đua không gian muộn hơn nhiều so với Mỹ và Nga cũng như châu Âu, Trung Quốc đã có được những thành tựu đáng kể. Họ cũng đang tính tới việc xây dựng căn cứ trên Mặt trăng và cả những mục tiêu xa hơn như sao Hỏa.

Bước sang năm 2021, chắc chắn những nỗ lực nêu trên cả về nghiên cứu lần du hành không gian sẽ mang lại những kết quả mới đáng chú ý. Rất có thể, nhiều kết quả trong số đó sẽ giúp định hình rõ nét hơn hiểu biết của chúng ta về vũ trụ cũng như mở ra những cánh cửa mới để bước vào không gian.