fbpx

Những bí mật về Mặt Trăng mà Luna 3 lần đầu tiên tiết lộ

bí mật về Mặt Trăng

Đối với nhiều thiên niên kỷ, con người đã nhìn lên tại Mặt Trăng, mà dao động khoảng một phần tư triệu dặm (400.000 km) ngoài không khí duy trì sự sống của Trái Đất. Trong khuôn mặt giống như ngọn đèn của nó, tổ tiên của chúng ta đã nhìn thấy những hình dạng mơ hồ gợi cho họ về một thứ gì đó quen thuộc – và họ đã tạo ra những câu chuyện kỳ ​​ảo để giải thích những đặc điểm hình dạng kỳ lạ này. Truyền thống phương Đông tưởng tượng một con thỏ ngọc đang giã thuốc trường sinh, tạo ra thuốc hoặc trộn các nguyên liệu làm bánh gạo, trong khi ở phương Tây hiện đại, trẻ em vẫn bị ru ngủ bởi quan niệm về “Người đàn ông trong Mặt Trăng”. Nhưng chỉ 60 năm trước, mối quan hệ vượt thời gian này với thiên thể láng giềng gần nhất của chúng ta đã bị thay đổi vĩnh viễn khi tàu thăm dò Luna 3 của Liên Xô lần đầu tiên chụp ảnh vùng xa chưa từng thấy của Mặt Trăng. Hãy cùng Tinh Vân Optics tìm hiểu những bí mật nào về Mặt Trăng được tiết lộ nhé!

Vậy Luna 3 là gì?

Luna 3, hay E-2A No.1 là một tàu vũ trụ của Liên Xô được phóng vào năm 1959 như là một phần của chương trình Luna. Đây là nhiệm vụ đầu tiên chụp ảnh nửa không nhìn thấy được của Mặt Trăng và là tàu thăm dò không gian của Liên Xô thứ ba được gửi đến vùng lân cận Mặt Trăng để tìm hiểu bí mật về Mặt Trăng. Mặc dù nó gửi lại hình ảnh khá nghèo nàn theo các tiêu chuẩn sau này, nhưng xét theo quan điểm lịch sử, các hình ảnh của nửa không nhìn thấy được của Mặt Trăng đã gây hứng thú lớn khi chúng được xuất bản trên khắp thế giới, và một bản đồ dự kiến ​​của nửa này của Mặt Trăng đã được tạo ra sau khi xử lý ảnh được cải thiện.

Luna 3

Lộ bí mật về Mặt Trăng “hai mặt”

Như tên của nó, Luna 3 là tàu thăm dò vũ trụ thứ ba của Liên Xô được gửi đến vùng lân cận của Mặt Trăng. Nhưng chuyến đi của Luna 3 là một chuyến đi đầy rắc rối. Các nhóm kỹ sư kiệt sức – sống trong lều, xe kéo và doanh trại ọp ẹp tại các trạm theo dõi ở Crimea và Kamchatka – đã dành nhiều ngày chiến đấu với các trục trặc điện tử và học sinh bỏ học. Trên thực tế, mục tiêu chụp ảnh phía xa của Luna 3 quá táo bạo đến mức người Liên Xô tránh đề cập đến nó trong thông cáo chính thức của họ với thế giới.

Tàu thăm dò Luna 3 mang 40 khung hình vuông bằng phim chịu nhiệt độ, bức xạ cứng được đặt bên trong hộp mực có lót chì. Trớ trêu thay, bộ phim lại bắt nguồn từ các khinh khí cầu trinh sát tầm cao Genetrix của Mỹ, được chụp trên không phận Liên Xô vào cuối những năm 1950. Để chụp ảnh, Luna 3 tự xoay để căn chỉnh một trục với Mặt Trời, sau đó sử dụng tế bào quang điện để phát hiện Mặt Trăng cũng như bí mật về Mặt Trăng trước khi gửi lệnh mở cửa máy ảnh ống kính kép, giống như một cặp mí mắt được cơ giới hóa tuyệt vời.

Tuy nhiên, Liên Xô không thể mang các hình vuông Genetrix trở lại Trái Đất, vì vậy bộ phim đã được phát triển, sửa chữa và làm khô trên tàu vũ trụ. Sau đó, sau khi thiết bị trên tàu quét và chuyển đổi cường độ của ánh trăng thành tín hiệu điện, nó đã được gửi từng dòng qua truyền hình chậm quét qua gần 300.000 dặm (482.000 km) của không gian. Khoảng cách rộng lớn và tín hiệu yếu ớt của Luna 3 ban đầu chỉ mang lại hiệu ứng tĩnh. Sau đó, một đĩa đơn sắc lấm tấm nổi lên trên các bản in giấy nhiệt ở các trạm nghe của Liên Xô. Hai mươi chín hình ảnh cuối cùng đã được truyền về Trái Đất, và cùng với chúng, một vùng đất trước đây chưa từng được biết đến đột nhiên được biết đến.

bí mật về Mặt Trăng
Bản vẽ cấu tạo của Luna 3

Những hình ảnh dễ hiểu đầu tiên, từ 40.000 dặm (64.300 km) phía trên farside, không khá cho thấy một người đàn ông trong Mặt Trăng, nhưng một cái gì đó giống như hơn một Cyclops: một vùng biển tối duy nhất. Nó nhanh chóng được đặt tên là Mare Moscoviense (Biển Mátxcơva) bởi những người Liên Xô vui vẻ. Liên minh Thiên văn Quốc tế đã miễn cưỡng chấp nhận cái tên này. Danh pháp Maria thường lấy cảm hứng từ các đối tượng địa lý liên quan đến biển (như Mare Insularum [Biển đảo]) hoặc trạng thái tâm trí (như Mare Tranquillitatis [Biển yên bình]), không phải thành phố. Phải mất một chút tự do triết học để lập luận thành công rằng “Moscow” phù hợp với dự luật. Liên Xô không mất sức kéo khi chơi trò chơi mang tên Mặt Trăng mới này, sớm tôn vinh một số phi hành gia của họ – Titov, Komarov, Tereshkova – với các miệng núi lửa ở phía xa.

Nhưng điều ngạc nhiên lớn nhất là thiếu maria. Chỉ có 2% diện tích bờ biển được bao phủ bởi các trầm tích dung nham cổ đại này, so với 31.2% vùng ven biển. Nhà báo của tạp chí One Life đã dán nhãn mặt ngoài là “đơn điệu hơn so với mặt trước đã biết”, trong khi Chủ tịch Hội đồng Thiên văn tại Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô thừa nhận đó là “một vấn đề thú vị.” Thật tình cờ, việc phát hành công khai những hình ảnh của Luna 3 trùng với buổi chiếu trực tiếp chương trình The Sky at Night của BBC, người dẫn chương trình, Patrick Moore – mặc dù thường có xu hướng diễn biến nhanh – cảm thấy mình không nói nên lời trong giây lát.

Điều gì đã xảy ra để tạo ra hai Mặt Trăng khá giống nhau này? Suy nghĩ hiện tại cho rằng một tác nhân kích cỡ sao Hỏa, tên là Theia, đã va vào Trái Đất trong một cú đánh thoáng qua khoảng 4,5 tỷ năm trước (xem “Nguồn gốc bạo lực của Mặt Trăng” trong số tháng 11 năm 2019). Vụ va chạm này đã làm dịch chuyển một lượng lớn vật chất, cuối cùng kết hợp lại để hình thành Mặt Trăng trong một quỹ đạo bị khóa đồng bộ. Khi mặt gần quay mặt về phía Trái Đất của nó trải dài hàng triệu năm dưới nhiệt độ cực cao do hành tinh trẻ sơ sinh của chúng ta tỏa ra, mặt xa này nguội đi và gradient nhiệt độ phát triển đều đặn giữa hai bán cầu Mặt Trăng.


Cả hai bên đều bị bắn phá như nhau bởi các thiên thạch, nhưng sự khác biệt về nhiệt của chúng và nồng độ ưu tiên của các nguyên tố nhất định đã thúc đẩy sự phát triển của lớp vỏ Mặt Trăng. Bản đồ địa hóa do Thanh tra Mặt Trăng của NASA thực hiện vào năm 1998 cho thấy sự phong phú cao hơn của các nguyên tố sinh nhiệt ở mặt quay về phía Trái Đất. Sau đó, vào năm 2012, hai tàu thăm dò của Phòng thí nghiệm Nội thất và Phục hồi Trọng lực của NASA đã chỉ ra rằng sự gia nhiệt bổ sung dẫn đến lớp vỏ gần gần mỏng hơn, nơi magma có thể dễ dàng chọc thủng bề mặt hơn và lớp vỏ ngoài dày hơn, thường bị chi phối bởi các cao nguyên, thung lũng và miệng núi lửa. Mare Moscoviense nằm ở độ cao thấp hơn nhiều so với địa hình xung quanh, khiến nó trở thành một trong số ít những vị trí xa xôi mà magma có thể chạm tới (và phá vỡ) bề mặt.

bí mật về Mặt Trăng
Crater Giordano Bruno là 14 dặm (23 km) rộng và hiển thị nổi bật tia miệng núi lửa – những vệt ejecta mà có được thổi ra ngoài từ miệng hố va chạm – đó mở rộng ra bên ngoài bán kính hơn 90 dặm (150 km). Hình ảnh đáng kinh ngạc này từ LRO cho thấy độ sắc nét của vành miệng núi lửa Bruno, cũng như sàn gồ ghề của nó (Bí mật về Mặt Trăng)

Chiếc maria Luna 3 hiếm hoi được tìm thấy bao gồm mặt phía xa của Mặt Trăng (Sea of ​​Ingenuity) và một số miệng núi lửa đen tối: Thomson, có vành bị mài mòn nghiêm trọng bởi dung nham cổ đại; O’Day thô thiển; và Van de Graaff hình số tám, thể hiện các kết cấu giống nhau khó hiểu dọc theo chu vi của nó. Ingenii nằm ngay đối diện với Mare Imbrium và được tạo ra bởi một chiếc máy va chạm cỡ Jamaica cách đây 3,8 tỷ năm. Các nhà khoa học cho rằng các sóng địa chấn mạnh mẽ được tạo ra trong sự kiện này đã hội tụ ở vùng xa của Mặt Trăng, tạo ra chấn động, lở đất và địa hình bị thu hẹp. Các phi hành gia của Apollo 15 đã nhìn thấy những vòng xoáy màu sáng dọc theo vành đai phía nam của Ingenii, mà Tàu quỹ đạo do thám Mặt Trăng (LRO) của NASA xác nhận nằm không cao hơn cũng không thấp hơn các vùng xung quanh. Chúng có thể đại diện cho từ tính còn sót lại trong lớp vỏ, ngăn gió mặt trời phong hóa hoàn toàn bề mặt. Ở một số điểm, từ trường cục bộ ngăn các hạt gió mặt trời tích điện va chạm vào bề mặt Mặt Trăng. Vì vậy, các khu vực được che chắn từ tính vẫn tương đối sáng, trong khi đất không được bảo vệ sẽ tối đi theo thời gian

Apollo nhìn xa xăm

Ở phía nam sâu xa của Mặt Trăng, Luna 3 đã tìm ra một miệng núi lửa ngoạn mục đến mức các phi hành gia Apollo sau này sẽ sử dụng nó để tiến tới vùng đất xám khó chữa này. Hơn 100 dặm (160 km) rộng, nó được đặt tên cho Liên Xô tên lửa tiên phong Konstantin Tsiolkovsky. Nó không phải là miệng núi lửa lớn nhất trên Mặt Trăng, nhưng những bức tường bậc thang cao của nó quét xuống sàn ngựa đen tối, cũng như đỉnh trung tâm hình chữ W đáng kinh ngạc của nó, khiến nó có thể nhận ra ngay lập tức. Tsiolkovsky rõ ràng cũng ảnh hưởng đến nhiều miệng núi lửa ở khu vực xung quanh nó – xâm nhập vào Fermi đã cũ kỹ, kết nối qua một rãnh hình sin với Waterman, kéo theo các tác động thứ cấp như chuỗi ngọc trai về phía Mendeleev, và bắn tung tóe vào các bức tường bên trong của Neujmin.

Bí mật về Mặt Trăng

Bay qua Mặt Trăng trên tàu Apollo 15, phi hành gia Al Worden đã phát hiện thấy đỉnh trung tâm của Tsiolkovsky nhô cao trên Mặt Trăng, rất lâu trước khi vành đai rõ ràng của nó xuất hiện. Mặc dù Worden đã xem xét kỹ lưỡng các bức ảnh từ các sứ mệnh Tàu quỹ đạo Mặt Trăng của NASA, nhưng chúng thực sự công bằng với vô số kết cấu có thể nhìn thấy bên trong miệng núi lửa khổng lồ. Từ độ cao 10 dặm (16 km), Tsiolkovsky điền sổ Worden, tiết lộ nồng maria ở góc phía nam và phía đông của nó, và hòn đá cuội tòa nhà chọc trời có kích thước xả rác sàn của nó. Dù vật thể nào được tạo ra Tsiolkovsky, Worden trầm ngâm, chắc chắn phải va vào Mặt Trăng như một viên sỏi trong ao, khiến đỉnh trung tâm độc đáo bật ra từ bên trong Mặt Trăng. Nó nhắc Worden về “một núi cao Thụy Sĩ, một phiến đá nhạt màu cao chót vót

Không có gì ngạc nhiên khi Tsiolkovsky được ưu tiên trong danh sách các địa điểm muốn khám phá của các nhà khoa học, và nhà du hành địa chất Jack Schmitt đã tích cực vận động để hạ cánh một phi hành đoàn Apollo ở đó. Nhưng không có Trái Đất có thể nhìn thấy trên bầu trời, chẳng hạn một nhiệm vụ sẽ yêu cầu hai vệ tinh đặt 30.000 dặm (48.300 km) so với farside để thông tin liên lạc đường trở về nhà (như rơle Queqiao của Trung Quốc không cho thăm dò Hằng Nga-4). Các đồng nghiệp của Schmitt nói đùa về khả năng thực hiện một chuyến thám hiểm táo bạo như vậy, nhưng chiếc áo khoác của họ nhấn mạnh cảm giác không thoải mái ngày càng tăng sau thảm họa gần kề của Apollo 13. Giám đốc chuyến bay Gene Kranz hy vọng rằng các phi hành gia “sống bằng lòng can đảm và sự khéo léo một mình” ở phía xa, giống như hậu duệ của Byrd và Peary, Scott và Cook, có thể thu hút lại sự quan tâm của công chúng hay thay đổi cũng như NASA. Thật đáng buồn,

Những nhà thám hiểm vùng xa bằng mắt thường duy nhất cho đến nay là 24 phi hành gia Apollo đã bay vòng quanh Mặt Trăng từ năm 1968 đến năm 1972. Và thay vì dành chuyến đi đầu tiên để ngắm nhìn khung cảnh hiếm có của vùng xa, họ đã dành thời gian tập trung để đưa mình vào Mặt Trăng để tìm hiểu bí mật về Mặt Trăng một cách an toàn. Các nhà hoạch định quỹ đạo của NASA đã xác định, trong tích tắc, khi các phi hành gia sẽ biến mất và xuất hiện trở lại từ phía sau Mặt Trăng, nơi họ sẽ mất và sau đó thiết lập lại liên lạc vô tuyến. Nhưng Frank Borman của Apollo 8 không thể tin vào độ chính xác của những con số dự đoán của họ. Khi giọng nói của Mission Control tắt hẳn vào đúng thời điểm các phi hành gia được thông báo về điều đó, một sự im lặng siêu thực bao trùm con tàu vũ trụ. Borman quay sang phi hành đoàn của mình và tự hỏi, chỉ với một nụ cười nửa miệng, liệu giám đốc chuyến bay có cố ý tắt đài hay không.

Người ta có thể nghĩ rằng cái nhìn đầu tiên về một cảnh quan mà mắt người không nhìn thấy sẽ khiến các phi hành gia chạy tán loạn trên cửa sổ. Nhưng nhiệm vụ được ưu tiên hơn, vì nếu các chuyên gia về quỹ đạo đã tính toán sai, Apollo 8 có nguy cơ đâm vào Mặt Trăng. Nó đã xảy ra trước đây. Năm 1962, tàu thăm dò Ranger 4 không người lái bị hỏng và đâm vào bờ biển gần rìa phía tây của Mare Orientale. Borman không muốn thủy thủ đoàn của mình là người tiếp theo. Mission Control cũng vậy, người mà những phút dài im lặng trên đài phát thanh cũng khiến họ đau đớn.

NASA khám phá Mặt TrăngBí mật về Mặt Trăng

Đối với những phi hành gia bị bỏ lại một mình trên quỹ đạo Mặt Trăng, vùng xa bờ có khả năng bị cô lập ngoạn mục trong khi phi hành đoàn bị chia cắt khỏi Trái Đất trong 48 phút trong mỗi hai giờ di chuyển quanh Mặt Trăng. “Bây giờ tôi đang ở một mình, thực sự cô đơn, và hoàn toàn cách biệt với bất kỳ cuộc sống nào đã biết. Tôi là chính nó, ”Mike Collins của Apollo 11 viết. “Nếu tính điểm được thực hiện, số điểm sẽ là 3 tỷ, cộng với hai điểm ở phía bên kia của Mặt Trăng và một điểm cộng-Chúa-biết-gì ở phía này.” Collins đã nhìn thấy những nơi cô đơn trên Trái Đất khi máy bay phản lực bay qua Greenland vào cuối mùa đông, vì vậy anh không cảm thấy lo lắng gì đáng kể. Nhưng Stu Roosa của Apollo 14 nhận thấy sự cô lập khi không khí bên trong tàu vũ trụ trở nên ngột ngạt và anh ta trực giác cảm thấy bóng tối xung quanh mình trong khi các đồng nghiệp phi hành đoàn Apollo 14, Alan Shepard và Edgar Mitchell, đang ở trên bề mặt Mặt Trăng.

Miệng núi lửa khổng lồ của Mặt Trăng

Ba phần tư bờ biển xa có thể nhìn thấy được đối với Luna 3, nhưng những bức ảnh đầy sỏi của nó cũng chỉ ra một địa danh khác: lòng chảo Nam Cực-Aitken khổng lồ, chạy từ miệng núi lửa bậc thang lớn Aitken về phía nam đến cực. Đo 1.600 dặm (2.600 km) và rộng gấp đôi so với sâu như núi Everest là cao, lưu vực tối có sàn là tính năng tác động lớn nhất và lâu đời nhất của Mặt Trăng. Từ sân sau của chúng tôi, chúng tôi hầu như không thể nhận ra vành đai của nó ở dạng dãy núi Leibnitz bị cấm. Các tàu quỹ đạo Mặt Trăng và phi hành gia Apollo là những người đầu tiên đo được kích thước khổng lồ của nó.

Gần đây hơn, các tàu thăm dò Clementine, Lunar Pros Inspector và Galileo đã ghi nhận hàm lượng sắt, titan và thorium cao trong lưu vực lớn. Điều này dẫn đến các gợi ý rằng lòng chảo có thể chứa các nguyên tố lớp vỏ giàu sắt, các mảng lớn vật liệu tan chảy do va chạm, hoặc thực sự là dấu vết của chính lớp phủ Mặt Trăng, được khai quật từ sâu bên trong. Vì lớp phủ cung cấp thông tin chi tiết về cách Mặt Trăng hình thành nên việc lấy mẫu trực tiếp là rất mong muốn.

Và chính tại lòng chảo Nam Cực-Aitken, trong một miệng núi lửa có tầng tối tên là Von Kármán vào tháng 1 năm 2019, tàu thăm dò Chang’e-4 của Trung Quốc đã trở thành tàu vũ trụ đầu tiên hạ cánh an toàn trên Mặt Trăng. Bốn tháng sau, kết quả được công bố trên tạp chí Nature chỉ ra sự hiện diện của các khoáng chất dường như phù hợp với cấu trúc địa hóa của lớp phủ. Chúng có thể đã được khai quật bởi tác động tạo nên miệng núi lửa Finsen, ở phía đông bắc của Von Kármán. Và khám phá sơ bộ thú vị này làm nảy sinh khả năng gửi các sứ mệnh trả mẫu đến vùng xa bờ Mặt Trăng.

Miệng núi lửa trên Mặt Trăng

Đối với tương lai xa hơn, khuôn mặt từng không nhìn thấy của Mặt Trăng mang lại nhiều hứa hẹn. Khi con người quay trở lại thiên thể láng giềng gần nhất của chúng ta, họ có thể làm điều tồi tệ hơn là chọn một ống dung nham bị sụp đổ ở Mare Ingenii để làm nơi cư trú, được bảo vệ thích hợp dưới lòng đất chống lại bức xạ mặt trời và vũ trụ. Sẽ rất hợp lý nếu đặt các kính thiên văn mạnh mẽ trong các miệng núi lửa lớn ở phía xa – như Daedalus hoặc Saha – không có nhiễu điện từ Trái Đất và bầu trời hoàn toàn trong trẻo mà không có một chút khí quyển nào làm sai lệch các quan sát. Các phạm vi Mặt Trăng này thậm chí có thể cho phép chúng ta điều chỉnh các tín hiệu từ ET, khám phá băng nước hoặc đào heli-3 để giúp giải quyết tình trạng phụ thuộc nhiên liệu hóa thạch đặc hữu của thế giới.

Sáu mươi năm sau chuyến thăm của Luna 3, vùng xa hơn đã bớt “tối” hơn đáng kể, do đã được các công cụ của các nhà thám hiểm robot, con mắt của các phi hành gia và sự thăm dò của Chang’e-4. Nó đã được lập bản đồ, chụp ảnh và mô tả rộng rãi với độ phân giải chỉ vài trăm feet. Và mặc dù những thách thức kỹ thuật và công nghệ khổng lồ vẫn còn ở phía trước trước khi chúng ta có thể tuyên bố Mặt Trăng là ngôi nhà ngoài hành tinh của chúng ta, nhưng có một điều chắc chắn là: Đối mặt với nhiều khó khăn, vào tháng 10 năm 1959, Luna 3 – robot nhỏ có thể – đã hành trình đến một con người chưa được khám phá địa điểm, cuối cùng đã làm cho một thế giới vô danh được biết đến.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *