Hàng loạt thách thức khi con người sinh tồn trong đêm Mặt Trăng

[sunshine1104]

Đêm Mặt Trăng dài bằng 14 ngày Trái Đất với mức nhiệt có thể xuống tới -180 độ C đặt ra thách thức lớn cho các phi hành gia.


Con người cần vượt qua hàng loạt thử thách trong đêm Mặt Trăng nếu muốn sinh sống lâu dài tại đây. Ảnh: Peepo

Chu kỳ ngày đêm tại hầu hết các vị trí trên bề mặt Mặt Trăng gồm 14 ngày (tính theo độ dài ngày Trái Đất) có ánh sáng Mặt Trời liên tục, sau đó là 14 ngày chìm trong bóng tối và giá lạnh. Do thiếu khí quyển điều hòa, nhiệt độ trên bề mặt Mặt Trăng có thể dao động từ 120 độ C vào ban ngày đến -180 độ C vào ban đêm. Các vùng tối vĩnh viễn (PSR) trên Mặt Trăng thậm chí còn lạnh hơn, xuống tới -240 C.

Những điều này tạo thành thách thức môi trường khắc nghiệt mà các cuộc thám hiểm Mặt Trăng tương lai phải đối mặt. Thực tế, các hố trũng nằm trong PSR là điểm khuất Mặt Trời và có thể chứa băng nước. Đây sẽ là tài nguyên lý tưởng để tạo ra oxy, nước, thậm chí nhiên liệu tên lửa. Các chuyên gia đang nghiên cứu cách để sinh sống và làm việc hiệu quả trên Mặt Trăng, đặc biệt là ở cực nam với nhiều PSR, nhưng điều này không hề dễ dàng.

Sinh tồn trong đêm Mặt Trăng không chỉ là vấn đề then chốt với cực nam mà còn với tất cả những nơi mà con người muốn hoạt động, theo Dean Eppler, nhà khoa học tại tập đoàn Aerospace Corporation.

Tuy nhiên, Eppler nhận thấy vấn đề ở các cực rất phức tạp. Thứ nhất, có nhiều khu vực chìm trong bóng tối lâu đến mức trở nên rất lạnh, chưa lạnh như PSR nhưng vẫn không giống đêm xích đạo. Thứ hai, con người sẽ phải đối mặt với những vấn đề khi làm việc trong các vùng PSR hoặc khu vực chìm trong bóng tối lâu dài, thậm chí có thể cần một bộ công cụ đặc biệt chuyên dùng cho điều kiện lạnh giá.


Minh họa các phi hành gia NASA tại cực nam Mặt Trăng đang làm việc để thành lập Căn cứ Artemis. Ảnh: NASA

Giải quyết sự lạnh giá không quá khó, theo Philip Metzger, nhà khoa học hành tinh tại Viện Vũ trụ Florida thuộc Đại học Central Florida. "Chỉ với một chút năng lượng và cơ chế cách nhiệt tốt, tàu vũ trụ có thể giữ ấm. Tàu New Horizons đã giữ các thiết bị điện tử ở nhiệt độ phòng kể cả khi ở sao Diêm Vương, cách xa Mặt Trời", Metzger nói. Vấn đề quan trọng là phải lấy năng lượng từ đâu trên Mặt Trăng.

Có thể sử dụng các nguồn phân rã phóng xạ, Metzger cho biết. Con người có thể đặt các Bộ gia nhiệt phóng xạ (RHU) ở những vị trí thích hợp. "Tuy nhiên, nếu không có nguồn phóng xạ, mọi chuyện sẽ trở nên khó khăn hơn", Metzger nói.

Metzger hình dung một trạm độc lập với dung lượng pin đủ để cung cấp nhiệt giữ ấm trong đêm. "Robot thám hiểm có thể cắm điện suốt đêm. Sau khi Mặt Trời mọc, trạm sẽ sạc lại", ông nói. Metzger cho rằng dù đòi hỏi khối lượng lớn, việc này sẽ có thể khả thi với những phương tiện mới, ví dụ như Starship của SpaceX.

Vấn đề thiết kế nhiệt cho bộ đồ Mặt Trăng gồm ủng, găng tay và hệ thống hỗ trợ sự sống di động giống như ba lô cũng rất phức tạp, theo Eppler. "Giả sử bạn đứng trong một khu vực rất tối và lạnh đến mắt cá chân nhưng chân và thân trên lại tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng Mặt Trời. Bạn cần đảm bảo rằng ủng và chất liệu vải không bị đóng băng và vỡ, đồng thời đảm bảo rằng các phần trên của bộ đồ không nóng đến mức gây sốc nhiệt", Eppler nói.

Tin tốt là các chuyên gia trong chương trình Artemis của NASA đang cố gắng giải quyết các vấn đề liên quan đến việc sinh tồn trong đêm Mặt Trăng. "Chúng ta sẽ tìm ra giải pháp vào một lúc nào đó", Eppler nhận định.