Xây dựng căn cứ trên Mặt trăng là nhiệm vụ tối thượng của nhân loại

Tại một cuộc họp gần đây được tổ chức ở Edinburgh (Scotland) để xem xét “Hình thành và khám phá các thế giới có thể ở được”, nhà nghiên cứu Ian Crawford đến từ Đại học Birkbeck (Anh) đã đưa ra trường hợp cho dự án đầy tham vọng mà thoạt nhìn có vẻ nằm ngoài phạm vi của khoa học hành tinh. Crawford nói, chúng ta cần một căn cứ của con người trên Mặt trăng. Một căn cứ như vậy không chỉ cung cấp cơ sở hạ tầng nghiên cứu tương đương với những gì chúng ta có ở Nam Cực, mà còn là một bước trung gian hợp lý để mở rộng các hoạt động của con người lên sao Hỏa.

Làm khoa học trên Mặt trăng tốt hơn ở Trái đất

Một trọng tâm của phòng thí nghiệm trên Mặt trăng là nghiên cứu địa chất của hành tinh này và kiểm kê bất kỳ nguồn tài nguyên nào mà Mặt trăng có thể cung cấp. Giá trị nhất trong các tài nguyên này có thể là helium-3 (đồng vị của helium nhưng chỉ có 1, thay vì 2 neutron) đóng vai trò là nhiên liệu trong tương lai cho năng lượng tổng hợp hạt nhân (tương đối) an toàn, vì bản thân nó không tạo phóng xạ và không làm cho vật liệu xung quanh nó bị nhiễm xạ. Đồng vị helium-3 đã được gió mặt trời thổi vào đất mặt trăng trong hàng tỉ năm và thậm chí đã được đưa trở lại Trái đất trong một mẫu khoáng chất mặt trăng do tàu Hằng Nga 5 của Trung Quốc thu thập gần đây.

Bề mặt của Mặt trăng cũng sẽ là một địa điểm tuyệt vời cho thiên văn học, đặc biệt là các quan sát thiên văn vô tuyến từ phía xa, sẽ được bảo vệ khỏi nhiễu sóng vô tuyến từ Trái đất. Độ phân giải và độ rõ nét của các quan sát bằng kính viễn vọng từ Mặt trăng sẽ tốt hơn nhiều so với bất kỳ khả năng nào có thể đạt được trên Trái đất.

Từ một căn cứ trên mặt trăng, các phi hành gia có thể tìm kiếm bằng chứng về các sự kiện vật lý thiên văn cổ đại đã được ghi vào hồ sơ đá của mặt trăng trong hàng tỉ năm. Do Mặt trăng không có bầu khí quyển và không có từ trường nên bằng chứng dấu tích được bảo quản tốt. Hồ sơ đá mặt trăng có thể cung cấp cho chúng ta thông tin mới về các “sự kiện bạo lực trong vũ trụ” - bao gồm các vụ nổ siêu tân tinh hoặc các cuộc tấn công của tiểu hành tinh - có thể đã gây ra sự tuyệt chủng hàng loạt trong quá khứ trên Trái đất.

Có ý kiến cho rằng thứ gọi là “Vụ bắn phá hạng nặng muộn” xảy ra khoảng 4 tỉ năm trước đã tiêu diệt hầu hết sự sống trên bề mặt của Trái đất sơ khai, điều đó có nghĩa là nó sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến lịch sử tự nhiên của hành tinh chúng ta. Nhiều nghiên cứu gần đây đã đặt ra nghi ngờ về việc liệu sự kiện này có thực sự nghiêm trọng như vậy hay không. Trên Mặt trăng, chúng ta có thể tìm ra dấu vết cho đáp án.

Crawford chỉ ra rằng chúng ta có thể tìm thấy những tảng đá có nguồn gốc từ Trái đất nằm rải rác trên bề mặt Mặt trăng. Tại Trái đất, rất khó để tìm thấy những tảng đá thời viễn cổ mà không bị thay đổi do bào mòn hoặc thay đổi cấu trúc bởi hoạt động kiến tạo mảng rất sôi nổi trên hành tinh của chúng ta. Trên Mặt trăng, những hòn đá như thế có thể dễ tìm kiếm hơn, đó là những hòn đá đã bị thổi bay khỏi bề mặt Trái đất từ thời viễn cổ do tác động của các tiểu hành tinh.

Điều thú vị hơn nữa là đi tìm thấy dấu vết của sự sống sơ khai trên cạn - hay sự sống nguyên sinh - bị mắc kẹt trong các lớp băng ở đáy các miệng núi lửa trên Mặt trăng trong nhiều thời đại. Các nhà sinh vật học vũ trụ vẫn chưa tìm ra chính xác sự sống bắt nguồn từ Trái đất như thế nào, hoặc những sinh vật đầu tiên đó có thể trông như thế nào và hoạt động như thế nào. Mặt trăng rất có thể là nơi duy nhất mà chúng ta có thể tìm hiểu thêm về thứ thường được gọi là “Tổ tiên chung của sự sống trên vũ trụ” (LUCA). Trên Trái đất, mọi dấu vết của LUCA đã biến mất từ ​​lâu.

Các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm mặt trăng sẽ có rất nhiều nghiên cứu sinh học vũ trụ để khiến họ bận rộn. Họ có thể kiểm tra 6 tàu đổ bộ Apollo và các tàu vũ trụ khác từng bỏ xác trên Mặt trăng, trong đó nhiều tàu đã rơi xuống bề mặt Mặt trăng, để phân tích xem có bất kỳ vi khuẩn nào mà chúng có thể mang theo vẫn còn sống hay không. Hoặc, nếu không tìm thấy những vi khuẩn như vậy, chúng ta vẫn có thể tìm thấy dấu vết của các phân tử hữu cơ mà chúng để lại. Làm thế nào mà các vi khuẩn phân hủy theo thời gian trong bức xạ mặt trăng khắc nghiệt? Điều đó có thể giúp chúng ta hiểu những loại tàn dư của sự sống mà chúng ta có thể tìm thấy trong một môi trường bức xạ cao khác, chẳng hạn như bề mặt của sao Hỏa.

Mặt trăng có thể ở được không?

Một lĩnh vực nghiên cứu khả thi khác, có lẽ mang tính suy đoán hơn một chút: Mặt trăng sơ khai có thể là ranh giới có thể ở được trong một khoảng thời gian ngắn về mặt địa chất. Nhiều đồng bằng dung nham mặt trăng rộng lớn mà chúng ta nhìn thấy bằng mắt thường là những mảng tối, đã được tạo ra cách đây khoảng 3,5 tỉ năm. Trong thời gian đó, sự phun trào mạnh mẽ của núi lửa sẽ xảy ra, có thể đã tạo ra một bầu khí quyển có khối lượng khoảng 1% so với Trái đất - lớn hơn những gì hiện đang tồn tại trên sao Hỏa và có áp suất khí quyển đủ để giữ nước ở thể lỏng trên bề mặt Mặt trăng trong khoảng thời gian vài triệu năm.

Các kết quả mới hơn, chẳng hạn như phát hiện gần đây về hematit phổ biến trên Mặt trăng, có thể ủng hộ giả thuyết đó. Trên Trái đất, hematit thường hình thành khi đá chứa sắt trải qua quá trình phong hóa và tiếp xúc với nước. Chúng ta biết rằng sự sống của vi sinh vật đã tồn tại trên Trái đất 3,5 tỉ năm trước và nó có thể đã được đưa lên Mặt trăng theo đá trong những vụ va chạm với tiểu hành tinh. Tại mặt trăng, vi khuẩn sẽ tìm thấy một môi trường có thể ở được (tức là nước), ít nhất là trong một thời gian. Các nhà khoa học-phi hành gia tại căn cứ trên mặt trăng có thể kiểm tra giả thuyết của chúng ta bằng cách tìm kiếm các khoáng chất giàu nước trong các lớp địa chất bị kẹp giữa các dòng dung nham cổ đại, đây có thể là bằng chứng về nước gần bề mặt trong một thời kỳ trước đây khi Mặt trăng có khả năng sinh sống được.

Có lẽ phần thưởng lớn nhất trong tất cả sẽ là tìm thấy các di vật của sinh vật văn minh ngoài hành tinh trên Mặt trăng, nếu chúng tồn tại. Trong khoảng 200 triệu năm, hệ Mặt trời của chúng ta quay quanh trung tâm của dải Ngân hà, những mảnh vỡ của các nền văn minh công nghệ cổ đại có thể đã được lắng đọng trên Mặt trăng. Hoặc một nền văn minh tiên tiến ngoài trái đất có thể đã xây dựng một trạm giám sát ở đó để quan sát chúng ta (Liệu chúng ta có làm điều tương tự trên một ngoại hành tinh xa xôi nơi chúng ta đã phát hiện ra một sinh quyển không? Đó là một khả năng đáng để nghiên cứu).

Tin tốt về việc đặt một cơ sở nghiên cứu trên Mặt trăng là chúng ta sẽ không phải lo lắng về việc tiêu diệt các dạng sống hiện có trên Mặt trăng. Sao Hỏa có nhiều mối quan tâm về bảo vệ hành tinh như vậy, vì sự sống có thể vẫn tồn tại trong các hốc sinh thái như đá muối, hang động ống dung nham, khu vực hoạt động thủy nhiệt và tầng sâu dưới bề mặt. Nhưng đó không phải là một vấn đề trên Mặt trăng.

Ngay cả khi nghiên cứu về mặt trăng cuối cùng không làm sáng tỏ nhiều sự sống ngoài hệ thống Trái đất-Mặt trăng, nó có thể giúp chúng ta tồn tại bằng cách cung cấp năng lượng sạch cho tương lai. Bản thân điều đó sẽ cho chúng ta đủ động lực để xây dựng một căn cứ trên Mặt trăng.