Các nhà thiên văn học tiến hành "tập trận", đề phòng Trái Đất va chạm với thiên thạch

Vào ngày 12 Tháng 10 năm 2017, một tiểu hành tinh dài 20m bay qua Trái đất với khoảng cách chỉ 50.000 km. Trong nhiều tuần, hàng chục nhà thiên văn học từ các phòng thí nghiệm trên khắp thế giới đã được huy động, đo lường và tìm hiểu mọi thứ họ có thể về tiểu hành tinh này để chuẩn bị cho một vụ va chạm trong tương lai.

Tiểu hành tinh này đã được phát hiện từ 5 năm trước và được xác nhận không phải là mối đe dọa đối với Trái đất. Nhưng nó được coi như một bài tập để rèn luyện và kiểm tra khả năng phối hợp nhanh chóng của các nhà thiên văn học trong chiến dịch quan sát toàn cầu. Nhờ các tác động của những thiên thạch và tiểu hành tinh này mà các nhà khoa học và các nhà lập pháp ngày càng lo ngại về mối đe dọa của các vật thể bay gần trái đất. Họ nhận ra rằng chúng ta chưa bao giờ chuẩn bị cho mối đe dọa va chạm bất ngờ.

Vishnu Reddy, phó giáo sư tại Đại học Arizona và Phòng thí nghiệm Hành tinh, người đã nghĩ ra thử nghiệm này, nói: “Trong Bộ Quốc phòng, họ cũng tổ chức các chương trình tập trận. Vậy tại sao chúng ta không làm như vậy để kiểm tra toàn bộ hệ thống phòng vệ của cả nhân loại?”

Cuộc khảo sát của Pan-STARRS1 đã được tiến hành với hàng loạt kính viễn vọng và các dụng cụ quan sát tự động, khảo sát bầu trời để tìm các vật thể đang chuyển động. Vào ngày 4 tháng 10 năm 2012, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra tiểu hành tinh nhỏ, được gọi là 2012 TC4, với khoảng cách gấp 15 lần bán kính Trái đất. Lực hấp dẫn của Trái đất đã thay đổi quỹ đạo của nó khiến nó có thể đi qua chúng ta vào năm 2017 tại một trong hai khoảng cách là hoặc bằng 45 lần bán kính Trái đất hoặc va chạm với Trái đất.

Các nhà thiên văn học đã dựng mô hình chứng minh rằng nó sẽ tấn công Trái đất trong tương lai. Tuy nhiên, nó có đường kính nhỏ hơn 20m nên không có nhiều mối đe dọa (nhỏ hơn mảnh thiên thạch rơi thành phố Chelyabinsk của Nga năm 2013). Mặc dù vậy, khoảng cách của tiểu hành tinh này với Trái đất đã khiến nó trở thành chủ đề hoàn hảo của cuộc tập dượt, trong đó các nhà thiên văn học giả vờ rằng nó thực sự sẽ tấn công Trái đất.

Bước đầu tiên, họ giả định rằng sau phát hiện ban đầu vào năm 2012, các nhà khoa học không hề biết tiểu hành tinh này có tác động đến Trái đất trong tương lai hay không. Bằng kính viễn vọng lớn, họ đã tìm thấy 2012 TC4 ở Chile vào mùa hè năm 2017. Khi đó, nó là vật thể gần Trái đất nhất từng được phát hiện. Nếu tác động của 2012 TC4 có thể xảy ra dựa trên những dự đoán thiên văn năm 2012, những quan sát sau này đã đủ để xác nhận hoặc loại trừ tác động đó.

Sau đó, Pan-STARRS1 đã tự động phát hiện tiểu hành tinh này vào ngày 25 tháng 9 năm 2017. Nếu nó chưa được phát hiện vào năm 2012, đây sẽ là lần đầu tiên bất cứ ai nhìn thấy tiểu hành tinh. Các quan sát tiếp theo cho phép các nhà thiên văn học xác định chu kỳ quay của nó, kích thước tối đa của nó và nó thuộc về loại tiểu hành tinh nào. Nếu tiểu hành tinh này là một mối đe dọa thực sự, những chi tiết này sẽ cho phép các nhà nghiên cứu mô hình hóa nơi mà Trái đất có thể gặp va chạm và mức độ thiệt hại của nó. Họ cũng thực hiện đánh giá rủi ro và cập nhật liên tục dựa trên kích thước, thành phần của viên đá vũ trụ này.

Alessondra “Sondy” Springmann, nhà nghiên cứu trong chương trình tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Mặt trăng & Hành tinh tại Đại học Arizona, cho biết: “Chắc chắn chương trình này đã đạt được những thành công nhất định. Tuy nhiên, mặt khác lại xuất hiện các lỗi sai khá nghiêm trọng.”

Springmann đề cập đến hai vấn đề chính: sự cố mất điện trên núi do cây đổ đã ngăn Cơ sở Kính viễn vọng Hồng ngoại của NASA (NASA IRTF) trên Mauna Kea của Hawaii quan sát tiểu hành tinh, và thiệt hại từ cơn bão Maria đã ngăn cản kính viễn vọng Arecibo ở Puerto Rico.

Chương trình này được đánh giá là rất quan trọng. Quốc hội yêu cầu vào năm 2005 rằng NASA cần theo dõi 90% các vật thể bay gần Trái đất với kích thước từ 140m trở lên. Đây là kích thước có thể gây thảm họa đối với một quốc gia hoặc toàn thế giới. Hiện giờ, chúng ta vẫn chưa đi được nửa chặng đường. Các báo cáo và phân tích độc lập đã chứng minh rằng một số khảo sát phát hiện tiểu hành tinh bị lỗi hệ thống. Ngoài ra, một bài báo cáo của Hội đồng Khoa học và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ đã chứng minh rằng Mỹ chắc chắn chưa sẵn sàng cho các loại sự cố va chạm này.

Các nhà khoa học sẽ tiếp tục thực hiện các thử nghiệm và chương trình tương tự. Đồng thời, họ và những người khác đang và sẽ phải tìm ra cách làm chệch hướng các tiểu hành tinh nếu chúng thực sự gây ra mối đe dọa cho Trái đất.