Hiếm hoi trên Trái Đất, dồi dào trên Mặt Trăng, loại khoáng chất này có thể cung cấp năng lượng cho nhân loại trong hàng nghìn năm

Sứ mệnh Chang'e 5 của Trung Quốc vừa mang về một loại khoáng chất mới từ bề mặt Mặt Trăng. Khoáng chất này được các nhà khoa học Trung Quốc đặt tên là "Changesite-(Y)" và mô tả nó giống như "một loại tinh thể hình trụ trong suốt không màu". Ngoài ra, các nhà khoa học Trung Quốc cũng tuyên bố loại khoáng chất mới chứa Helium-3, loại đồng vị của Helium được các nhà khoa học quảng bá như một loại nhiên liệu tiềm năng cho các lò phản ứng nhiệt hạch trong tương lai.

Khoáng chất mới dạng pha lê này cực kỳ nhỏ bé, chỉ bằng 1/10 kích thước sợi tóc người. Mặc dù vậy, nó lại được các nhà địa chất Mặt Trăng cực kỳ quan tâm khi Heli-3 trong nó có khả năng thay đổi cả thế giới.

Từ thời chương trình Apollo, các nhà khoa học đã biết rằng bề mặt Mặt Trăng có chứa Heli-3 dạng lắng đọng. So với các đồng vị Triti và Đơteri, ưu điểm chính của Heli-3 là phản ứng tổng hợp nên nó không tạo ra các neutron phóng xạ, do vậy sẽ an toàn hơn. Nhưng nhược điểm chính của Heli-3 là phản ứng nhiệt hạch dùng loại đồng vị này khó kiểm soát hơn nhiều so với các đồng vị khác.

Trong khi loại đồng vị này rất phong phú trên Mặt trăng, nó lại rất hiếm hoi trên Trái Đất. Điều này là do hành tinh của chúng ta được bảo vệ bởi lớp từ trường nhằm chống lại các đợt gió mặt trời – nguồn chính giúp tạo nên loại đồng vị này. Trong khi đó, Mặt Trăng lại không có được lớp bảo vệ này và đã hứng chịu các đợt gió Mặt Trời trong hàng trăm triệu năm qua.

Theo các nhà khoa học, nếu có thể chiết xuất Heli-3 từ Mặt Trăng dùng cho các nhà máy điện nhiệt hạch tổng hợp hạt nhân, nguồn năng lượng này sẽ đủ cung cấp cho nhân loại "hàng nghìn thậm chí hàng chục nghìn năm nữa."

Tất nhiên, việc vận hành công nghệ nhiệt hạch dùng Heli-3 vẫn còn là vấn đề khó giải quyết. Nhiệt hạch từ Heli-3 có thể chưa trở thành hiện thực vào trước thế kỷ này do các trở ngại kỹ thuật. Một số thay đổi trong chính sách năng lượng và không gian Mỹ có thể thúc đẩy hơn nữa việc triển khai năng lượng nhiệt hạch dùng Heli-3.

Có rất nhiều lý do thúc đẩy các cường quốc trở lại mặt trăng: nghiên cứu khoa học, thương mại và cơ hội chứng tỏ quyền lực mềm. Tuy nhiên, việc Trung Quốc mang Heli-3 trở về Trái Đất đã cho thấy một lý do khác khiến cuộc đua chinh phục Mặt trăng đang được khởi động trở lại: Heli-3. Nguồn năng lượng nhiệt hạch sạch và dồi dào này có thể thay đổi bộ mặt thế giới theo cách chưa từng thấy trước đây.

Đó là lý do theo NASA, Trung Quốc đang chuẩn bị giai đoạn tiếp theo cho chương trình khám phá Mặt Trăng của mình để hướng tới việc thiết lập "một cơ sở nghiên cứu" ở cực Nam Mặt Trăng. Ngoài việc xây dựng cơ sở nghiên cứu ở khu vực này, các sứ mệnh Chang'e 6, 7 và 8 trong tương lai của Trung Quốc còn hướng tới việc thu thập mẫu đất đá, tìm kiếm nguồn nước và thử nghiệm công nghệ xây dựng căn cứ tại nơi này.

Nhiều khả năng Trung Quốc đang hợp tác với Nga để lên kế hoạch cho các phi hành gia đổ bộ lên Mặt Trăng trong những năm 2030 tới đây.

Trong khi đó, NASA đã phải hoãn phóng sứ mệnh Artemis 1 đến hai lần. Và nếu mọi thứ đúng như kế hoạch, hệ thống tên lửa siêu mạnh Space Launch System sẽ cất cánh vào ngày 27 tháng Chín tới đây và ngày 2 tháng 10 sau đó là ngày phóng dự phòng. Khi cất cánh, sứ mệnh này sẽ đưa tàu vũ trụ Orion, chứa đầy dụng cụ và các hàng hóa khác, vào một hành trình kéo dài bay xung quanh mặt trăng, trước khi đáp xuống Thái Bình Dương ngoài khơi bờ biển Califỏnia.

Hai nhiệm vụ không gian khác bằng robot, bao gồm Intuitive Machines và Astrobotic, vẫn được lên kế hoạch phóng vào cuối năm nay hoặc đầu năm sau.

Nếu thành công, chúng sẽ hạ cánh các tàu thăm dò lên bề mặt Mặt trăng, một minh chứng cho thấy sự hiệu quả của chương trình Commercial Lunar Payload Systems (CLPS) – chương trình kết hợp với các công ty tư nhân của NASA nhằm khám phá Mặt Trăng một cách nghiêm túc. Cho dù chương trình này đã có lúc bị đe dọa khi một trong các bên tham gia, Masten Space Systems bị phá sản, nhiều sứ mệnh CLPS khác sẽ được triển khai trong tương lai.

Tham khảo The Hill, American Journal