Nhóm nghiên cứu MIT tuyên bố tìm ra cách thức "đánh chặn" thiên thạch hiệu quả nhất

Chắc chắn chúng ta đều hy vọng Trái Đất sẽ không bao giờ va chạm với một tiểu hành tinh thêm lần nữa, giống như thảm họa đã từng xảy ra với loài khủng long 65 triệu năm trước. 

Nhưng trong vũ trụ rộng lớn với vô số tiểu hành tinh di chuyển khắp nơi, thì mọi chuyện đều không thể chắc chắn. Vì vậy mới đây các nhà khoa học MIT đã đưa ra một “bản đồ quyết định” để tìm ra phương án tốt nhất trong trường hợp viên thiên thạch có nguy cơ tiếp cận Trái Đất.

“Bản đồ quyết định” sẽ cân nhắc các yếu tố như khối lượng, động lượng của tiểu hành tinh, và sau đó tính toán cách thức để tránh va chạm hiệu quả nhất nếu như vật thể đâm qua “lỗ khóa hấp dẫn” của Trái đất - khoảng không gian mà tại đó, nếu thiên thạch bay vào thì chắc chắn sẽ lao xuống Trái Đất.

Bản đồ quyết định sẽ đưa ra sự lựa chọn tốt nhất dựa trên các yếu tố khách quan và chủ quan.

Ở cuối bản đồ quyết định là ba lựa chọn:

- Thay đổi hướng đi của tiểu hành tinh bằng một vật thể bay. 

- Gửi một vệ tinh do thám để tiếp cận thu thập thêm dữ liệu.

- Hoặc gửi hai vệ tinh do thám lên để thực hiện nhiều phép đo hơn và có thể thay đổi một chút đường đi của tiểu hành tinh.

Chỉ có thăm dò chính xác mọi thông số về tiểu hành tinh thì các nhà Khoa học mới tính toán được năng lượng cần thiết để khiến nó đi chệch khỏi quỹ đạo Trái Đất.

Kỹ sư hàng không vũ trụ Sung Wook Paek nói: "Mọi người chủ yếu tính toán về phương án làm lệch hướng đi của tiểu hành tinh vào phút cuối, khi nó đã đi qua lỗ khóa và đang tiến tới va chạm với Trái Đất. Nhưng tôi quan tâm đến việc ngăn chặn trước khi nó tiếp cận lỗ khóa hơn, điều đó giống như chúng ta tấn công phủ đầu, vì vậy sẽ có ít sự lộn xộn xảy ra."

Ý tưởng đằng sau chương trình mô phỏng mà Paek và các đồng nghiệp đưa ra là để giảm rủi ro cho các phương án tác chiến. Muốn tìm ra cách để làm chệch hướng một tiểu hành tinh, ta cần phải theo dõi và thu thập một số lượng lớn thông tin về nó. Điều quan trọng, quá trình các nhà khoa học ra quyết định phải tính đến lượng thời gian trước khi một tiểu hành tinh có khả năng chạm vào lỗ khóa, đồng thời xem xét những điều bất ngờ không có trong kịch bản.

"Nếu xác suất thành công của nhiệm vụ là 99,9% hoặc chỉ có 90% thì sao?", kỹ sư hàng không vũ trụ Olivier de Weck nói. "Khi nói về việc làm chệch hướng một thiên thạch có nguy cơ hủy diệt cả một hành tinh, chắc chắn vài phần trăm chắc chắn cũng rất quan trọng”.

"Vì vậy, muốn nắm chắc phần thắng chúng ta phải thông minh hơn khi thiết kế các nhiệm vụ, để giảm thiểu những tình huống không may có thể xảy ra. Trước nay chưa ai thực sự nhìn nhận vào điều này”.

Mặc dù xác suất va chạm giữa Trái Đất với tiểu hành tinh vẫn còn thấp, nhưng nó không nằm ngoài những khả năng hiện hữu trong tương lai và ngay cả với các công cụ khoa học hiện đại, một tiểu hành tinh vẫn có thể “lẻn” vào ngay khi chúng ta không đề phòng. Do đó, việc lên kế h hoạch phòng bị là rất quan trọng.

Mô phỏng đã được thử nghiệm trên các tiểu hành tinh Apophis và Bennu, đây là hai tiểu hành tinh gần Trái Đất mà chúng ta có nhiều dữ liệu nhất - và cũng là hai trong số các tiểu hành tinh có cơ hội cao nhất để trở thành “kẻ hủy diệt” thứ hai. Apophis có cơ hội va chạm với tỉ lệ 1/150.000 vào năm 2068, trong khi tỷ lệ va chạm của Bennu là 1/2.700 trong khoảng thời gian từ năm 2175 đến 2199.

So sánh kích cỡ của tiểu hành tinh Bennu.

Điều đó cho chúng tôi nhiều thời gian để chuẩn bị và tiếp tục tính toán lại tỷ lệ thiên thạch va chạm. Ví dụ, nếu Apophis cách Trái Đất 5 năm trước khi vượt qua lỗ khóa dự kiến, hai vệ tinh do thám theo sau nó sẽ là "tác nhân chính" để giữ nó di chuyển trong ngưỡng an toàn. Tuy vậy nếu thời gian ứng phó chỉ còn khoảng 1 năm khi nó sắp sửa vượt qua lỗ khóa, có lẽ việc ngăn chặn sẽ không còn kịp. Kết quả với tiểu hành tinh Bennu cũng tương tự, mặc dù chúng ta biết thêm một chút về cấu tạo của nó, và khi mọi chuyện tồi tệ xảy ra thì bắn một quả tên lửa sẽ là cách hành động tốt nhất.

Nói tóm lại, việc phân tích bản đồ quyết định ngay từ bây giờ sẽ giúp nhân loại đưa ra quyết định nhanh chóng hơn trước khi thực sự làm một điều gì đó.

"Thay vì chỉnh sửa kích thước của một quả tên lửa, chúng ta có thể bắn nhiều quả hơn và gửi nhiều tàu vũ trụ nhỏ hơn để va chạm với một tiểu hành tinh" 

"Hoặc phóng các quả tên lửa từ mặt trăng hay sử dụng các vệ tinh không còn hoạt động làm tác nhân động lực học cũng là một phương án tốt”

“Ngay từ bây giờ chúng tôi đã tạo ra một bản đồ quyết định có thể giúp tạo ra nguyên mẫu của một nhiệm vụ trong tương lai." Paek nói.

Nghiên cứu đã được công bố trên Acta Astronautica.