Nhóm nghiên cứu từ MIT công bố phương pháp 'đánh chặn' thiên thạch hiệu quả nhất

Chúng ta thật may mắn vì sự thông minh của mình vượt trội hơn cả khủng long.

Tất cả chúng ta mong muốn rằng Trái Đất sẽ không bao giờ phải đối mặt với một tiểu hành tinh như thời của khủng long cách đây 65 triệu năm.

Tuy nhiên, trong vũ trụ bao la với hàng triệu tiểu hành tinh di chuyển khắp nơi, không có gì có thể chắc chắn. Vì lẽ đó, các nhà khoa học từ MIT đã tạo ra một “bản đồ quyết định” để tìm ra giải pháp tối ưu trong trường hợp một tiểu hành tinh đe dọa đến Trái Đất.

“Bản đồ quyết định” sẽ xem xét các yếu tố như khối lượng, động lượng của tiểu hành tinh, và sau đó tính toán cách để tránh va chạm nếu nó tiếp cận “vùng cấm” của Trái đất - không gian mà nếu tiểu hành tinh bay vào đó, sẽ đâm vào Trái Đất.

Ở cuối bản đồ quyết định, có ba phương án lựa chọn:

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

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

- Hoặc gửi hai vệ tinh do thám khác nhau để thực hiện nhiều phép đo hơn và có thể thay đổi một chút hướng di chuyển của tiểu hành tinh.

Chỉ bằng cách khám phá mọi thông số về tiểu hành tinh, các nhà khoa học mới có thể tính toán được lượng năng lượng cần thiết để làm nó chệch hướng khỏi quỹ đạo Trái Đất.

Kỹ sư hàng không vũ trụ Sung Wook Paek nói: 'Phần lớn mọi người chủ yếu tập trung vào việc làm chệch hướng của tiểu hành tinh vào phút cuối, khi nó đã vượt 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 này giống như chúng ta phòng ngự từ phía trước, vì vậy sẽ giảm thiểu sự hỗn loạn.'

Ý tưởng đằng sau chương trình mô phỏng mà Paek và các đồng nghiệp đưa ra là để giảm thiểu rủi ro cho các kế hoạch chiến lược. Để tìm ra cách để làm chệch hướng một tiểu hành tinh, chúng ta cần thu thập một lượng lớn thông tin về nó. Điều quan trọng, quá trình ra quyết định của các nhà khoa học cần phải tính đến khoảng thời gian trước khi một tiểu hành tinh có khả năng đụng vào lỗ khóa, cũng như xem xét các yếu tố bất ngờ không được dự đoán trước đó.

'Nếu xác suất thành công của nhiệm vụ là 99,9% hoặc thậm chí chỉ 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, những phần trăm nhỏ cũng rất quan trọng”.

'Để đảm bảo chiến thắng, chúng ta cần phải thông minh hơn trong việc thiết kế nhiệm vụ, để giảm thiểu những tình huống không may có thể xảy ra. Chưa bao giờ ai thực sự chú ý đến điều này trước đây”.

Mặc dù khả năng va chạm giữa Trái Đất và tiểu hành tinh vẫn còn thấp, nhưng không thể loại trừ khả năng này trong tương lai và ngay cả với các công cụ khoa học hiện đại, một tiểu hành tinh vẫn có thể “xâm nhập” vào mà không được dự đoán. Do đó, việc lập kế hoạch phòng thủ là rất quan trọng.

Mô phỏng đã được thực hiện trên hai 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 những tiểu hành tinh có khả năng va chạm cao nhất. Apophis có cơ hội va chạm với tỉ lệ 1/150.000 vào năm 2068, trong khi Bennu có tỷ lệ va chạm là 1/2.700 từ năm 2175 đến 2199.

Điều này đặt ra nhiều thời gian cho chúng ta để chuẩn bị và tiếp tục tính toán lại tỷ lệ va chạm của thiên thạch. Ví dụ, nếu Apophis cách Trái Đất 5 năm trước khi vượt qua lỗ khóa dự kiến, hai vệ tinh do thám theo sau sẽ là 'nhân tố chính' để giữ nó di chuyển trong khoảng an toàn. Tuy nhiên, nếu thời gian phản ứng chỉ còn khoảng 1 năm trước khi nó sắp sửa vượt qua lỗ khóa, có thể là quá muộn để ngăn chặn. Kết quả với tiểu hành tinh Bennu cũng tương tự, mặc dù chúng ta đã biết thêm một ít về cấu trúc của nó, và trong tình huống tồi tệ nhất, việc phóng một tên lửa sẽ là phương án tốt nhất.

Tóm lại, việc phân tích bản đồ quyết định từ bây giờ sẽ giúp nhân loại đưa ra quyết định nhanh chóng hơn trước khi phải thực sự hành động.

'Thay vì chỉ sửa đổi kích thước của một quả tên lửa, chúng ta có thể phóng 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 hoặc sử dụng các vệ tinh không còn hoạt động làm nguồn lực động học cũng là một lựa chọn tốt”

“Từ bây giờ, chúng tôi đã tạo ra một bản đồ quyết định có thể hỗ trợ xây dựng một mô hình cho một nhiệm vụ trong tương lai.' Paek nói.

Nghiên cứu đã được công bố trên Acta Astronautica.