NASA phát triển xe PROMISE để khoan tìm băng ở cực nam Mặt Trăng

NASA thông báo ngày 7/11/2026 rằng cơ quan này sẽ phát triển PROMISE, xe sáu bánh dùng nguồn điện hạt nhân để khảo sát cực nam Mặt Trăng. Xe dự kiến mang máy khoan lấy vật liệu ở độ sâu khoảng một mét. Giá trị của nhiệm vụ nằm ở khả năng đặt các phép đo vào đúng địa điểm và độ sâu, ở những nơi ánh sáng không đủ để trông cậy vào tấm pin Mặt Trời.

Ở cực nam, nơi sáng và nơi tối có thể ở sát nhau

Trên bản đồ chiếu sáng của NASA, một số gờ đất gần cực nam nhận ánh sáng trong nhiều khoảng thời gian, còn đáy những hố gần đó có thể chìm trong bóng tối thường trực. Mặt Trời nhìn từ vùng cực thường nằm thấp trên đường chân trời. Một vách hố đủ cao có thể che tia sáng trước khi chúng tới đáy, ngay cả khi phần vành ở phía trên vẫn sáng.

Nơi không được chiếu sáng có thể lạnh đến mức giữ được những chất dễ bay hơi như nước. Bản đồ và phép đo từ quỹ đạo cho phép chọn khu vực có triển vọng; chúng không cho biết chắc một vị trí cụ thể sẽ có bao nhiêu băng ở dưới lớp đất đá. Với nhóm thiết kế nhiệm vụ, sự khác biệt giữa hai câu hỏi ấy rất thực tế: chọn nơi đáng khảo sát từ xa dễ hơn chọn một điểm có thể tiếp cận, đo và sau này khai thác.

Nhiệm vụ LCROSS của NASA từng xác nhận có băng nước trong vật liệu bắn lên sau va chạm tại một hố tối. Kết quả ấy trả lời câu hỏi có nước ở nơi được khảo sát. Một xe chạy trên bề mặt có thể bổ sung kiểu bằng chứng khác: nối số liệu với vị trí, địa hình xung quanh và độ sâu lấy mẫu. Hai phương pháp nhìn vào cùng một vấn đề ở các thang khác nhau.

Điện trong bóng tối giải được một phần bài toán

Xe dùng năng lượng Mặt Trời có thể nạp pin ở nơi sáng rồi đi vào vùng tối, nhưng chuyến đi phải nằm trong lượng điện đã mang theo. Khoan, liên lạc, di chuyển và giữ ấm đều tiêu thụ năng lượng. Nếu cần khảo sát xa điểm nạp, việc trở về trước khi cạn điện ảnh hưởng trực tiếp đến tuyến đường và thời gian dành cho khoa học.

Nguồn điện đồng vị phóng xạ là một cách NASA từng dùng ở các nhiệm vụ khác để hoạt động khi thiếu ánh sáng. Chẳng hạn, máy phát nhiệt điện đồng vị chuyển một phần nhiệt sinh ra từ sự phân rã tự nhiên thành điện nhờ các phần tử nhiệt điện. Trang nhiệm vụ của NASA xác nhận PROMISE dự kiến dùng một máy phát nhiệt điện đồng vị đa nhiệm dự phòng, gọi tắt là MMRTG. Thông tin về loại nguồn điện chưa cho biết thời gian xe có thể khoan liên tục; điều đó còn phụ thuộc mức tiêu thụ của các thiết bị và cách phân bổ điện.

Nguồn điện hoạt động trong bóng tối cũng không tự giải quyết việc đi lại. Bánh xe vẫn phải tìm chỗ bám, camera cần điều kiện quan sát phù hợp, còn tín hiệu vô tuyến có thể gặp cản trở do địa hình. Một phép khảo sát thành công đòi hỏi xe vừa đến được vị trí, vừa làm việc và gửi dữ liệu về. Đây là lý do thiết kế nhiệm vụ phải cân đối cả tải điện lẫn đường đi và liên lạc.

Máy khoan cho biết điều gì mà ảnh bề mặt bỏ sót?

JPL cho biết xe sẽ mang máy khoan để lấy vật liệu dưới bề mặt, thiết bị phân tích thành phần cùng camera và cảm biến môi trường. Lớp vật liệu rời trên Mặt Trăng, thường gọi là regolith, gồm bụi và các mảnh đá. Bề mặt nhìn giống nhau trên ảnh không có nghĩa vật liệu ở phía dưới giống nhau.

Độ sâu lấy mẫu có thể giúp nhà khoa học phân biệt một tín hiệu trên mặt đất với vật chất được giữ dưới lớp phủ. Nếu đo ở nhiều điểm, nhóm nghiên cứu có thể hỏi liệu dấu hiệu của nước có liên quan đến nơi lạnh hơn hay chỉ xuất hiện trong một khoảng địa hình hẹp. Nhưng vài lỗ khoan vẫn là những mẫu rời rạc. Muốn suy rộng, cần biết cách chọn điểm, chất lượng đo và sự khác biệt giữa các vị trí.

Đối với nhiệm vụ sau, câu hỏi không dừng ở việc “có băng hay không”. Vật liệu chứa băng phải nằm ở nơi máy móc có thể tiếp cận. Băng có thể phân bố trong hỗn hợp đất đá thay vì tạo một khối dễ lấy. Ngay cả khi xác nhận được tài nguyên, việc đào, tách và sử dụng vẫn là những công đoạn khác mà thông báo PROMISE chưa chứng minh.

Tận dụng thiết bị xe sao Hỏa, thử lại cho Mặt Trăng

JPL dự kiến kết hợp linh kiện bay dự phòng và mẫu thử kỹ thuật của Curiosity và Perseverance. Việc đó cho phép nhóm bắt đầu từ phần cứng và kinh nghiệm vận hành có sẵn. Giá trị nằm ở việc tránh phát triển lại từ đầu những phần đã hiểu rõ, đồng thời dành công sức cho các điểm khác biệt của nhiệm vụ mới.

Một bộ phận dùng được trên sao Hỏa không tự động có cùng tuổi thọ trên Mặt Trăng. Hai môi trường khác nhau về trọng lực, khí quyển và điều kiện nhiệt. Kiểm tra độ phù hợp của từng bộ phận là bước cần thiết, song còn phải kiểm tra chúng khi được ghép thành một xe hoàn chỉnh. Ví dụ, một cơ cấu khoan chạy ổn trong phòng thử chưa cho biết nó sẽ làm việc ra sao khi xe đứng trên dốc và nền vật liệu thay đổi.

NASA đặt mục tiêu phóng cuối năm 2028 và dự kiến nhiệm vụ kéo dài 18 tháng. Đây là kế hoạch, còn dữ liệu khoa học chỉ có sau khi xe hạ cánh và thực hiện phép đo. Mốc đáng theo dõi trước chuyến bay là kết quả thử tích hợp: xe có thể đi, lấy mẫu, giữ nhiệt và truyền dữ liệu trong những kịch bản đại diện cho địa hình cực nam hay không.

Nguồn: JPL, thông báo ngày 7/11/2026; NASA, bản đồ chiếu sáng cực nam; NASA, nhiệm vụ LCROSS; NASA, nguồn điện đồng vị; NASA, trang nhiệm vụ PROMISE.

Bản đồ chiếu sáng cực nam Mặt Trăng, ảnh tư liệu NASA/GSFC/Arizona State University, không phải dữ liệu của PROMISE. Trang tệp và thông tin quyền sử dụng.