Trong hành trình chinh phục vũ trụ, Mặt trăng luôn là điểm đến đặc biệt, vừa gần gũi vừa đầy bí ẩn. Các sứ mệnh thám hiểm trong tương lai, đặc biệt là chương trình Artemis, dự kiến đưa nhiều xe thám hiểm tự hành và phi hành gia đến bề mặt vệ tinh này.
Tuy nhiên, một nghiên cứu mới chỉ ra rằng việc di chuyển trên Mặt trăng không hề đơn giản. Nguyên nhân nằm ở hiện tượng tích tụ điện trên bánh xe, có thể tạo ra dòng điện cực mạnh, gây nguy hiểm cho thiết bị và con người.
Hình minh họa khu vực tối vĩnh viễn trên Mặt trăng, nơi dòng electron có thể giúp giải phóng điện tích tích tụ. (Nguồn: NASA)
Bề mặt Mặt trăng được phủ bởi lớp bụi mịn gọi là “regolith”. Khi bánh xe rover lăn trên lớp bụi này, các hạt có thể ma sát và tích điện.
Trong điều kiện có ánh sáng Mặt trời, hiện tượng quang phát xạ giúp giải phóng phần nào điện tích, nhờ đó các rover Apollo trước đây không gặp sự cố nghiêm trọng.
Nhưng ở những vùng tối vĩnh viễn (PSR), nơi ánh sáng không chiếu tới và chứa nhiều nước đá quý giá, điện tích không thể thoát ra, khiến nguy cơ phóng điện tăng cao. Các nhà khoa học ước tính dòng điện có thể đạt tới mức 1 megavolt, đủ để làm hỏng hệ thống điện tử hoặc gây nguy hiểm cho phi hành gia.
Nghiên cứu được xây dựng dựa trên một công trình trước đó, cảnh báo rằng các hố tối ở cực Mặt trăng có thể bị “điện hóa” bởi sự tương tác giữa bụi, plasma và từ trường.
Phát hiện mới đã mở rộng giả thuyết này, cho thấy không chỉ bề mặt mà cả các phương tiện di chuyển trong khu vực cũng có nguy cơ chịu ảnh hưởng trực tiếp.
Video của NASA Goddard cách đây 15 năm mô tả thách thức phóng tĩnh điện trên Mặt Trăng. (Nguồn: NASA)
Để đối phó với thách thức này, nhiều giải pháp đã được đề xuất. Một trong số đó là thiết kế bánh xe có khả năng dẫn điện, cho phép điện tích phân tán đều về thân xe.
Ngoài ra, việc sử dụng vật liệu bánh xe có xu hướng tích điện dương cũng có thể giảm nguy cơ phóng điện. Một số ý tưởng khác bao gồm lắp đặt đèn UV nhân tạo để tạo hiệu ứng quang phát xạ, giúp điện tích thoát ra môi trường.
Tuy nhiên, nếu các giải pháp kỹ thuật chưa được áp dụng kịp thời, một biện pháp an toàn nhưng ít hấp dẫn là buộc rover di chuyển cực kỳ chậm. Tốc độ đề xuất chỉ khoảng 0,2 cm/giây, gần như “bò” trên bề mặt Mặt trăng. Điều này sẽ hạn chế sự tích tụ điện, nhưng đồng thời làm giảm hiệu quả thám hiểm.
Những phát hiện này cho thấy việc khám phá Mặt trăng không chỉ là câu chuyện về động cơ mạnh hay công nghệ tiên tiến, mà còn liên quan đến những yếu tố vật lý tưởng chừng nhỏ bé.
Hiểu rõ và kiểm soát hiện tượng điện tích sẽ là chìa khóa để đảm bảo an toàn cho các sứ mệnh trong tương lai.
