Mới đây JAXA (Cơ quan thám hiểm hàng không vũ trụ Nhật Bản) đã thông báo, tàu vũ trụ thăm dò không người lái SLIM bắt đầu hạ cánh từ lúc 00:00 ngày 20 tháng 1 năm 2024 (giờ Nhật Bản) đã đổ bộ thành công lên mặt trăng sau thời gian 20 phút. Như vậy Nhật Bản đã trở thành quốc gia thứ năm trên thế giới đổ bộ thành công lên mặt trăng sau Liên Xô (cũ), Mỹ, Trung Quốc và Ấn Độ. Đây là lần thứ ba tàu vũ trụ của Nhật Bản hạ cánh thành công xuống một thiên thể khác ngoài Trái đất, sau tàu Hayabusa (xuống tiểu hành tinh Itokawa) năm 2005 và tàu Hayabusa 2 (xuống tiểu hành tinh Ryugu) năm 2019.

Thủ tướng Kishida trên tài khoản ''X'' (Twitter trước đây) đã viết: "Mặc dù pin mặt trời chưa tạo ra năng lượng và cần tiếp tục phân tích chi tiết, nhưng rất đáng mừng là chúng ta đã đổ bộ thành công lên mặt trăng. Tôi muốn bày tỏ sự tôn trọng của mình và mong muốn tiếp tục hỗ trợ chương trình trước các thử thách tiếp theo".

Junya Terazono, chuyên gia Nhật Bản về khoa học hành tinh, tác giả một cuốn sách về sự phát triển của mặt trăng cho biết: “SLIM là một thành tựu đáng kinh ngạc. Tôi lo về việc pin mặt trời không hoạt động, nhưng hy vọng nó sẽ phục hồi trong tương lai''. "Đổ bộ lên mặt trăng là một bước đi thiết yếu trong khám phá vũ trụ" và thành công lần này là một bước tiến lớn của Nhật Bản.

Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ Nhật Bản Takaichi, người phụ trách chính sách không gian của Nhật Bản nhận xét: "Cuộc đổ bộ lên mặt trăng của SLIM có ý nghĩa to lớn trong việc tham gia vào dự án Artemis và thúc đẩy hoạt động khám phá các thiên thể vũ trụ bao gồm Sao Hỏa. Hy vọng rằng hoạt động nghiên cứu và phát triển này sẽ tiếp tục tiến triển".

Bộ trưởng Bộ Giáo dục, Văn hóa, Thể thao, Khoa học và Công nghệ Nhật Bản, ông Moriyama cho biết: Kể từ khi được phóng lên không gian vào tháng 9 năm ngoái, SLIM đã vượt qua những bước quan trọng và đi vào quỹ đạo mặt trăng, đạt đến cuộc đổ bộ ngày hôm nay. JAXA sẽ tiếp tục xác nhận, phân tích chi tiết, theo dõi tiến trình.

Ngay trước khi hạ cánh, hai robot tự hành ''LEV-1'' và ''LEV-2'' do SLIM mang theo được cho là đã tách rời thành công khỏi tàu vũ trụ này.

Là các xe thám hiểm sử dụng camera góc rộng chụp ảnh bề mặt mặt trăng - ''LEV-1'' cao khoảng 30 cm, sử dụng lò xo để nảy xung quanh bề mặt mặt trăng và di chuyển xung quanh một cách tự động. Nó sử dụng camera tích hợp để theo dõi ''SLIM'' và trạng thái của bề mặt mặt trăng. Ngoài việc chụp ảnh, người ta đã dự định ghi và truyền dữ liệu SLIM bằng gia tốc kế trên tàu cho đến khi tách riêng dữ liệu.

Còn ''LEV-2'' có thể thay đổi theo bề mặt mặt trăng do nhà sản xuất đồ chơi ''Takara Tomy'' một số công ty khác cùng JAXA hợp tác phát triển là một robot nhỏ và nhẹ có hình dạng giống như một quả bóng với đường kính khoảng 8 cm và trọng lượng 250 gram, còn được gọi là ''SORA-Q''.

Tuy nhiên, mặc dù ''LEV-1'' và ''LEV-2'' đã tách rời thành công và việc liên lạc với tàu vũ trụ đã được thiết lập sau khi SLIM đổ bộ, pin mặt trời trên con tàu lại không tạo ra điện. Bởi vậy nhiều khả năng tàu vũ trụ sẽ hết điện trong vòng vài giờ, thay vì vài ngày đến một tuần như dự kiến ban đầu. Bởi vậy JAXA có kế hoạch ưu tiên truyền dữ liệu thu được trong quá trình hạ cánh và sau khi đổ bộ lên mặt trăng cho đến khi tàu vũ trụ hết năng lượng. Máy thám hiểm sẽ tự động chụp ảnh và gửi chúng về trái đất, mang lại khả năng cung cấp cái nhìn sâu sắc về tình hình tại tàu SLIM và địa điểm đổ bộ.

SLIM được phóng lên bằng tên lửa H2A vào tháng 9 năm ngoái và được đưa vào quỹ đạo hình elip quanh mặt trăng vào ngày 25 tháng 12 năm 2023. Sau đó, tàu dần dần hạ độ cao và bắt đầu hạ độ cao lần cuối cùng từ độ cao 15 km vào 0 giờ ngày 20 tháng 1 năm 2024. Theo Sakai Shinichiro - Giám đốc dự án SLIM - không giống như phương pháp đổ bộ thẳng đứng hay đổ bộ bằng bốn chân thông thường, SLIM sử dụng một phương pháp độc đáo. Đây là “phương pháp hạ cánh hai giai đoạn”, trong đó thiết bị đổ bộ chính hình bán cầu có tác dụng hấp thụ chấn động, sử dụng thiết bị hạ cánh phụ để ổn định sẽ chạm đất ở tư thế hơi nghiêng.  Điều này cho phép tàu hạ cánh an toàn ngay cả trên sườn dốc. Cho đến khi hạ cánh, camera trên tàu sẽ chụp ảnh bề mặt mặt trăng, trích xuất hình dạng của các miệng hố… và so sánh chúng với dữ liệu bản đồ. Pin mặt trời đã ngừng hoạt động sau khi hạ cánh và người ta cho rằng có thể ánh sáng không còn chạm tới pin mặt trời do sự xáo trộn về tư thế hoặc điều kiện ánh sáng mặt trời xung quanh. Nếu pin mặt trời hoạt động tốt, tàu vũ trụ SLIM dự kiến sẽ sử dụng thiết bị quang học của nó để quan sát các khoáng chất trên bề mặt mặt trăng trong vài ngày đến một tuần.

Mục tiêu đổ bộ đã được lập trình của SLIM là một miệng núi lửa có độ dốc khoảng 15 độ - núi lửa Shioli (đường kính khoảng 300 mét) - ở vùng đồng bằng Miki no Umi nằm ở phía đông của mặt trăng. Bề mặt của mặt trăng có các miệng núi lửa và các khu vực khác, địa hình ở một số nơi rất phức tạp. Việc hạ cánh khó khăn hơn trên địa hình dốc hoặc không bằng phẳng, vì vậy cho đến nay người ta thường hạ cánh trên những khu vực bằng phẳng có ít chướng ngại vật.

Dự kiến, sẽ mất khoảng một tháng nữa để xác định thành bại sứ mệnh của SLIM là “hạ cánh chính xác với sai số dưới 100 mét”. Hitoshi Kuninaka, giám đốc Viện Khoa học Vũ trụ và Du hành vũ trụ Nhật Bản (JAXA) cho biết, nếu việc hạ cánh không thành công, tàu vũ trụ sẽ lao thẳng vào mặt trăng với tốc độ cao và “tất cả các chức năng của tàu vũ trụ sẽ bị mất”. Bởi vậy theo ông: “Việc dữ liệu vẫn được gửi về Trái đất một cách bình thường sau khi hạ cánh là bằng chứng cho thấy SLIM đã thành công trong mục tiêu ban đầu là hạ cánh nhẹ nhàng”.

Việc hạ cánh trên mặt trăng được cho là khó khăn vì hầu như không có bầu khí quyển nên cần phải bơm khí ga và giảm tốc độ để giảm bớt tác động trong quá trình hạ cánh. Hơn nữa, so với các tiểu hành tinh, mặt trăng có lực hấp dẫn lớn hơn. Do bị hút mạnh về phía bề mặt mặt trăng nên một khi tàu vũ trụ đã bắt đầu hạ xuống thì rất khó để bắt đầu lại.

SLIM mất khoảng 20 năm để hoàn thành dự án từ kế hoạch ban đầu đến nỗ lực đổ bộ lên mặt trăng và kế hoạch cũng đã phải thay đổi ít nhiều trong quá trình thực hiện, bao gồm việc thay đổi tên lửa đẩy, từ tên lửa Epsilon nhỏ sang tên lửa H2A lớn.

Cho đến nay cạnh tranh quốc tế trong mục tiêu chinh phục mặt trăng luôn rất khốc liệt. Trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh, việc thám hiểm mặt trăng đã được tích cực ganh đua vào cuối những năm 1950 đến giữa những năm 1970 với chương trình Luna của Liên Xô cũ và chương trình Apollo của Mỹ.

Chương trình Artemis của NASA đã đặt mục tiêu đưa con người lên mặt trăng, lần đầu tiên sau khoảng 50 năm kể từ chương trình Apollo có sự tham gia của Nhật Bản và việc liệu Nhật Bản có thể hạ cánh thành công lên mặt trăng với độ chính xác cao và công bố sự hiện diện của mình hay không đang là vấn đề thu hút rất nhiều sự quan tâm.

Năm 2023, Ấn Độ đã hạ cánh tàu thăm dò mặt trăng Chandrayaan-3 gần cực nam của mặt trăng, khiến nước này trở thành quốc gia thứ tư trên thế giới hạ cánh thành công lên mặt trăng, sau Liên Xô cũ, Hoa Kỳ và Trung Quốc. Hàn Quốc cũng đang lên kế hoạch đổ bộ Mặt trăng trong năm 2024. Trong khi đó, những nước khác như Canada, Mexico và Israel cũng đang có kế hoạch đưa xe tự hành (rover) lên khám phá bề mặt Mặt trăng.

Tuy nhiên đổ bộ Mặt Trăng chưa bao giờ là nhiệm vụ dễ dàng. Thời gian gần đây, trong bối cảnh các cơ quan vũ trụ từ các quốc gia đã tăng tốc chạy đua đổ bộ trên Mặt Trăng. Trung Quốc và Ấn Độ đã thành công vào năm 2013 và 2023, trong khi thành công của Nga, Mỹ là từ hơn nửa thế kỷ trước. Tuy vậy chỉ trong vòng vài năm gần đây, liên tiếp 4 tàu vũ trụ của Israel - Nhật - Nga - Mỹ đã thất bại. Trong số đó, ba tàu của Israel - Nhật Bản - Nga đã đâm thẳng vào Mặt Trăng do gặp sự cố khi hạ cánh và vỡ tan. Mới ngày hôm qua 19/1/2024, tàu vũ trụ Mỹ Peregrine thậm chí chưa bay tới quỹ đạo của mặt trăng đã phải cho rơi ngược lại trái đất một cách có kiểm soát. Điều này được thực hiện theo khuyến nghị của NASA do bị rò rỉ nhiên liệu ngay khi tàu vừa tách khỏi tên lửa đẩy, khiến con tàu bị đốt cháy hoàn toàn trong bầu khí quyển của Trái đất.

SLIM của Nhật Bản lần này là tàu vũ trụ không người lái do JAXA (Cơ quan thám hiểm hàng không vũ trụ Nhật Bản) phát triển với mục đích chính được cho là trình diễn công nghệ hạ cánh chính xác trên bề mặt mặt trăng. Chiều cao xấp xỉ 2,4 mét và trọng lượng chưa bao gồm nhiên liệu khoảng 200 kg. Công nghệ nhận dạng hình ảnh, được sử dụng, mục đích là xác định thông tin địa hình như miệng núi lửa trên mặt trăng và hạ cánh tại vị trí mục tiêu trong phạm vi 100 mét. SLIM được phóng lên từ Trung tâm vũ trụ Tanegashima ở tỉnh Kagoshima vào tháng 9 năm ngoái và đã bay về phía mặt trăng, cách đó khoảng 380.000 km, trong khoảng thời gian khoảng 4 tháng.

Theo Mitsubishi Electric, công ty chịu trách nhiệm phát triển hệ thống và sản xuất SLIM, so với các tàu thăm dò ở nước ngoài trước đây, SLIM có đặc điểm là độ chính xác của điểm hạ cánh được cải thiện từ vài km đến khoảng 100 mét và có trọng lượng nhẹ hơn đáng kể.

Khả năng đổ bộ chính xác do SLIM thực hiện có thể đánh giá là công nghệ thiết yếu cho việc khám phá mặt trăng và các thiên thể khác của Nhật Bản trong tương lai.

TS. Đỗ Thị Ánh

Trung tâm Nghiên cứu Nhật Bản

Viện nghiên cứu Đông Bắc Á

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1) https://www3.nhk.or.jp/news/special/universe_news/moon-landing/

2) https://www3.nhk.or.jp/news/html/20240119/k10014327201000.html

3) https://www.bloomberg.co.jp/news/articles/2024-01-19/S7AMEOT1UM0W00

4) https://www.jiji.com/jc/article?k=2024012000306&g=soc

5) https://www.nikkei.com/article/DGXZQOUC1664F0W4A110C2000000/

6) https://jp.reuters.com/markets/global-markets/OD7J4UCYLBM6VOS3SQRIORU7BE-2024-01-19/

7) https://www.asahi.com/articles/ASS1M7DPRS1KULBH00V.html

8) https://www.yomiuri.co.jp/science/20240119-OYT1T50258/