Tăng cường phòng thủ hành tinh trước các tiểu hành tinh nhỏ

3 Câu Hỏi: Củng cố hệ thống phòng thủ hành tinh của chúng ta

Khi mọi người nghĩ về tiểu hành tinh, họ thường hình dung ra những vụ va chạm hiếm gặp, có thể kết thúc nền văn minh, giống như những gì được mô tả trong các bộ phim như "Armageddon". Trên thực tế, các tiểu hành tinh có khả năng ảnh hưởng đến xã hội hiện đại nhiều nhất lại nhỏ hơn nhiều. Mặc dù các vụ va chạm ở quy mô kilômét chỉ xảy ra hàng chục triệu năm một lần, nhưng các vật thể ở quy mô decameter (kích thước bằng tòa nhà) lại va chạm với Trái đất thường xuyên hơn nhiều: khoảng vài thập kỷ một lần. Khi các nhà thiên văn học phát triển những cách thức mới để phát hiện và theo dõi những tiểu hành tinh nhỏ hơn này, phòng thủ hành tinh ngày càng trở nên quan trọng để bảo vệ cơ sở hạ tầng vũ trụ, vốn là nền tảng của cuộc sống hiện đại, từ định vị GPS đến thông tin liên lạc toàn cầu.

Tin tốt cho cư dân Trái đất là một nhóm các nhà nghiên cứu MIT đang nghiên cứu vấn đề này. Phó Giáo sư Julien de Wit, nhà khoa học nghiên cứu Artem Burdanov và các đồng nghiệp của họ gần đây đã phát triển một phương pháp phát hiện tiểu hành tinh mới có thể được sử dụng để theo dõi các vật thể có khả năng va chạm với Trái đất và giúp bảo vệ hành tinh của chúng ta. Giờ đây, họ đã áp dụng kỹ thuật mới này cho Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST), chứng minh rằng JWST có thể được sử dụng để phát hiện và mô tả các tiểu hành tinh ở quy mô decameter, nằm trong vành đai chính, một bước quan trọng trong việc củng cố an toàn và an ninh hành tinh của chúng ta. De Wit và các đồng nghiệp của ông gần đây đã đồng dẫn dắt với Andrew Rivkin PhD ’91 các quan sát mới về một tiểu hành tinh có tên là 2024 YR4, tiểu hành tinh này đã gây xôn xao vào năm ngoái khi nó được phát hiện lần đầu tiên. Họ đã có thể xác định rằng tiểu hành tinh này sẽ không va chạm với Mặt trăng, điều này có thể gây ra tác động đến các hệ thống vệ tinh quan trọng của Trái đất.

De Wit, Burdanov, Trợ lý Giáo sư Richard Teague và Nhà khoa học Nghiên cứu Saverio Cambioni đã trao đổi với MIT News về tầm quan trọng của phòng thủ hành tinh và cách các nhà thiên văn học MIT đang giúp dẫn đầu cuộc chiến để đảm bảo an toàn cho hành tinh của chúng ta.

Q: Phòng thủ hành tinh là gì và lĩnh vực này đang thay đổi như thế nào?

Burdanov: Phòng thủ hành tinh là một lĩnh vực khoa học và kỹ thuật tập trung vào việc ngăn chặn các tiểu hành tinh và sao chổi va vào Trái đất. Trong khi theo truyền thống, lĩnh vực này tập trung vào các tiểu hành tinh lớn hơn nhiều, thì nhờ vào các khả năng quan sát mới, lĩnh vực này đang phát triển để bao gồm việc theo dõi các tiểu hành tinh nhỏ hơn nhiều, những tiểu hành tinh cũng có thể gây ra tác động.

De Wit: Khi mọi người nghĩ về các tiểu hành tinh, họ có xu hướng nghĩ về những tác động theo kiểu các tiểu hành tinh "kẻ hủy diệt khủng long" hiếm gặp, có thể kết thúc nền văn minh - những vật thể thú vị về mặt khoa học nhưng, may mắn thay, ít có khả năng xảy ra trên quy mô thời gian của con người. Nhưng ngay khi bạn chuyển sang các tiểu hành tinh nhỏ hơn, có rất nhiều trong số chúng đến mức bạn đang chứng kiến các tác động xảy ra cứ sau vài thập kỷ hoặc ít hơn. Điều đó trở nên phù hợp hơn nhiều trên quy mô thời gian của con người.

Giờ đây, khi xã hội của chúng ta ngày càng phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng vũ trụ cho thông tin liên lạc, các công nghệ định vị như GPS và các hệ thống an ninh dựa trên vệ tinh, chúng ta có thể bị ảnh hưởng bởi các quần thể tiểu hành tinh nhỏ hơn khác nhau. Những tiểu hành tinh nhỏ hơn này có thể sẽ không gây ra thương vong trực tiếp nào cho con người nhưng sẽ có những hậu quả rất khác nhau đối với cơ sở hạ tầng vũ trụ của chúng ta. Đồng thời, vì chúng nhỏ hơn, nên chúng đòi hỏi các công nghệ khác nhau để theo dõi và hiểu chúng, cả về phát hiện và mô tả đặc điểm. Tại MIT, chúng tôi đang nỗ lực xác định lại phòng thủ hành tinh theo một cách phù hợp hơn, mang tính cá nhân và thiết thực hơn - tập trung vào những tiểu hành tinh nhỏ hơn nhiều có thể gây ra hậu quả thực sự. Nói cách khác, phòng thủ hành tinh không còn chỉ là tránh các sự kiện tuyệt chủng. Đó là việc bảo vệ các hệ thống mà chúng ta phụ thuộc vào trong thời gian tới.

Q: Tại sao các quan sát bằng kính viễn vọng như Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) lại quan trọng đến vậy trong việc giữ cho hành tinh của chúng ta an toàn?

Teague: Chúng ta đang bước vào một thời điểm mà chúng ta có những cuộc khảo sát bầu trời quy mô lớn này, chúng sẽ tạo ra một lượng dữ liệu đáng kinh ngạc. Chúng tôi đang cố gắng phát triển một khuôn khổ tại MIT, nơi chúng tôi có thể sàng lọc dữ liệu đó một cách nhanh chóng và hiệu quả nhất có thể, và sau đó sử dụng các tài nguyên mà chúng tôi có sẵn, chẳng hạn như các đài quan sát quang học và vô tuyến mà chúng tôi vận hành như MIT Haystack và Đài quan sát Wallace, để theo dõi những mối đe dọa tiềm tàng đó một cách nhanh nhất có thể và xác định xem chúng có thể gây ra vấn đề hay không.

Chúng tôi đã thực hiện các quan sát thử nghiệm để cố gắng ghép lại xem chúng tôi có thể làm điều này nhanh đến mức nào. Điều khó khăn là những vật thể nhỏ hơn mà chúng ta đang nói đến, những vật thể ở quy mô decameter, thực sự rất khó phát hiện từ mặt đất. Chúng quá nhỏ, và đó là lý do tại sao chúng ta thực sự cần sử dụng các cơ sở trên không gian như JWST để giúp giữ cho hành tinh của chúng ta an toàn. JWST thực sự là vô song để phát hiện những vật thể rất nhỏ, mờ nhạt này. Rất nhiều công việc của chúng tôi tại MIT vào lúc này là cố gắng hiểu làm thế nào để xây dựng toàn bộ quy trình đó — từ phát hiện đến đánh giá rủi ro đến giảm thiểu — dưới một mái nhà để làm cho nó hiệu quả nhất có thể. Và tôi nghĩ đây là một vấn đề rất đặc trưng của MIT cần giải quyết. Không có nhiều nơi có cùng phạm vi chuyên gia về thiên văn học và kỹ thuật như vậy.