Xung quanh vấn đề một tiểu hành tinh sẽ va vào Trái đất năm 2029 và 2036

Cần tính toán kỹ hơn

Nếu đường kính của tiểu hành tinh này là 200 m thì khi va chạm, trái đất sẽ bị lõm xuống một vùng lớn và sóng thần sẽ dâng lên dữ dội. Nếu đường kính là 1, 5 km thì ngoài lực va chạm cực mạnh, cả lớp ôzôn bị phá hoại, lượng bụi khổng lổ bay lên sẽ che phủ mặt đất trong nhiều ngày, khí hậu cả hành tinh sẽ thay đổi đột ngột. Thời gian đầu, việc tính toán cho thấy, xác suất va chạm vào ngày thứ sáu 13.4.2029 khá lớn, gần như chắc chắn sẽ xảy ra.

Qua quan sát, đo đạc bằng phổ hồng ngoại gần, các nhà khoa học đã xác định tiểu hành tinh có đường kính 320 m, khối lượng 46 triệu tấn, cấu tạo thành phần giống như thiên thạch chronđic (loại thiên thạch hình thành từ thuở sơ khai của hệ mặt trời). Tháng 1.2005, kính viễn vọng vô tuyến mạnh nhất thế giới đặt ở Porto Rico ghi được tiếng vọng rađa từ tiểu hành tinh này, bây giờ người ta thống nhất đặt tên mới cho 2004 MN4 là Apophis, đó là tên một vị thần của Ai Cập (theo tiếng Hy Lạp Apep nghĩa là “Người huỷ diệt”). Với những số liệu rađa chính xác, người ta tính kỹ hơn và biết được là Apophis đi vòng quanh mặt trời kiểu như trái đất, mỗi vòng có hai lần gần trái đất, đến năm 2029 thì đi sạt vào trái đất và 7 năm sau, năm 2036, lại đi sạt vào trái đất lần nữa. Cũng với tính toán từ năm 2005 thì năm 2029, lúc đi sạt vào trái đất, Apophis cách trái đất 35.786 km, độ sáng là 3,3; tốc độ góc là 420/giờ, nghĩa là có gần một giờ rất gần trái đất. Vấn đề quan trọng là khi lại gần như thế, trái đất lại tác dụng lực hấp dẫn, ảnh hưởng đến quỹ đạo, đến tần số quay quanh mặt trời của Apophis. Điều cực kỳ nguy hiểm là có một phạm vi nhỏ trong không gian gần trái đất lúc đó, được gọi là “lỗ khoá” (key hole), nếu đường đi của Apophis lọt đúng vào lỗ khoá thì đến năm 2036 tức (là 7 năm sau), Apophis sẽ đâm sầm đúng vào trái đất. Và nếu như vậy thì năng lượng do va chạm toả ra bằng một triệu lần quả bom nguyên tử thả ở Hirosima năm 1945, hàng chục nghìn kilômét vuông trực tiếp bị hủy hoại, đất bụi tung lên làm cho bầu trời đen lại cả năm, thiệt hại trên mặt đất không thể tả xiết. Nếu tính theo công phá của thuốc nổ TNT thì va chạm trực diện của Apophis với trái đất tương đương với 880 triệu tấn TNT. Va chạm của mảnh thiên thể gây nên vụ nổ ở Tunguska(Sibêri, Nga) trước đây, nay còn dấu vết chỉ tương đương hơn 10 triệu tấn thuốc nổ.

Quỹ đạo của Apophis ngày 13.4.2029 (mầu xanh). Nếu ngày đó Apophis đi vào đúng lỗ khóa thì ngày 13.4.2036 Apophis sẽ đâm vào trái đất.

Tích cực phòng tránh

Từ khi phát hiện ra Apophis đến nay, các nước có nền khoa học thiên văn vũ trụ tiên tiến (đặc biệt là Mỹ) đã tiến hành những nghiên cứu xem thực sự có đúng là nguy cơ không và nếu đúng thì thoát khỏi nguy cơ đó như thế nào?

Việc thứ nhất là tập trung theo dõi, tính toán thật chính xác là Apophis sẽ lại gần trái đất như thế nào, có khả năng lọt vào vùng lỗ khoá để rồi năm 2036 đâm vào trái đất không? Việc thứ hai là tìm cách lái Apophis ra xa trái đất nếu thực sự là nó sẽ đâm vào trái đất. Tốt nhất là lái sao cho năm 2029, Apophis đi lệch khỏi lỗ khoá, làm như thế tốn ít công của hơn.

Về việc theo dõi kỹ hơn, sâu hơn về Apophis, rất tiếc là từ năm 2007 đến năm 2011, Apophis ở những vị trí bị khuất, rất khó thu thập thông tin chính xác. Theo các nhà khoa học, đến năm 2013 mới có cơ hội theo dõi Apophis tốt hơn.

Về lý luận, người ta cho rằng khi Apophis lại gần trái đất, lực hấp dẫn làm thay đổi tốc độ quay, thậm chí làm thay đổi cả hình dáng của quỹ đạo (tuy không nhiều). Lực hấp dẫn của trái đất không đủ mạnh để làm cho Apophis vỡ ra như là sao chổi Shoemaker Levy 9 đã vỡ tung năm 1992 khi đi lại gần Jupiter. Tuy nhiên khi lại gần trái đất, Apophis có thể bị tác dụng lực hấp dẫn mà “phập phồng”, gây ra sóng địa chấn. Thu thập phân tích sóng địa chấn này có thể hiểu hơn về bản chất Apophis là khối đất đá cứng hay như là một đống to vôi vữa kết tụ.

Tính toán kỹ ra thì vùng lỗ khoá rất nhỏ, rộng chỉ 610 m, nếu năm 2029 Apophis lọt vào vùng lỗ khoá này thì 7 năm sau (tức là năm 2036), Apophis sẽ va chạm đúng vào trái đất. Ngược lại, nếu năm 2029 Apophis không lọt vào lỗ khoá thì năm 2036 sẽ an toàn, trái đất không bị va chạm mạnh.

Trong không gian, một vùng có kích thước chỉ 610 m thật là nhỏ bé. Bây giờ người ta đang hoàn thiện các cách tính toán để có thể đến năm 2013 - sau khi thu thập thêm một số số liệu chính xác về Apophis - mới tính toán được đến năm 2029, Apophis có lọt vào vùng lỗ khoá rộng chỉ mấy trăm mét đó không. Thật không đơn giản. Tính cho chuyển động của một vật thể trong không gian, vào thời điểm vài chục năm sau với độ chính xác cỡ mét hay chục mét là một thách thức lớn. Nhưng liệu có nên chờ đến 2013 mới tiếp tục thu thập số liệu đo đạc về Apophis để tính toán cho chính xác không? Người ta sốt ruột đề nghị là không chờ đợi mà phóng ngay một con tàu không gian có trang bị một máy phát đáp (transpondeur) để phát tín hiệu vô tuyến vào Apophis và thu sóng phản hồi từ Apophis để theo dõi chính xác dịch chuyển của Apophis. Có thêm phương tiện này thì đến đầu những năm 20 của thế kỷ này mới biết được là Apophis có chắc chắn đi qua lỗ khoá không. Nếu có thì phải sớm dùng các biện pháp để lái chếch Apophis không cho nó va chạm vào trái đất. Có nhiều kỹ thuật lái chệch đường đi được đề ra. Một là, dùng các gương phản xạ có thể bơm cho to ra khi phóng lên cao để tập trung ánh sáng mặt trời chiếu vào Apophis, làm cho đất đá của tiểu hành tinh này bốc bay. Tương tự như vậy có thể phóng lên cao những laser cực mạnh để chiếu vào bề mặt Apophis. Hơi bụi bay ra này có tác dụng như các đuôi sao chổi làm lệch đường đi của Apophis, tránh va chạm vào trái đất. Một cách nữa là, phóng vào Apophis một vật khối lượng lớn làm cho Apophis thay đổi đường đi hoặc bị vỡ ra. Tương tự là khoét một lỗ trong Apophis, phóng bom nguyên tử vào đó và cho nổ. Apophis sẽ vỡ bớt một mảng. Khối lượng thay đổi làm cho đường đi của Apophis thay đổi. Các cách này có nguy hiểm là có thể tạo ra nhiều mảnh vụn, quỹ đạo của chúng không kiểm soát được, có khi mảnh vụn lại đâm vào trái đất. Hai nhà du hành vũ trụ của NASA lại đề xuất một giải pháp mới lạ: Phóng một con tàu không gian lại gần Apophis, con tàu này có trang bị các động cơ ion chạy bằng năng lượng mặt trời hoặc năng lượng hạt nhân. Các luồng ion sẽ đẩy cho con tàu chạy về phía trước đi cặp kè với Apophis. Lực tương tác hấp dẫn giữa con tàu không gian và Apophis tuy nhỏ nhưng tác dụng lâu có thể kéo lệch dần Apophis. Sự thật chỉ cần làm lệch vài trăm mét ra xa lỗ khoá vào năm 2029 là đủ để năm 2036 Apophis không đâm vào trái đất. Các nhà khoa học tính rằng với con tàu không gian nhỏ nặng một tấn như dùng ở Deep Space 1 phóng năm 1998 với động cơ đẩy điện mặt trời là đủ. Người ta gọi đấy là “tàu kéo hấp dẫn”.

Vấn đề đối phó với Apophis đang được đặt ra khẩn trương và nổi bật trong việc đối phó với thiên thạch rơi vào trái đất. Vừa qua đã có hội nghị quốc tế bảo vệ hành tinh diễn ra trong 3 ngày (từ 5 đến 8.3.2007) ở Washington (Mỹ), ở đó có hơn 50 phương án cứu trái đất khỏi đụng độ của thiên thạch đã được đưa ra. Vấn đề khó khăn hiện nay là các phương án khi thực hiện đòi hỏi chi phí rất cao. Kết quả thực hiện các phương án này có tính lợi ích toàn cầu, chưa biết trước là nước nào bị thiên thể đe doạ, nước nào không bị thiên thể đe doạ. Nhưng đóng góp tài chính vào việc này hầu như chỉ trông mong vào một vài nước lớn, trong lúc các nước lớn tuyên bố rằng họ không kham nổi việc tốn nhiều tiền như vậy. Tuy nhiên, tình hình sẽ phụ thuộc rất nhiều vào những kết quả tính toán sắp tới. Nếu quả là Apophis sẽ đâm vào trái đất thì chắc chắn việc hợp tác quốc tế để chống thảm hoạ thực tế sẽ được tiến hành rất khẩn trương.

Nguồn: T/c Hoạt động khoa học, số 6/2007, tr 50