BÍ ẨN ĐẰNG SAU ĐÁ TRÊN MẶT TRĂNG

BÍ ẨN ĐẰNG SAU ĐÁ TRÊN MẶT TRĂNG

Ngày 20 tháng 7 năm 2020 là ngày kỉ niệm 51 năm con người đặt chân lên mặt trăng bằng con tàu Apollo 11, tạo ra một bước nhảy vọt của nhân loại để chinh phục vũ trụ. ZEISS trở thành một phần của thử thách này: ống kính máy ảnh ZEISS được thiết kế đặc biệt cho không gian đã ghi lại những hình ảnh mang tính biểu tượng của thành tựu hoành tráng này.

Các phi hành gia từ con tàu Apollo 11 đã thu thập đá và khoáng sản từ Mặt trăng để nghiên cứu và phát hiện các khoa học mới. Apollo được giao nhiệm vụ mang về tổng cộng 382 kg, bao gồm cả bụi mặt trăng xám được gọi là regolith - cung cấp bằng chứng đáng kể rằng các phi hành gia thực sự đã đặt chân lên Mặt trăng.  “Những món quà lưu niệm này đã mang đến cho chúng ta những hiểu biết mới về hành tinh của chúng ta. Phân tích đá mặt trăng giống như nhìn lại lịch sử của hệ mặt trời”, chuyên gia địa chất Matthew Andrew, người có trụ sở tại California và tiến hành nghiên cứu trên kính hiển vi ZEISS để phân tích chính xác khoáng sản và đá.

                         Một miếng đá được lấy từ mặt trăng từ Apollo 12. Nguồn: NASA

Máy ảnh đứng trước thử thách của thời gian

Các phân tích bắt đầu với hình ảnh. Các nhân viên của ZEISS tại Oberkochen đã thiết kế ống kính góc rộng Biogon 5.6 / 60 dành riêng cho việc hạ cánh trên mặt trăng. Độ tương phản và độ rõ của hình ảnh được chụp trên bề mặt mặt trăng phải vừa phải. Máy ảnh có một tấm kính được sử dụng để tạo các điểm đánh dấu có thể nhìn thấy trên hình ảnh trong khi phơi sáng. Các điểm đánh dấu là những gì có thể đánh giá hình ảnh, do đó cho phép phân tích tỷ lệ kích thước tiếp theo của các vật thể trên Mặt trăng. Nhà phát triển ống kính táo bạo nhất là Tiến sĩ Erhard Glatzel, người đã tiếp tục nhận được nhiều giải thưởng. Sau khi hoàn thành nhiệm vụ, các phi hành gia đã để lại các camera trên Mặt trăng để họ có thể lấy lại càng nhiều đá càng tốt.

Các phi hành gia đã chụp ảnh các tảng đá và miệng hố xung quanh điểm hạ cánh của tàu Apollo 11. Họ đã nhìn thấy các miệng hố là các lưu vực va chạm, có kích thước từ kính hiển vi đến những cái lớn tới 2.000 km, đã bị ngập nham thạch từ lâu . Phần bề mặt của Mặt trăng này bao gồm một hỗn hợp lỏng lẻo của các mảnh đá, khoáng chất và thủy tinh, từ gần như vô hình với mắt thường đến các khối có đường kính 1 mét, nhà viết địa chất và nhà khoáng vật học Wolf von Engelhardt viết trong một bài báo cho ZEISS trở lại vào năm 1972.

Trong nhiệm vụ Apollo 17, các phi hành gia đã lấy các phần từ các khối đá lớn để đưa về Trái đất. Nguồn: NASA.

Mặt trăng và trái đất

Trung bình, đá trên Mặt trăng già hơn so với Trái đất. Phân tích này cũng ủng hộ lý thuyết về cách Mặt trăng ra đời, các nhà khoa học đã cho rằng nó được tạo ra khi Trái đất va chạm với một thiên thể khác.

Tuổi của các loại đá riêng lẻ có thể được xác định thông qua việc xác định niên đại bằng phép đo phóng xạ. Các mẫu mà các phi hành gia mang về có từ ba đến năm tỷ năm tuổi, nói cách khác, chúng có từ thời kỳ đầu của hệ mặt trời. Đá mặt trăng cũng chứa ít sắt, kali và natri. Không giống như những tảng đá được tìm thấy trên Trái đất, chúng không chứa bất kỳ dấu vết nào của nước, điều này khiến các nhà nghiên cứu tin rằng chưa từng có nước trên Mặt trăng. Tuy nhiên, có một số điểm tương đồng trong các tảng đá, chủ yếu là về lượng đồng vị oxy và dấu vết núi lửa.

Bazan, Anorthosit và đá trầm tích

Các mẫu đá được thu thập bởi các phi hành gia cũng có thể được phân loại liên quan đến các loại đá được tìm thấy trên Trái đất: bazan mặt trăng, Anorthosit và đá trầm tích. Các đá bazan có màu đen hoặc xám và một số có chứa thủy tinh. Anorthosit mặt trăng hiếm hơn và trắng hơn. Giống như bazan, chúng được hình thành bằng cách tan chảy. Sau đó, chúng hình thành khối lớn, được gọi là mặt trăng, là những tảng đá được làm từ những mảnh đá nhỏ hơn và chứa một lượng nhỏ thủy tinh. Chúng được tạo ra bằng cách va chạm sao chổi, thiên thạch và tiểu hành tinh.

Matthew Technology chắc chắn đã đi một chặng đường dài kể từ đó, Matthew nói. Ngày nay, chúng tôi làm việc với một loạt các kính hiển vi ánh sáng, điện tử và tia X, cho phép chúng tôi phân tích chính xác các phần của đá có kích thước từ khoảng 10 cm đến khoảng 30 nanomet. Kính hiển vi hiện đại cũng cho phép chúng tôi số hóa hoàn toàn kết quả, phân tích chúng bằng các thuật toán xử lý hình ảnh tinh vi và chia sẻ chúng với các cộng tác viên trên toàn thế giới. Andrew làm việc với một nhóm để phát triển các công nghệ mới cho phép họ nhìn và kiểm tra đá theo những cách mới. Những công nghệ này có nhiều ứng dụng, từ tìm kiếm hóa thạch, tìm hiểu cấu trúc lỗ trầm tích để mô tả dòng chảy của nước, khí, dầu hoặc hạt nhân, để hiểu cấu trúc, thành phần và phân bố của các vụ phun trào núi lửa lịch sử.

       Hình ảnh hiển vi của một lát đá được tìm thấy trong nhiệm vụ Apollo 12. Nguồn: NASA

Chỉ với kính hiển vi phù hợp

Các nhà khoáng vật học chỉ có thể tạo ra những phát hiện trên Trái đất tương tự như những phát hiện liên quan đến đá mặt trăng vì họ có kính hiển vi phù hợp cho công việc. Quay trở lại năm 1972, Wolf von Engelhardt đã sử dụng máy quang phổ ZEISS POL và kính hiển vi tiêu chuẩn GFL Pol với một camera đính kèm.

Trở lại năm 1969, khi các mẫu đầu tiên từ Mặt trăng đến cơ quan vũ trụ, đã có nhu cầu thực sự về công nghệ. Các mẫu chính của người Viking bao gồm đá, mảnh và cát. Sau đó là thời gian cho các thử nghiệm vật lý, hóa học và sinh học. Kính hiển vi phẫu thuật ZEISS II đã được sử dụng cho một số thử nghiệm khi nó được triển khai để phẫu thuật vào thời điểm đó. 80 phần trăm đá mà các phi hành gia mang theo vẫn chưa được phân tích. Những tảng đá được lưu trữ trong kho lưu trữ của cơ quan vũ trụ.

Chuyến đi tới sao Hỏa

Ngày nay, các nhà nghiên cứu háo hức chờ đợi ngày mà con người sẽ đặt chân lên Sao Hỏa. Có một điều mà tất cả chúng ta đều muốn biết: có sự sống ngoài vũ trụ không, ngay cả khi nó chỉ ở quy mô vi sinh? Matthew Andrew nói. Các nhà khoa học đã phát hiện ra bằng chứng thuyết phục cho thấy có nước trên sao Hỏa. Các nhà địa chất nói riêng rất muốn phân tích đá từ hành tinh đỏ. Chúng ta thậm chí có thể thực hiện điều này vào năm 2020, khi đó cơ quan vũ trụ muốn có được những mẫu đầu tiên.

Nguồn:

https://stories.zeiss.com/en/the-secrets-behind-moon-rock/