Ánh sáng mặt trời phản xạ từ vệ tinh tự nhiên của chúng ta trong một ngày trăng tròn đã đủ để nhuộm bạc khung cảnh trời đêm và cho phép mắt người có thể nhìn xuyên qua bóng tối. Nhưng chúng ta luôn có thể làm tốt hơn. Nếu một mặt trăng đã tốt, liệu rằng gấp đôi có tốt hơn?
Một nhà nghiên cứu người Trung Quốc nghĩ như vậy. Wu Chunfeng, người đứng đầu "Hội Khoa học Lĩnh vực mới Tian Fu", muốn sử dụng một vệ tinh như một mặt trăng nhân tạo, phản chiếu ánh sáng mặt trời đến những khu vực nhất định trên Trái Đất vào ban đêm.
Chiếc gương phản chiếu này sẽ nằm phía trên một thành phố nào đó, cung cấp đủ ánh sáng để thay thế các nguồn sáng trên mặt đất một cách bền bỉ và tiết kiệm điện năng.
Làm bừng sáng màn đêm
Wu Chunfeng ấp ủ ý tưởng một chiếc vệ tinh lấp lánh trên không gian cách mặt đất khoảng 483km và tự điều hướng để quay về phía các thành phố trên mặt đất.
Một vệ tinh như vậy sẽ có thể thắp sáng khoảng 80km vuông, và nếu kết hợp nhiều vệ tinh cùng nhau, chúng có thể thắp sáng lên đến 6437km vuông.
Wu cho biết vệ tinh đầu tiên sẽ sẵn sàng để khởi động vào năm 2020, và thêm ba cái nữa vào năm 2022, mặc dù các chi tiết của dự án vẫn chưa được nêu rõ.
Tuy nhiên, theo các chuyên gia về vệ tinh thì kế hoạch của ông nhiều khả năng chỉ dừng ở mức... ý tưởng mà thôi. Trên thực tế, vệ tinh này có thể sẽ không bao giờ hoạt động - Ryan Russell, một giáo sư về kỹ thuật hàng không vũ trụ tại Đại học Texas ở Austin cho hay.
Tại sao? Một vệ tinh bay đủ thấp để truyền tải một lượng lớn ánh sáng như thế sẽ không thể neo lại ở một nơi được.
"Tuyên bố của họ về 1 vệ tinh gần mặt đất [483km] hẳn phải là một lỗi đánh máy hoặc phát ngôn thông tin sai lệch", Russell nói trong một email. "Bài báo tôi đọc được viết rằng bạn có thể giữ cho một vệ tinh lơ lửng trên một thành phố cụ thể, tất nhiên điều đó là không thể."
Vệ tinh neo lại tại một điểm cố định trên Trái Đất, gọi là quỹ đạo địa tĩnh, phải ở khoảng cách xa hơn thế: khoảng 61.155km. Ở khoảng cách đó, bề mặt phản xạ cần phải rất lớn để cung cấp đủ ánh sáng cho con người trên Trái đất.
Ở khoảng cách chỉ 483km, mặt trăng sẽ quay xung quanh Trái Đất hàng ngàn dặm mỗi giờ, mang ánh sáng của nó đến bất kỳ nơi nào chỉ trong một phần nhỏ của giây.
Bạn có thể giữ một mặt trăng nhân tạo tại chỗ với các động cơ tên lửa đẩy, theo Iain Boyd, một giáo sư kỹ thuật hàng không vũ trụ tại Đại học Michigan, nhưng điều đó sẽ tiêu tốn nhiều nhiên liệu, thêm chi phí và yêu cầu tiếp nhiên liệu liên tục.
Sẽ cần một loạt các vệ tinh bao quanh Trái Đất để giữ ánh sáng suốt đêm, và chúng phải chuyển giao nhiệm vụ phản chiếu cho một vệ tinh khác khi bay ngang qua nhau. Thậm chí sau đó, để chống lại các lực cản khí quyển dù chỉ là chút ít hiện diện ngay trong quỹ đạo thấp phía trên Trái đất cũng phải cần đến nhiên liệu.
Ví dụ, Trạm vũ trụ quốc tế có quỹ đạo vào khoảng 402km phía trên mặt đất, vẫn phải liên tục được nâng lên trở lại quỹ đạo của mình vì bị chậm lại do lực cản.
Chi phí phóng và tiếp nhiên liệu cho nhiều vệ tinh có thể sẽ vượt xa mức tiết kiệm điện, ít nhất là trong giai đoạn hiện nay.
Vệ tinh Znamya từng được triển khai trước đây
Tắt đèn
Có một câu hỏi cần trả lời ở đây: liệu chúng ta có muốn thêm ánh sáng ban đêm trên toàn thành phố hay không. Một số thành phố trên toàn cầu đang cố gắng giảm bớt ô nhiễm ánh sáng, làm cho bầu trời đêm trở nên tối hơn chứ không phải sáng hơn.
Sự thừa thãi ánh sáng ban đêm làm gián đoạn hoạt động của động vật sống về đêm, che đi các vì sao và thậm chí có thể gây trở ngại cho nhịp sinh học của chúng ta và ảnh hưởng đến sức khỏe.
Nếu chúng ta thực sự cần giải pháp tốt hơn về ánh sáng, tốt hơn hết là tập trung vào những sự lựa chọn trên mặt đất, Russell nói.
"Đây là một cách giải quyết rất phức tạp chỉ vì một vấn đề đơn giản ảnh hưởng vài người, nhưng cuối cùng là tác động tất cả mọi người. Đó là rối loạn trao đổi chất vì ô nhiễm ánh sáng", ông nói. "Và họ đang chiếu sáng toàn bộ bề mặt, trong khi đèn đường chỉ thắp sáng ở những con đường cần được thắp sáng. Hãy tưởng tượng sẽ ra sao nếu cả thế hệ những người sống trong cùng một khu đô thị không bao giờ nhìn thấy những ngôi sao vào ban đêm?"
Nếu bạn muốn có thêm bằng chứng cho thấy kế hoạch đó không hề thực tế, chỉ cần nhìn sang Nga.
Vladimir Syromyatnikov, một kỹ sư làm việc trên chương trình Soyuz-Apollo thực sự đã thử nghiệm khái niệm về mặt trăng nhân tạo vào năm 1994. Znamya, tiếng Nga là "biểu ngữ", là một vòng tròn nhựa phủ nhôm có đường kính 20m được phóng ra từ Trạm không gian Mir và mở ra trong không gian như một chiếc quạt.
Mặt trăng nhân tạo này đã hoạt động nhưng chỉ trong một thời gian ngắn.
Theo tờ New York Times, các phi hành gia trên tàu có thể nhận ra một chùm ánh sáng yếu ớt chiếu lên mặt đất, tuy nhiên những nhà quan sát trên Trái Đất chỉ nhìn thấy một tia sáng le lói ngắn ngủi trên bầu trời mà thôi.
Vệ tinh thử nghiệm thứ hai lại gặp các vấn đề về triển khai trong không gian, và dự án đã bị bỏ rơi. Kế hoạch ban đầu sẽ là triển khai một hạm đội gồm các "đĩa", mỗi "đĩa" có đường kính 198m, để cung cấp ánh sáng liên tục xuống mặt đất, mặc dù sau đó vấn đề duy trì quỹ đạo và "ngắm bắn" sao cho chính xác không bao giờ được giải quyết thật sự.
Ngày nay, khi nhiều người lo lắng rằng đêm đô thị quá sáng, khái niệm về mặt trăng nhân tạo dường như không cần thiết. Đèn đường đã cung cấp cho chúng ta đủ ánh sáng và các đèn LED mới có thể giúp giảm chi phí điện.
Một mặt trăng nhân tạo trong không gian, nói ngắn gọn, chỉ là một hiện thực xa vời, không hơn, không kém.