Vào tháng 2/2013, những người theo dõi bầu trời trên khắp thế giới đã hướng sự chú ý của họ về tiểu hành tinh 2012 DA14, có đường kính khoảng 50 mét có hướng bay gần Trái đất hơn so với tàu vũ trụ mang truyền hình vệ tinh cho chúng ta.

Họ không hề nhận ra rằng khi họ đang chú ý về tiểu hành tinh phải mất hàng thập kỷ mới bay qua Trái đất (2012 DA14) - thì một tiểu hành tinh khác đang lao chính diện về Trái đất và gây hậu quả nghiêm trọng.

Kết quả, ngày 15 tháng 2 năm 2013, một tiểu hành tinh tên Chelyabinsk có đường kính 19 mét đã phát nổ phía trên thành phố Chelyabinsk của Nga, sau khi nó lao vào bầu khí quyển của Trái đất ở một góc nông. Sóng xung kích từ vụ nổ làm vỡ cửa sổ và hư hại các tòa nhà, khiến gần 2.000 người bị thương, mặc dù rất may không có ai thiệt mạng.

Philip Lubin, Giáo sư vật lý của Trường Đại học California, Santa Barbara (Mỹ) và là một trong nhiều nhà khoa học dự đoán điểm gần Trái đất nhất của 2012 DA14 - cho biết: "Hóa ra có hai tiểu hành tinh hoàn toàn độc lập hướng đến Trái đất vào ngày quan sát thời gian đó (Tháng 2/2013)".

Đối với Giáo sư Lubin và các nhà khoa học khác, những sự cố như thế này nhấn mạnh tầm quan trọng cấp thiết của việc bảo vệ hành tinh - phát hiện, theo dõi, xác định đặc điểm và cuối cùng là bảo vệ chống lại các tiểu hành tinh và sao chổi nguy hiểm tiềm tàng.

Việc theo dõi là cách bảo vệ chống lại các tiểu hành tinh và sao chổi nguy hiểm tiềm tàng với Trái đất.

Các sự kiện đe dọa thành phố như tiểu hành tinh Chelyabinsk rất hiếm, xảy ra khoảng 50 đến 100 năm một lần, nhưng chúng có khả năng tàn phá nghiêm trọng. Lần gần đây nhất trong số những sự kiện này là Sự kiện Tunguska, một vụ nổ trên không ở phía đông Siberia (Nga) vào năm 1908, đã san phẳng hàng trăm km vuông rừng.

Ít hơn, nhưng vẫn có thể xảy ra, là những vật thể đe dọa sự tuyệt chủng hàng loạt, chẳng hạn siêu thiên thạch Chicxulub, đã quét sạch loài khủng long khoảng 66 triệu năm trước, hoặc vụ nổ khí cách đây 12.800 năm trước, gây cháy lan rộng và khởi phát một "mùa đông tác động" được gọi là Younger Dryas.

Điều khó khăn của các nhà khoa học là không thể dự báo chính xác mà chỉ tương đối khoảng thời gian và hướng lao đến Trái đất của các thiên thạch. Đơn cử, tiểu hành tinh Apophis, có đường kính 370 mét, có thể vụt qua hành tinh chúng ta vào ngày thứ Sáu ngày 13/4/2029. Trong khi đó, tiểu hành tinh cực lớn Bennu (đường kính 490 mét) dự báo sẽ thực hiện một cú lao tương tự vào năm 2036.

Giáo sư Lubin cảnh báo: "Cần đánh giá mức độ nguy hiểm thực sự của tiểu hành tinh khổng lồ Apophis và Bennu là cực kỳ nghiêm trọng. Nếu chúng tấn công Trái đất, chỉ một trong số đó (hoặc Apophis, hoặc Bennu) cũng có sức mạnh bằng tất cả các vũ khí hạt nhân trên Trái đất cộng lại. Hãy tưởng tượng viễn cảnh kinh hoàng: Tất cả kho vũ khí hạt nhân của Trái đất sẽ được kích nổ trong vài giây - thì bạn sẽ thấy thảm họa đó khủng khiếp cỡ nào. Vậy, làm sao có thể ngăn chặn viễn cảnh này".

Trong dữ liệu online của Bách khoa toàn thư Anh Quốc, Mỹ, Nga, Trung Quốc là 3 quốc gia sở hữu nhiều vũ khí hạt nhân nhất thế giới.

- Riêng về Mỹ: Kho dự trữ vũ khí hạt nhân của Mỹ đạt mức đỉnh điểm vào năm 1966, với hơn 32.000 đầu đạn thuộc 30 loại khác nhau. Đến năm 2010, Mỹ có khoảng 9.400 đầu đạn của 9 loại vũ khí: Trong đó có 2 loại bom, 3 loại dùng cho tên lửa đạn đạo xuyên lục địa.(ICBM), 2 loại dành cho tên lửa đạn đạo phóng từ tàu ngầm (SLBM) và 2 loại dành cho tên lửa hành trình.

- Về kho vũ khí hạt nhân của Nga: Dự trữ vũ khí hạt nhân của Liên Xô (cũ) đã đạt đến đỉnh điểm vào năm 1988 với khoảng 33.000 đầu đạn hoạt động [chưa kể thêm 10.000 đầu đạn được triển khai trước đó đã được cho nghỉ hưu nhưng chưa được tháo rời].

- Thứ ba là Trung Quốc: Dự trữ vũ khí hạt nhân của Trung Quốc vẫn khá ổn định trong suốt những năm 1990 và sau đó bắt đầu tăng lên vào đầu thế kỷ 21. Đến năm 2010, Trung Quốc có khoảng 240 đầu đạn, trong đó khoảng 180 đầu đạn đang hoạt động và số còn lại ở trạng thái dự trữ hoặc nghỉ hưu.

- Các nước còn lại cũng sở hữu vũ khí hạt nhân là Israel, Ấn Độ, Pakistan, Triều Tiên. Trong đó, Israel duy trì một kho dự trữ hạt nhân chưa được công bố từ 60 đến 80 đầu đạn, nhưng mọi diễn biến đều được giữ bí mật.

- Ấn Độ ước tính có từ 60 đến 80 đầu đạn được lắp ráp và Pakistan khoảng 70 đến 90 đầu đạn hạt nhân. [Hầu hết đầu đạn hạt nhân ở Ấn Độ và đầu đạn Pakistan được cho là không hoạt động].

- Triều Tiên, gia nhập câu lạc bộ hạt nhân vào năm 2006, có thể đã sản xuất đủ plutonium vào năm 2010 cho 8 đến 12 đầu đạn, mặc dù không rõ là có đầu đạn nào trong số này hoạt động hay không.

Như vậy, cả kho vũ khí hạt nhân của thế giới (cả vũ khí hoạt động và nghỉ hưu) có thể lên đến hàng chục nghìn các loại khác nhau. Và cộng chúng lại thì mới chỉ bằng sức tàn phá riêng rẽ của tiểu hành tinh Apophis hoặc Bennu.

Mặc dù 2 tiểu hành tinh đường kính cực khủng này không được dự đoán là sẽ va vào Trái đất, nhưng ngay cả những thay đổi tương đối nhỏ trong quỹ đạo của chúng cũng có thể khiến chúng đâm vào Trái đất. Và đó là điều khiến các nhà khoa học lo lắng nhất. Nguy cơ đến từ yếu tố bên ngoài.

Các chiến lược bảo vệ hành tinh đã tiến triển từ việc nghiên cứu các phương pháp tốt hơn để hiểu các mối đe dọa, đến các nỗ lực làm chệch hướng các mối nguy tiềm ẩn và thay đổi quỹ đạo của chúng. Trong đó bao gồm cả chiến lược do nhóm của Giáo sư Lubin phát triển, đề xuất sử dụng tia laser để đẩy các vật thể đe dọa ra khỏi Trái đất.

Trong hai bài báo về chủ đề bảo vệ hành tinh khỏi thiên thạch và tiểu hành tinh gửi cho tạp chí Advances in Space Research (thuộc Hội đồng Quốc tế về Công đoàn khoa học (ICSU), và tạp chí Scientific American (Mỹ), Giáo sư Lubin và đồng tác giả Alexander Cohen đã đưa ra một phương pháp chủ động hơn để đối phó với các mảnh vỡ không gian nguy hiểm ngoài Trái đất. Dự án được gọi là PI, viết tắt của Pulverize It.

"Nếu nói không có gì chắc chắn ngoài cái chết thì có lẽ chưa đầy đủ. Chúng ta cần thêm sự tuyệt chủng của loài người vì thiên thạch vào danh sách này. Trong Hệ Mặt Trời rộng lớn, luôn có một tiểu hành tinh hoặc sao chổi lớn ẩn nấp đâu đó. Thứ chúng ta không biết là nó đang ở đâu hoặc khi nào chúng sẽ tấn công chúng ta" - Giáo sư Lubin viết.

Chỉ trong 113 năm qua, Trái đất đã bị 2 tiểu hành tinh lớn 'tấn công' và có thể đe dọa cuộc sống của hàng triệu người, nếu chúng 'tấn công' một thành phố lớn. Tuy nhiên, nhân loại đã may mắn!

Chìa khóa của chiến lược PI là việc triển khai một loạt các thanh xuyên thấu. (Credit: Alexander Cohen).

Các nhà nghiên cứu cho biết trước mối đe dọa rất thực tế này, đã đến lúc phải lên kế hoạch nghiêm túc và thực hiện một chương trình bảo vệ hành tinh. PI cho phép một cách tiếp cận hợp lý và hiệu quả về chi phí đối với chương trình bảo vệ hành tinh cuối cùng.

Chìa khóa của chiến lược PI là việc triển khai một loạt các thanh xuyên thấu(giống hình một viên đạn), có thể chứa đầy thuốc nổ. Thanh xuyên thấu - đường kính khoảng 10-30 cm và dài từ 2 đến 3 mét - có sứ mệnh phân mảnh tiểu hành tinh hoặc sao chổi khi nó đâm vào chúng với tốc độ cực lớn.

Các nhà nghiên cứu cho biết, thay vì làm chệch hướng vật thể, chiến lược là để Trái đất 'chịu đòn', nhưng trước tiên là phân mảnh tiểu hành tinh thành những mảnh nhỏ hơn - thường có kích thước bằng một ngôi nhà - và để các mảnh vỡ đó đi vào bầu khí quyển của Trái đất.

Việc còn lại là do bầu khí quyển đảm đương. Khi lao vào bầu khí quyển của chúng ta, bầu không khí có thể hấp thụ năng lượng của tiểu hành tinh đó và tiếp tục làm chúng 'bốc hơi' khi tạo ra ma sát khổng lồ khiến chúng bốc cháy trên không trung. Những mảnh nhỏ còn lại sẽ rơi rớt xuống Trái đất - không gây ra thảm họa nghiêm trọng.

"Nếu bạn có thể giảm bớt các sự kiện lớn, nguy hiểm, thành một loạt các sự kiện nhỏ, vô hại, thì bạn có thể giảm được mối đe dọa lớn" - Đồng tác giả Alexander Cohen nói.

Theo tính toán của các nhà vật lý, các mục tiêu nhỏ hơn như thiên thạch Chelyabinsk có thể bị đánh chặn chỉ vài phút trước khi va chạm Trái đất bằng cách sử dụng các bệ phóng nhỏ hơn nhiều - tương tự như tên lửa đánh chặn ICBM, trong khi các mục tiêu gây ra mối đe dọa nghiêm trọng hơn, như tiểu hành tinh Apophis đường kính 370 mét, có thể phải đánh chặn trước 10 ngày trước khi va chạm.

Các nhà nghiên cứu cho biết một phần khác của chương trình PI là xem xét một cách tiếp cận chủ động để bảo vệ hành tinh của chúng ta.

Giáo sư Lubin nói: "Chúng ta tiêm vaccine để ngăn ngừa các bệnh trong tương lai. Bởi thế, không gì có thể ngăn cản chúng ta tiêm chủng cho hành tinh này bằng cách sử dụng các 'viên đạn khổng lồ' như kim tiêm vaccine để ngăn chặn thảm họa diệt vong tương lai vì thiên thạch/tiểu hành tinh".

Theo cách tiếp cận này, cùng một hệ thống có thể được sử dụng để chủ động loại bỏ các đối tượng đe dọa như thiên thạch Apophis và Bennu để bảo vệ thế hệ tương lai.

Theo Giáo sư Lubin và Cohen, cách tiếp cận mới này có thể làm cho việc phòng thủ hành tinh trở nên khá khả thi và "dễ dàng như PI", đồng thời sẽ cho phép tạo ra một lộ trình hợp lý cho một hệ thống phòng thủ hành tinh mạnh mẽ.

"Nhân loại cuối cùng có thể kiểm soát số phận của mình và ngăn chặn một thảm họa tuyệt chủng hàng loạt trong tương lai" - Các nhà nghiên cứu viết.

Nghiên cứu trong dự án này cũng được thực hiện bởi các nhà khoa học Jeeya Khetia, Tegan Costa, Hannah Shabtian, Dharv Patel, Alok Thakrar, Alex Korn và Kellan Colburn.