Tham vọng lên sao Hỏa: Cần niềm tin và thật nhiều may mắn

• Những bức ảnh chứng minh có nước chảy trên sao Hỏa
• Sao Hỏa từng có rất nhiều nước
• Chinh phục sao Hỏa: Nhiệm vụ khó khả thi

Sao Hỏa được cho là một nơi đầy hứa hẹn đối với các nhà khoa học, để trở thành chốn định cư mới của loài người. Thế nên, bắt đầu xuất hiện nhiều ý tưởng có phần kỳ quặc về việc đưa con người lên sao Hỏa.

Một vị tỷ phú tuyên bố dùng bom nhiệt hạch để cải tạo môi trường sống trên hành tinh đỏ, xây dựng một thuộc địa cho khoảng 1 triệu người. Trong khi đó, anh chàng sinh viên trẻ tuổi lại đang miệt mài nghiên cứu chế tạo động cơ có thể khiến một con tàu đến sao Hỏa và trở về mà chỉ tốn một bình nhiên liệu.

Những ý tưởng… không đùa

Tàu thăm dò của Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) và các công cụ khác đã chỉ ra rằng sao Hỏa từng có một đại dương nước lỏng - một gợi ý trêu ngươi rằng cuộc sống từng hiện diện ở đây. Và bây giờ NASA công bố tin tức gây sốc: nước đang chảy trên sao Hỏa.

Phát hiện này làm tăng tỉ lệ cược rằng có sự hiện diện của sự sống trên sao Hỏa, trong khi NASA đang toán tính việc gửi phi hành gia đến đây vào năm 2030 như một dự án tiếp theo nhằm khám phá không gian và cuộc sống ngoài hành tinh. Nhưng NASA đang không biết bằng cách nào có thể gửi con người đến sao Hỏa và giúp họ tồn tại trên một hành tinh khắc nghiệt thì nhiều cá nhân tuyên bố họ đang thử nghiệm nhiều phương pháp và sắp hiện thực hóa điều này.

Về môi trường sống trên sao Hỏa, tỷ phú người Mỹ Elon Musk nung nấu ý định dùng bom nhiệt hạch để biến đổi khí hậu lạnh giá. Theo đó, việc sử dụng một quả bom nhiệt hạch sẽ giải phóng các khí gây hiệu ứng nhà kính (như CO2 và CH4), giúp hành tinh đỏ có nhiệt độ ấm hơn. 

Có vẻ như điều này hoàn toàn thực tiễn bởi vì băng ở hai cực Bắc - Nam của sao Hỏa chứa một lượng lớn khí CO2 đang ở trạng thái đóng băng. Nếu như với một năng lượng vừa đủ, có thể biến đổi các CO2 ở dạng băng này thành dạng khí, từ đó tạo ra được hiệu ứng nhà kính và khiến cho nhiệt độ của hành tinh này tăng lên.

Tuy nhiên, đó chỉ là một ý tưởng trong phim khoa học viễn tưởng và không thực sự khả thi. Giới khoa học lại muốn tận dụng các tiểu hành tinh hoặc các thiên thạch để bắn phá hai cực của sao Hỏa nhờ công nghệ tên lửa đẩy hiện đại để thay đổi quỹ đạo của các tiểu hành tinh. Chương trình chuyển hướng quỹ đạo của các tiểu hành tinh do NASA thực hiện có nhiệm vụ gửi các robot lên một tiểu hành tinh gần Trái Đất. Chúng sẽ có nhiệm vụ thay đổi quỹ đạo của tiểu hành tinh này, bằng các động cơ tên lửa đẩy và đưa nó vào quỹ đạo của Mặt Trăng để các nhà khoa học có thể nghiên cứu tính chất của nó và chuẩn bị cho các công cuộc khai thác tài nguyên vũ trụ trong tương lai.

Về phương tiện lên sao Hỏa, sinh viên Patrick Neumann tại Đại học Sydney đã được cấp bằng sáng chế cho mẫu động cơ đẩy ion mà anh chế tạo, phá vỡ kỷ lục hiệu suất của động cơ đẩy ion hiện đại nhất của NASA, với tuyên bố: du lịch sao Hỏa “khứ hồi” chỉ cần một bình nhiên liệu. Patrick Neumann nhận xét, mẫu động cơ của NASA đang sử dụng Xenon - một vật chất khan hiếm trên Trái Đất.

Trong khi đó, động cơ của anh có thể biến nhôm, titan hay nhiều kim loại thông dụng khác thành nhiên liệu. Anh tự tin cho biết 20kg Magie có thể đẩy được một con tàu 100kg tới sao Hỏa và quay trở lại trong khoảng thời gian từ 3 đến 5 năm. Tàu vũ trụ có thể “ăn” một xác vệ tinh trên quỹ đạo để có thêm nhiên liệu. Điều này vừa làm sạch rác vũ trụ lại vừa có thể tăng lượng dự trữ cho động cơ.

Phải rất thận trọng

Nỗ lực đưa người lên sao Hỏa giống như một công nghệ chưa được thử nghiệm, tỷ lệ thất bại thậm chí chạm ngưỡng 100%. Nói một cách khác, mọi ý tưởng đều hoang đường và những thảm kịch như đang chờ đón. Các nghiên cứu chỉ ra rằng, năng lượng từ một quả bom nguyên tử, hay nhiệt hạch là không đủ để giải phóng lượng CO2 cần thiết. Thậm chí, nếu kiên quyết đi theo con đường này thì quá trình cải tạo môi trường sao Hỏa sẽ cần đến hàng nghìn quả bom như vậy. Tuy nhiên cho dù có mang được cả nghìn đầu đạn lên sao Hỏa thì việc kích nổ vẫn là một bước đi sai lầm, có thể là một trong những quyết định tệ hại nhất của con người.

Các vụ nổ bom nguyên tử sẽ biến sao Hỏa thành một phiên bản vũ trụ của thảm họa Chernobyl năm 1986. Hơn thế nữa, hàng nghìn vụ nổ bom nguyên tử sẽ tạo ra một đám mây phóng xạ khổng lồ phủ kín hành tinh này. Nó sẽ chấm dứt mọi nỗ lực của con người trong việc đặt chân lên sao Hỏa. Theo thời gian, các phóng xạ này sẽ thấm vào các lớp đất và có thể là cả nguồn nước phía bên dưới. Khi nguồn tài nguyên đất và nước bị ô nhiễm bởi phóng xạ, sao Hỏa sẽ trở thành một hành tinh chết mãi mãi.

Nhiều người tin rằng công nghệ thay đổi quỹ đạo, tiểu hành tinh sẽ khỏa lấp được những khiếm khuyết của ý tưởng “ném bom”. Tuy nhiên, kích thước tiểu hành tinh, cường độ lực công phá phải “đủ cần thiết” để gây ra một vụ va chạm với năng lượng tương đương với hàng nghìn đầu đạn nhân. Điều khó khăn nhất là các nhà khoa học cần phải tính toán chính xác để ném các tiểu hành tinh này vào đúng vị trí hai cực của sao Hỏa. Ngoài ra, còn phải chờ đợi liệu kế hoạch thay đổi quỹ đạo này có thực sự an toàn vì chỉ cần sai sót một chút thì rất có thể Trái Đất sẽ trở thành mục tiêu chứ không phải sao Hỏa.

Ý tưởng về động cơ của Patrick Neumann nhận được nhiều lời khen, thế nhưng vẫn có những nhược điểm của một động cơ hoạt động trên nguyên lý đẩy ion. Chúng tạo ra lực đẩy bằng cách gia tốc các ion và phóng chúng ra để thu phản lực. Những động cơ này chỉ thích hợp sử dụng trong chân không. Để tiếp cận các hành tinh hay đơn giản như Mặt Trăng, con người vẫn phải dựa vào những tên lửa đẩy. Tuy nhiên, Neumann nói rằng động cơ của anh vẫn có thể sử dụng để tiếp cận các đối tượng có trọng lực thấp như mặt trăng Phobos hay Deinos của sao Hỏa, hay trở thành ứng dụng tuyệt vời tích hợp cho các vệ tinh trong quỹ đạo Trái Đất.

Trong những nỗ lực mới nhất, NASA tin rằng bằng cách phát triển hơn nữa các phương thức đẩy hiện tại của tàu vũ trụ, họ có thể gửi một tàu vũ trụ có người lái đến sao Hỏa. Một kịch bản tiếp theo là tiếp tế nhiên liệu trước khi đến sao Hỏa thông qua Phobos, vận chuyển tàu vũ trụ không người lái tới đây, hạ cánh tàu vũ trụ chứa bốn phi hành gia đến Phobos sau một chuyến đi 8 tháng từ Trái Đất. Sau đó, chở họ và nhiên liệu tiếp tế hạ cánh xuống sao Hỏa trong 10 tháng, trước khi đưa các nhà du hành trở về Trái Đất.

Tuy nhiên, một chuyến hành trình dài bên trong “một hộp kim loại chật chội” sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe và tinh thần của phi hành đoàn. Kéo dài thời gian trong không gian không trọng lực sẽ có những ảnh hưởng xấu, bao gồm mất mật độ xương và sức mạnh cơ bắp. Chưa kể đến việc xuất hiện những thách thức tinh thần và ảnh hưởng tâm lý. Phi hành gia trên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) quay theo quỹ đạo Trái Đất có thể đáp xuống Trái Đất bằng một tàu phi thuyền không gian nếu cần thiết. Đối với đội thám hiểm sao Hỏa bị cô lập, quê nhà chỉ còn là một dấu chấm nhỏ trên bầu trời, liên lạc sẽ trở nên khó khăn do tín hiệu vô tuyến phải đi trong khoảng thời gian dài.

NASA sẽ tiếp tục tìm hiểu về sao Hỏa và trau dồi kế hoạch trong vòng 15 năm tới. Tất nhiên, có những khó khăn phía trước, nhưng điều quan trọng là nỗ lực này không đòi hỏi bất kỳ bước đột phá khoa học quá lớn nào. Thay vào đó, tất cả các yếu tố cần thiết phụ thuộc vào nghiên cứu khoa học chính xác, cải tiến công nghệ cùng “niềm tin và thật nhiều may mắn”. Con người đang ở gần sao Hỏa hơn bao giờ hết. Và sứ mệnh đặt chân lên hành tinh đỏ này, nếu thành công, sẽ tạo nên một thành tựu đột phá nhất trong ngành công nghiệp vũ trụ thế kỷ 21 của loài người…