Sau nhiều năm công tác ở chi nhánh công ty trên Sao Hỏa, năm nay Long mới có cơ hội về thăm gia đình. Cứ hơn 2 năm một lần, vào thời điểm trái đất và Sao Hỏa ở vị trí gần nhau nhất trên quỹ đạo, các công ty trên Sao Hỏa lại cho các nhân viên thay phiên nhau về thăm trái đất. Long mua cho con gái một viên đá Sao Hỏa hình chú thỏ con, thứ mà anh tin rằng cô bé sẽ rất thích...
Có thể bạn không tin nhưng câu chuyện tưởng như viễn tưởng trên có thể thành hiện thực trong tương lai.
Nhớ lại gần nửa thế kỉ trước, loài người lần đầu tiên đặt chân lên mặt trăng. Đó một ngày đáng nhớ của tháng 7 năm 1969, khi nhà du hành vũ trụ người Mỹ Neil Amstrong bước cái chân trái xuống bề mặt trăng và nói một câu để đời "đây là một bước chân nhỏ đối với một con người nhưng là một bước nhảy khổng lồ đối với nhân loại". Anh và người bạn đồng hành đã có 2 tiếng rưỡi "dạo chơi" trên miền đất của chú Cuội và chị Hằng. Trong suốt 3 năm rưỡi sau đó, các con tàu Apollo nối tiếp nhau đã đưa 10 nhà du hành khác lên thăm thú nơi này. Nhiều người Mỹ và cả trên thế giới khi đó đều tin rằng ngày mà con người chinh phục, đi du lịch, và thậm chí sinh sống trên các hành tinh khác hẳn không còn xa!
Vậy mà, không thể tin được, đó cũng là những người cuối cùng cho đến bây giờ đặt chân lên mặt trăng! Cái "bước nhảy khổng lồ" đó là kết quả của cuộc đua vô cùng tốn kém giữa Mỹ và Liên xô. Cuộc đua kết thúc thì thôi, tiền chứ có phải giấy đâu mà đốt mãi!
Có thể trong niềm tự hào dâng trào, Amstrong gọi đó là "bước nhảy khổng lồ" của nhân loại. Đúng hơn, nó nên được gọi khiêm tốn hơn là một cột mốc đáng nhớ trên hành trình của nhân loại. Tuy nhiên, bạn sẽ nói gì nếu con người đặt chân tới sao Hỏa, xây dựng một cộng đồng đông đảo và định cư bền vững trên đó? Đây mới chính là "bước nhảy khổng lồ" của loài người, điều mà chúng ta, những người đang sống, kỳ vọng được chứng kiến trong cuộc đời mình!
Phần tiếp theo, tôi sẽ thảo luận về việc tại sao chúng ta cần chinh phục sao Hỏa, và làm thế nào để thực hiện được điều đó.
Tại sao cần lên sống ở hành tinh khác?
Hãy quay lại thời kì thế kỉ 15, 16 khi bản đồ thế giới vẫn còn nhiều mảng tối chưa được khám phá, tựa như tấm bản đồ của trò chơi Đế chế. Các nhà hàng hải châu Âu đua nhau rời bến, tiến sâu vào lòng đại dương mênh mông và đầy bất an. Nhiều người bỏ mạng. Kẻ tìm ra châu Mỹ (Christopher Columbus). Người đi vòng quanh thế giới và chứng thực trái đất hình tròn (Ferdinand Magellan). Thời đó họ được tung hô như những anh hùng, và ngày nay lịch sử còn ghi danh.
Dĩ nhiên là các chuyến đi như vậy ngoài hiểm nguy còn rất tốn kém và cần nguồn tiền tài trợ. Columbus đã thất bại khi thuyết phục triều đình Bồ Đào Nha về kế hoạch của mình. Sau đó ông mất 7 năm mới thuyết phục được Tây Ban Nha, một đế chế mới thống nhất đồng ý liều lĩnh để hy vọng chiếm lấy các lợi thế thương mại. Sau những chuyến hành trình thành công của các nhà hàng hải thời bấy giờ là những lợi ích từ giao thương về tơ lụa và gia vị, mở rộng tầm ảnh hưởng của "mẫu quốc", dẫn đến chính sách thuộc địa hóa của châu Âu - một phần quan trọng của lịch sử thế giới sau này.
Con người chưa bao giờ từ bỏ giấc mơ phiêu lưu khám phá, lần này đến lượt vũ trụ. Chúng ta rồi sẽ "thuộc địa hóa" các hành tinh khác, chắc chắn vậy, chỉ là sớm hay muộn.
Việc chinh phục vũ trụ hẳn là về lâu dài mang lại nhiều lợi ích: tài nguyên, khoáng sản, các nguồn năng lượng, du lịch vũ trụ, nghiên cứu khoa học. Nhưng hơn hết là khả năng duy trì và phát triển lâu dài của nhân loại. Không phải câu chuyện một cá thể, mà là của cả loài người.
Tại sao tôi nói vậy? Đã bao giờ bạn gặp trường hợp đang soạn thảo văn bản và đột nhiên mất điện khi chưa kịp lưu chưa? Đúng là chỉ muốn khóc. Hoặc bạn đã lưu một tài liệu quan trọng trên ổ cứng, nhưng ổ cứng bị hỏng - một loại ác mộng khác. Điều tôi muốn nói là gì? Chúng ta cần sao lưu dự phòng. Con người cũng vậy, chúng ta cần định cư đủ đông và bền vững trên các hành tinh khác, phòng khi có điều gì đó tồi tệ xảy ra với loài người trên trái đất. Loài khủng long bị tuyệt diệt được cho là do một thiên thạch lao vào trái đất gây ra một tầng khói bụi dày trong khí quyển kéo dài trong một thời gian dài. Còn có các nguy cơ khác như các chùm tia gamma đến từ vũ trụ, siêu núi lửa, dịch bệnh chết chóc, chiến tranh hạt nhân/hóa học/sinh học, các tai nạn khi nghiên cứu khoa học công nghệ cao, biến đổi khí hậu, hoặc các vấn đề khác do chính con người gây ra (để hiểu thêm về các nguy cơ có thể xảy ra, xem bài Bao giờ loài người diệt vong?).
Trong dài hạn, các giống loài sống trên 1 hành tinh đơn lẻ sẽ không thể sống sót.Michael Griffin, NASA
Đấy là việc duy trì của loài người. Ngoài ra, việc định cư ngoài vũ trụ trong dài hạn chắc chắn còn mang tới bước phát triển mới cho nhân loại. Giống như quá trình từ nước lên cạn thúc đẩy sự tiến hóa vượt bậc cho sinh vật, hay các lần di cư ra khỏi châu Phi thời xa xưa đã dẫn tới các thay đổi lớn lao cho loài người. Không chỉ là chuyện "học 1 sàng khôn", mà còn là sự tiến hóa trong dài hạn.
Tại sao là Sao Hỏa
Đầu tiên phải khẳng định, bất chấp tình trạng ô nhiễm và biến đổi khí hậu, trái đất vẫn là nơi tuyệt vời để sống. Đây là nơi sinh vật bao gồm loài người đã sinh ra, thích nghi qua hàng triệu năm. Vũ trụ ngoài kia không được thiết kế để con người sống. Các hành tinh khác ngoài trái đất mà chúng biết đến đều vô cùng khắc nghiệt cho sự sống, hoặc quá xa xôi nên việc đi đến đó là phi thực tế.
Thử nhìn gần hơn trong hệ mặt trời.
Sao Thủy (Mercury) gần mặt trời nhất. Do quá gần nên gió mặt trời đã thổi bay hầu như toàn bộ khí quyển. Đứng ở đây chẳng khác gì đứng trong chân không. Bạn không thở được, và toàn bộ không khí trong phổi bị hút ra hết. Không những thế, các tia bức xạ từ mặt trời và vũ trụ không bị khí quyển ngăn trở sẽ không để bạn yên. Nhiệt độ ban ngày là 430oC, còn ban đêm là -170oC. Ác mộng!
Tiếp theo là Sao Kim (Venus, vẫn được dân ta gọi nôm na là Sao Mai và Sao Hôm). Ngược với Sao Thủy, bầu khí quyển dày đặc của Sao Kim tạo ra áp suất gấp 90 lần trên trái đất - cảm giác đứng trên mặt đất mà giống như đang lặn sâu 1km dưới đại dương, di chuyển tay chân trong không khí giống như di chuyển dưới nước. Bầu khí quyển dày đặc cũng gây ra "hiệu ứng nhà kính" đáng sợ, ngày cũng như đêm, nhiệt độ hầu như không đổi, vào khoảng 465oC. Khí CO2 chiếm tới 96% không khí cũng đầu độc bạn ngay lập tức.
Còn lại là hành tinh khí: Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương, Sao Hải Vương. Chúng không có "mặt đất"! Chỉ là các khối khí khổng lồ và khắc nghiệt. Chẳng cần nói bạn cũng hình dung được việc sống trên đây bất khả thi thế nào với trình độ khoa học công nghệ của con người hiện tại.
Quay lại Sao Hỏa. Sống trên sao Hỏa cũng chẳng dễ chịu gì. Nhiệt độ lạnh hơn Nam Cực. Không khí đậm đặc CO2 không thể thở. Tầng khí quyển mỏng không đủ để bảo vệ bạn trước các tia bức xạ - dẫn đến nguy cơ cao hơn về ung thư và khả năng sinh sản. Lực hấp dẫn chỉ bằng 1/3 trái đất có thể gây ra các vẫn đề về sức khỏe - dù chưa rõ mức độ. Dẫu vậy, so với các điều kiện ác mộng trên các hành tinh khác, sao Hỏa vẫn ít khắc nghiệt hơn rất nhiều. Với việc sử dụng các công nghệ tiên tiến để khắc phục các nhược điểm trên, con người hoàn toàn có thể định cư trên Sao Hỏa, nếu muốn.
Còn mặt trăng thì sao?
Mặt trăng vẫn luôn được xem là ứng cử viên khác cho việc định cư lâu dài. Ưu điểm nổi bật là khoảng cách: ánh sáng chỉ mất hơn 1 giây để đi đến mặt trăng, trong khi mất từ 3~21 phút để tới Sao Hỏa (tùy vị trí của 2 hành tinh trên quỹ đạo). Bạn chỉ cần 3 ngày để bay lên mặt trăng, trong khi đó mất 6 tháng để lên Sao Hỏa (mà phải đợi hơn 2 năm thì 2 hành tinh mới gần nhau để khởi hành). Từ mặt trăng, bạn có thể liên lạc với mặt đất và được trả lời ngay thay vì phải đợi hàng chục phút như từ Sao Hỏa. Việc này cũng tác động lên tâm lý con người: khi có sự cố gì chạy về trái đất may ra còn kịp!
Tuy nhiên, mặt trăng có những điểm yếu. Mặt trăng không có khí quyển khiến ảnh hưởng của các tia bức xạ nguy hiểm hơn nhiều. Lực hấp dẫn trên mặt trăng chỉ bằng 1/6 trái đất (và bằng một nửa của Sao Hỏa) gây ra nhiều chứng bệnh cho con người khi ở lâu (như mất cơ, loãng xương, vv) - nhiều khả năng sẽ phải "xoay vòng": ở trên mặt trăng 1 năm lại phải quay về trái đất. Một ngày trên mặt trăng dài tới 29 ngày trái đất (trong khi Sao Hỏa là 24.5 giờ trái đất), với nhiệt độ ban ngày là 123 độ C và ban đêm là -233 độ C, khắc nghiệt hơn Sao Hỏa. Mặt trăng cũng ít các tài nguyên cần thiết cho việc định cư lâu dài (nước, các-bon, ni-tơ, kim loại như đồng, vv). Những việc này làm cho việc định cư trên mặt trăng cần nhiều đầu tư về công nghệ tiên tiến (công trình dưới lòng đất, hệ thống năng lượng mặt trời để sống và trồng trọt, các máy móc phức tạp để điều chế nước và các chất cần thiết, vv - hoặc tất cả phải vận chuyển từ trái đất). Vì thế, cuộc sống ở mặt trăng phụ thuộc nhiều vào trái đất. Có thể xây dựng mặt trăng thành một "thành phố vệ tinh", cho mục đích nghiên cứu khoa học, du lịch, hoặc để thử nghiệm tập dượt trước khi xa hơn vào không gian. Tuy nhiên, về lâu dài, mặt trăng không thể được coi một bản sao dự phòng cho loài người. Khi trái đất có "mệnh hệ" gì thì con người khó tồn tại độc lập trên mặt trăng.
Sao Hỏa cũng gặp hầu hết các điểm yếu của mặt trăng nói trên, nhưng ở mức độ nhẹ hơn. Hơn nữa, Sao Hỏa có khí quyển nên có cơ hội để con người "cải tạo" không khí trở nên gần giống với trái đất khi công nghệ cho phép. Với diện tích rộng hơn mặt trăng rất nhiều, tài nguyên dồi dào, cũng như khả năng định cư độc lập cao hơn, Sao Hỏa có tiềm năng to lớn trở thành một thế giới mới của loài người.
Ngoài mặt trăng và Sao Hỏa, chúng ta còn có các lựa chọn khác. Các thiên thể trong vành đai tiểu hành tinh hay các vệ tinh của các hành tinh lớn trong hệ mặt trời cũng có thể được chinh phục làm nơi định cư trung gian để trung chuyển và khai thác tài nguyên. Có nhiều tranh cãi về việc nên bắt đầu như thế nào và ở đâu trước: mặt trăng, tiểu hành tinh, hành tinh lùn, hay Sao Hỏa. Tuy nhiên, vì các lý do đã đề cập ở phần trước, trong bài viết này tôi sẽ chỉ tập trung vào việc định cư trên Sao Hỏa.
Làm sao để chinh phục Sao Hỏa
Từ lúc tổng thống Mỹ John F. Kennedy tuyên bố sứ mệnh "Chúng ta chọn đi lên mặt trăng" đến khi Neil Amstrong đặt chân lên đó chỉ mất 8 năm. Điều đó tạo niềm tin là nếu chúng ta đầu tư và có quyết tâm, việc định cư trên Sao Hỏa là có thể làm được.
Vấn đề chi phí
Bước đầu tiên là phải giảm chi phí để đưa 1 người vào không gian xuống mức chấp nhận được. Trước đây, tình trạng các đại gia như Boeing hay Lockheed Martin độc quyền các hợp đồng với NASA (Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ) và Bộ Quốc phòng Mỹ làm cho mọi thứ trở nên đắt đỏ một cách vô lý. Kể từ khi công ty SpaceX của tỉ phú Elon Musk có thể phóng phi thuyền vào không gian với chi phí rẻ hơn nhiều lần và giành được một số hợp đồng từ chính phủ Mỹ, các ông lớn không còn có thể ngồi yên. Cuộc đua đã bắt đầu. Ngày nay, hầu hết các công ty không gian vũ trụ đều đang nghiên cứu thử nghiệm tên lửa đẩy tái sử dụng được (một yếu tố cực kỳ quan trọng để hạ giá thành nhưng cho đến nay chưa làm được). Một cuộc cách mạng về giá là điều có thể nhìn thấy trong 3~5 năm tới. Mọi thứ khá giống thị trường viễn thông Việt Nam thời kì Vietel mới tham gia vào và "phá giá" thị trường.
Sân chơi mới của các tỉ phú?
Nhiều tỉ phú đã đứng ra thành lập các công ty trong lĩnh vực không gian vũ trụ, và đang là nhân tố mới kéo giá thành xuống. Elon Musk với SpaceX. Jeff Bezos (Amazon CEO) với Blue Origin. Paul Allen (đồng sáng lập Microsoft) với Vulcan Aerospace. Richard Branson với Virgin Galactic. Những người nổi tiếng có tầm nhìn xa này đang coi ngành công nghiệp không gian cũng giống như ngành công nghiệp máy tính thuở ban đầu. Việc giảm giá thành xuống mức chấp nhận được sẽ mở ra nhiều tiềm năng to lớn.
Các bước thực hiện
Có rất nhiều chương trình chinh phục Sao Hỏa đang được đề ra, hướng tới mục tiêu đưa người đầu tiên lên Sao Hỏa vào khoảng năm 2030 (có chương trình tham vọng đạt được sớm hơn, có chương trình muộn hơn). Trong số đó có nhiều chương trình của các cơ quan hàng không vũ trụ của các nước (Mỹ, Nga, Châu Âu, vv). Tuy nhiên, được nhắc đến nhiều nhất trên truyền thông là chương trình đưa 1 triệu người lên Sao Hỏa của tỉ phú Elon Musk (thông qua công ty SpaceX của ông) và chương trình Mars One của người Hà Lan. Đặc biệt Mars One gần đây được biết đến ở Việt Nam thông qua việc chọn 100 ứng viên lên Sao Hỏa trong đó có 1 người gốc Việt. Tuy nhiên, chương trình này gặp rất nhiều chỉ trích về việc thiếu tính khả thi cũng như chưa nghiêm túc và đàng hoàng trong việc tính toán và thực hiện. Trái lại, chương trình của Elon Musk đang được kì vọng sẽ thành hiện thực vì SpaceX chủ động được nguồn tiền đầu tư và công nghệ, và Elon Musk có quyết tâm rất cao thực hiện sứ mệnh này.
Hành trình chinh phục Sao Hỏa sẽ rất thách thức, và ít nhất sẽ trải qua các bước sau.
Bước 1: Gửi các tàu không người lái lên sao hỏa để mở rộng thăm dò, nghiên cứu, tìm kiếm và thử nghiệm. Các robot sẽ tìm kiến các vị trí để xây dựng cộng đồng đầu tiên: có địa hình phù hợp, có nhiều ánh sáng để sử dụng năng lượng mặt trời, gần các nguồn nước đóng băng và các nguồn tài nguyên khác. Các robot này cũng sẽ đo đạc cụ thể các đặc điểm của Sao Hỏa như liều lượng bức xạ, lực hấp dẫn, thành phần đất, không khí ở nhiều vị trí khác nhau. Các nhà khoa học sẽ dựa vào thông tin này để thử nghiệm, đánh giá, và chế tạo các máy móc thiết bị cần thiết để hỗ trợ con người. Bộ đồ bảo hộ tránh tia bức xạ. Các thiết bị điều chế Ô-xy và nước. Hệ thống năng lượng mặt trời. Các "nhà khép kín" trên mặt đất hoặc hầm dưới lòng đất để ở, các "lồng khép kín" để sinh hoạt, trồng trọt, vv. Chúng ta sẽ phải thử nghiệm và tập luyện trước mọi thứ trên trái đất, ví dụ như tại Nam cực hay các sa mạc, và xây dựng các "phòng Sao Hỏa" với môi trường giống hệt trên Sao Hỏa. Thậm chí có thể thử nghiệm trên mặt trăng. Các vệ tinh thông tin liên lạc cũng cần được phóng lên quỹ đạo Sao Hỏa trước, để đảm bảo thông tin liên lạc thông suốt.
Bước 2: Một phi thuyền sẽ được phóng lên Sao Hỏa và quay về. Chỉ để chứng minh nó có thể quay về an toàn. Chương trình Mars One dự kiến cho những người tham gia nhận "vé một chiều" và không cần quay lại. Chương trình của SpaceX là "vé hai chiều". Theo Elon Musk thì như vậy số người tham gia sẽ tăng lên nhiều. Ông ước tính cộng đồng cần đạt 1 triệu người mới có thể phát triển bền vững.
Bước 3: Các tàu con thoi sẽ đưa các máy móc thiết bị và công cụ cần thiết lên Sao Hỏa. Các robot sẽ giúp lắp đặt các thiết bị này để chuẩn bị cho các cuộc đổ bộ của con người.
Bước 4: Nhóm người đầu tiên được chọn lọc kỹ sẽ lên Sao Hỏa đầu tiên và bắt đầu công việc của những người khai phá. Trong chương trình của SpaceX thì người tham gia sẽ phải trả tiền (500,000USD) còn chương trình của Mars One thì hy vọng vào tiền bản quyền truyền hình thực tế.
Cứ thế, tình hình cuộc sống, tâm tư và các trải nghiệm của "người Sao Hỏa" sẽ được gửi về trái đất. Các sự cố xảy ra sẽ được nghiên cứu và khắc phục. Các nhóm tiếp theo sẽ lên đường. Cộng đồng ngày một đông thêm.
Những người đầu tiên từ Sao Hỏa trở về trên chuyến khứ hồi sẽ được chào đón nồng nhiệt. Họ lên truyền hình và báo chí kể về những khó khăn nhưng thú vị, những ý nghĩa cảm nhận được. Nhiều người khác hứng khởi lên đường. Cộng đồng trên Sao Hỏa bắt đầu chật chội và phải xây thêm các khu khép kín rộng lớn khác. Người ta bắt đầu xây dựng các công trình giải trí như nhà hàng hay sân thể thao...
Bước cuối cùng là "trái đất hóa", tức là biến hành tinh đỏ thành 1 hành tinh xanh! Tại sao không? Hàng triệu năm qua, sinh vật đã tiến hóa để phù hợp với điệu kiện tự nhiên. Có thể nào chúng ta sẽ biến đổi tự nhiên (Sao Hỏa) để phù hợp với điều kiện sống của con người? Nếu không làm được điều này, chúng ta chẳng khác nào cá sống trong bể nước, và cho dù mở rộng bể nước đến đâu cũng không thể tự do tự tại như sống trong sông ngòi hay đại dương.
Để làm xanh hóa Sao Hỏa, chúng ta cần làm ấm hành tinh này, tăng độ dày của tầng khí quyển để chặn các tia bức xạ, làm băng ở các cực tan chảy tạo ra sông hồ, tạo ra Ô-xy trong không khí để có thể hít thở ngoài trời. Có một số phương án đã được các nhà khoa học đưa ra.
- Đưa các gương lớn vào quỹ đạo Sao Hỏa để phản chiếu ánh nắng mặt trời làm tăng nhiệt độ.
- Đưa các nhà máy sản suất khí nhà kính lên sao hỏa để tạo hiệu ứng nhà kính, làm dầy tầng khí quyển và ấm lên toàn Sao Hỏa.
- Sản suất Ô-xy bằng vi khuẩn lam và tảo mang từ trái đất, theo đúng cách mà Ô-xy được tạo ra trên trái đất.
- Điều hướng một sao chổi kích cỡ phù hợp đâm vào Sao Hỏa để lấy nguồn nước và làm tăng nhiệt độ.
CẬP NHẬT (20/9/2015): Thậm chí, trong một chương trình truyền hình gần đây, Elon Musk còn đưa ra ý kiến cho nổ bom nhiệt hạch ở các cực của Sao Hỏa để làm tan băng tăng nhiệt độ.
Có thể mất hàng trăm năm thậm chí hàng nghìn năm cho đến khi con người có thể sống ngoài trời không cần bảo hộ và hít thở trực tiếp bầu không khí Sao Hỏa trong lành. Khi đó, không chừng Sao Hỏa lại là một thế giới mới phát triển hơn trái đất, nơi tập trung các công ty công nghệ (kiểu Thung lũng Silicon), các công ty khởi nghiệp, trung tâm của ngành năng lượng, khai khoáng, và công nghiệp vũ trụ của loài người.
Lan ra khắp hệ mặt trời
Sau khi đã ổn định trên Sao Hỏa và có được những kinh nghiệm quý báu cũng như các tiến bộ khoa học kĩ thuật cần thiết, chúng ta sẽ lần lượt "xâm chiếm" và làm xanh hóa các hành tinh khác trong hệ mặt trời. Mà tại sao lại cần 1 hành tinh, chúng ta hoàn toàn có thể xây dựng 1 tiểu hành tinh nhân tạo - đúng hơn là một phi thuyền khổng lồ với đầy đủ tiện nghi trong không gian! Dĩ nhiên chúng ta sẽ đi ra ngoài hệ mặt trời đến những hành tinh xa xôi. Không có giới hạn nào cả, ngoài giới hạn về trình độ khoa học kỹ thuật.
Khi loài người lan ra vũ trụ, do sự xa cách về địa lý dần dẫn đến việc từ giọng nói địa phương, từ vựng, cho đến văn hóa và trình độ phát triển ngày một cách biệt. Qua hàng chục nghìn hoặc trăm nghìn năm, loài người trên các hành tinh xa xăm sẽ dần tách ra thành những giống loài mới...
Rồi người ta sẽ nhớ mãi về một "bước nhảy khổng lồ" từ trái đất lên Sao Hỏa, vào nửa đầu thế kỉ 21.
Chia sẻ
