Một trăm năm nữa bay lên sao Hỏa là chuyện bình thường

Nhà địa vật lý Christiane Heinicke ở Bremen nghiên cứu về môi trường sinh sống của con người trên Mặt trăng và sao Hỏa. Chị cho rằng, không lâu nữa con người có thể di cư lên các vệ tinh của Trái đất để sinh sống, đồng thời bày tỏ quan điểm rõ ràng đối với kế hoạch lên sao Hỏa của Elon Musk.

Có thể nói đây là một cấu trúc đầu tiên sẽ xuất hiện trên mặt Trăng và sau này trên sao Hỏa: Từ năm 2017, Christiane Heinicke nghiên cứu về một môi trường, tức một khu dân cư, để con người sinh có thể sinh sống, gồm nhiều modul – trong đó có bếp, buồng ngủ gồm sáu khoang, một nhà kính và một phòng thí nghiệm. Christiane Heinicke phụ trách dự án MaMBA (Moon and Mars Base Analog), tại Trung tâm ứng dụng công nghệ không gian và Trọng lực vi mô (Zarm) của đại học Bremen.

Một thành viên trong nhóm của Christiane Heinicke thực hiện nghiên cứu thử nghiệm một năm trong không gian mô phỏng sao Hỏa ở Mauna Loa, Hawaii. Nguồn: Christiane Heinicke / HI SEAS

Modul đầu tiên trên “cơ ngơi” của mình, nhóm nghiên cứu của chị đã hoàn thiện một phòng thí nghiệm. Nhiều nhà khoa học đã phải thử nghiệm sống và làm việc trong môi trường này trong một thời gian dài. Xin hỏi sự khác nhau giữa modul này với một phòng thí nghiệm của một trường đại học như thế nào?

Trước hết mọi thứ đều nhỏ và gọn hơn rất nhiều. Phòng thí nghiệm khi hoàn thiện sẽ có một hệ thống tuần hoàn không khí và nước khép kín, trên mặt trăng người ta không thể mở cửa sổ cho khí trời tràn vào. Tạm thời modul của chúng tôi mới chỉ là một sự trình diễn về một trạm khoa học và mới là bước đi đầu tiên: tuy được lắp đặt với kích cỡ như thật nhưng nguyên liệu chỉ làm bằng gỗ và chưa có hệ thống cung cấp oxy và thải khí carbonic ra ngoài. Mục tiêu tiếp theo của chúng tôi là bố trí modul thế nào đó để nó hoạt động được khi ở trên mặt trăng.

Vậy còn thiếu những gì?

Các điểm quan trọng nhất là vỏ bên ngoài phải chịu được sự chênh lệch về áp suất trên mặt trăng, bên trong cần có một cái thùng đủ lớn để lưu giữ không khí trong modul. Tất nhiên điều quan trọng là cần có một hệ thống để duy trì sự sống và xử lý nước. Và còn một vấn đề nữa đó là những cái cửa sổ.

Những cái cửa sổ ư?

Đúng vậy, chỉ có một trong sáu modul sẽ có cửa sổ. Bao bọc quanh trạm là một lớp vỏ ngoài vững chắc để ngăn chặn các tia vũ trụ ở bên ngoài bầu khí quyển Trái đất vì những tia này cực kỳ nguy hiểm. Trong hầu hết các modul các nhà du hành vũ trụ chỉ trông thấy một bức tường, cửa sổ thực ra không có ý nghĩa gì nhiều, vả lại chúng cũng dễ bị hư nứt. Tuy nhiên trong khu vực sinh hoạt chung, người ta bố trí một cửa sổ và ở vỏ ngoài cũng có một chỗ trống để phi hành đoàn ít ra cũng được chiêm ngưỡng mặt trăng.

Christiane Heinicke và nhóm nghiên cứu. (Nguồn: up2date.uni-bremen.de).

Chu kỳ ngày – đêm trên mặt trăng và Trái đất rất khác nhau. Điều đó tác động như thế nào đến những người sống trên mặt trăng và trên “căn nhà”của chị?

Khi người ta xây dựng một môi trường sống trên mặt trăng và ở gần đường xích đạo thì một ngày của mặt trăng tương đương bốn tuần lễ trên Trái đất – 14 ngày tràn trề ánh sáng, và đương nhiên cũng có 14 ngày là đêm. Vị trí đẹp nhất trên mặt trăng là một khu vực bằng phẳng ở Nam cực, ở nơi đó mỗi ngày đón nhận 80 đến 90% ánh sáng trời.

Với chị cái gì là khó khăn lớn nhất và chưa được hóa giải để con người có thể sinh sống được trên mặt trăng?

Về phương diện kỹ thuật thì hầu như không còn có cản trở lớn, ngay từ bây giờ người ta có thể sao chép một hệ thống duy trì sự sống trên trạm vũ trụ. Nội trong mười năm nữa con người có thể sống trên mặt trăng. Tuy nhiên chúng tôi còn phải khảo sát xem công nghệ của mình có vượt qua được thử thách của thực tế hay không và mọi hoạt động có ổn định không, nhất là khi tính đến chuyện ở đó lâu dài thì có một loạt vấn đề cần phải hoàn thiện hơn nữa. Nên lấy mặt trăng làm mục tiêu hàng đầu. Tại đây, đến một lúc nào đó, chúng tôi phải tính đến chuyện cải tiến kỹ thuật để từ đây bay tới sao Hỏa. Người ta không thể từ sao Hỏa yêu cầu Trái đất gửi thiết bị, phụ tùng thay thế, thời gian bay tới tới đó mất từ 6 đến 8 tháng.

Bản thân chị đã có một số kinh nghiệm đối với sao Hỏa. Cùng với năm thành viên khác mùa hè 2015, chị đã sống trong một trạm sao hỏa mô phỏng của Nasa trên đảo Hawai, tách biệt hoàn toàn với thế giới bên ngoài. Chị chỉ được phép giao lưu với bên ngoài qua email nhưng thư luôn đến chậm 20 phút, tại sao lại như thế?

Khoảng cách từ sao Hỏa tới Trái đất khoảng từ 50 triệu đến 400 triệu kilomet. Mặc dù với tốc độ ánh sáng thòi gian một tín hiệu, ánh sáng từ ngọn đèn pin, chạy tối đa cũng mất khoảng 20 phút. Tôi có thể gửi skype từ sao Hỏa nhưng vẫn phải chờ 40 phút mới nhận được phản hồi. Điều này làm thay đổi sự giao tiếp, người ta độc thoại và rất khó để có được một cuộc trao đổi thực sự với nhau.

Sự thay đổi giao tiếp mới chỉ là một sự thách thức, ngay cả sự chung sống với nhau cũng thay đổi. Trong cuốn sách “Terranauten” của tác giả người Mỹ T. C. Boyle mô tả 16 người tá túc hai năm liền trong một quả cầu thủy tinh “Ecosphere 2”, không ai được ra khỏi nơi này. Một phụ nữ mang thai và từ đó đã xẩy ra nhiều chuyện rắc rối. Đó chỉ là chuyện hư cấu – trong dự án của chị có cho phép yêu đương không?

Nasa rất bảo thủ, trong các cuốn số tay hướng dẫn của mình Nasa hầu như không đề cập đến những nhu cầu của con người. Nhưng với tư cách là thành viên phi hành đoàn, chúng tôi có thảo luận về đề tài này: xử lý quan hệ tình ái như thế nào đây? Ý kiến chung là chuyện “yêu đương” không thật sự là một giải pháp tối ưu, nhưng nếu đặt ra cấm đoán thì có thể sẽ dẫn đến nỗi thất vọng, chán nản. Nguy cơ là ở chỗ cặp đôi đó tách ra khỏi tập thể hoặc sau khi tan vỡ sẽ không trao đổi, mặt nặng mày nhẹ với nhau. Trên sao Hỏa, người ta không thoát được “người cũ”! Trong môi trường sinh sống thử nghiệm của chúng tôi cũng đã nảy sinh quan hệ yêu đương này nọ, tuy nhiên mọi chuyển đều ổn, không xảy ra các bi kịch lớn.

Với rất nhiều người thì sao Hỏa có những đặc tính và khoảng cách rất rất xa so với thực tế cuộc sống của chúng ta. Vậy chị có thể tiết lộ cho chúng tôi một số điều kiện sống ở đó như thế nào, và nó sẽ phải như thế nào để con người có thể tồn tại được ở đó?

Trên sao Hỏa bầu khí quyển rất loãng, thành phần chủ yếu là carbondioxite, nhiệt độ khoảng âm 60 độ. Nếu đi ra ngoài phải mặc quần áo vũ trụ, có hệ thống lò sưởi và một hệ thống lọc. Một ngày sáng sủa trên sao hỏa tựa như một ngày mùa đông mù sương ở miền bắc nước Đức, bầu trời ban ngày có mầu hồng do khí quyển bị nhuốm bụi đỏ và vào lúc hoàng hôn thì bầu trời trở nên xanh biếc.

Elon Musk, ông chủ của Tesla và SpaceX, đã nói cách đây không lâu là con người đầu tiên sẽ có mặt trên sao Hỏa sáu năm, thậm chí bốn năm nữa. Ý chị thế nào?

Ông ấy nổi tiếng là người có tầm nhìn xa, các chỉ tiêu về thời gian của ông ấy thường đầy tham vọng. Tôi thấy có điều hay là ông Musk dám mạnh dạn làm đảo lộn tình hình, phá vỡ lớp vỏ bọc đã bị đông cứng lại, giờ đây ông ấy đã có tên lửa hoạt động hoàn hảo. Nhưng mà bốn hay sáu năm ? Người ta có thể thử xem sao.

Trong chừng mực nào?

Elon Musk chế tạo tên lửa nhưng không có hạ tầng cơ sở để bảo đảm con người có thể sống được ở đó. Không có hệ thống để hạ cánh để đưa con người và vật tư lên sao Hỏa được an toàn. Chỉ riêng máy tự hành hiện đại nhất là Trí tò mò (Curiosity) đã nặng tới một tấn. Để con người có thể sống ở đó, chúng ta cần có hạ tầng nặng tới 100 tấn, nhiên liệu để quay về Trái đất, rồi còn chuyện nước và rất nhiều thứ khác. Nhưng nếu như ông ấy chỉ muốn bay vòng quanh sao Hỏa, chụp những bức ảnh tuyệt đẹp rồi quay về thì ông ấy chỉ còn cần có một hệ thống chống bức xạ hoạt động hoàn hảo. Điều đó thì có thể thực hiện được trong vòng năm năm nữa

Theo chị thì con người khi nào có thể đổ bộ lên sao Hỏa?

Để hạ cánh trên mặt trăng, tôi nghĩ, cần thời gian 10 đến 15 năm nữa, sau đó phải mất mười năm nữa để người đầu tiên có thể đổ bộ lên sao Hỏa, tức là khoảng vào năm 2040. Thường thì khoảng thời gian này sẽ lâu hơn mong muốn của chúng ta nhưng tôi tin rằng một trăm năm nữa thì việc lên sao Hỏa sẽ trở thành bình thường như ngày nay chúng ta làm một chuyến bay đến nước Úc để du lịch và làm việc.

• Bí ẩn hiện tượng sao Hỏa "lắc lư" và "chao đảo"
• "Khuôn mặt cười" trên Hỏa Tinh đang tươi hơn
• Bề mặt sao Hỏa dựng từ hàng ngàn hình ảnh độ phân giải 4K