6 rào cản khiến ước mơ sống trên Sao Hỏa chỉ còn là giấc mơ cho đời sau

Ngay sau khi NASA công bố việc phát hiện nước ở dạng lỏng trên Sao Hỏa, người ta đã bắt đầu bàn tán xôn xao về việc đưa con người lên bề mặt Hành tinh Đỏ. Mặc dù vậy, thực tế cho thấy để hoàn thành giấc mơ chinh phục Sao Hỏa thì con người phải vượt qua rất nhiều chướng ngại khác nhau từ điều kiện vật chất đến vấn đề tinh thần của các nhà du hành vũ trụ.

Mặc dù vậy, mọi chuyện cũng không suôn sẻ như vậy vì mặc dù đầu năm nay Quốc hội Hoa Kỳ đã phê chuẩn kế hoạch chi 18,1 tỷ USD cho ngân sách hoạt động của NASA nhưng có đến gần 80% số tiền này là thuộc kế hoạch hoàn thành trạm vũ trụ quốc tế ISS trước năm 2024. Số tiền còn lại không đủ để chương trình thám hiểm Sao Hỏa của họ hoàn thành trước năm 2020 và có nguy cơ kéo dài đến tận năm 2030 nếu không được bổ sung.

Thậm chí, NASA còn tuyên bố họ sẽ có thể đưa con người lên thám hiểm Sao Hỏa trong vòng nhiều nhất là 20 năm nữa nếu chương trình này của họ có ngân sách hoạt động khoảng 80 đến 100 tỷ USD nhưng với tình trạng vừa nêu phía trên thì chưa chắc kế hoạch này sẽ thành hiện thực cho đến hết thế kỷ.

Để có thể yên vị trong những căn nhà thế này thì số tiền cần thiết là không hề nhỏ.

Nếu các nhà thám hiểm quyết định đi lên Sao Hỏa, đồng nghĩa với việc họ phải chuẩn bị mọi thứ để sinh hoạt trên đó. Công việc đầu tiên là chuẩn bị các phòng, cabin cho con người “trú ẩn”, nó giống như việc xây dựng một căn nhà trên Trái đất. Theo tính toán, kinh phí cho một cabin rộng 120 mét vuông trên sao Hỏa vào khoảng 267 triệu USD (theo NASA), 150 triệu USD (theo SpaceX). Bên cạnh chi phí chỗ ở, chi phí ăn uống cũng không “kém cạnh”. Lượng thức ăn, đồ uống cần cho một người trưởng thành mỗi ngày ước tính: 3,7 lít nước, 2 lọ đồ ăn (1200 – 1500 kcal). Theo NASA, chi phí vận chuyển đồ ăn, uống từ Trái đất lên sao Hỏa mỗi năm vào khoảng 42 triệu USD. SpaceX ước tính vào khoảng 13 triệu USD.

Sau khi thống kê tất cả các chi phí cần thiết, mức “chi phí tổng” do NASA đưa ra là 121 tỷ USD, theo SpaceX là 48 tỷ USD cho 15 người sinh sống trên sao Hỏa trong vòng 1 năm, mỗi người sử dụng một tên lửa riêng để đi lên.

Thời gian trung bình để tàu vũ trụ bay từ Trái Đất đến Sao Hỏa cũng mất tối thiểu 9 tháng với những động cơ tiên tiến nhất hiện nay. Với khoảng thời gian dài như vậy, các chuyên gia sẽ gặp khó khăn trong việc chuẩn bị phương án xử lý cho bất kỳ tình huống nào vì chỉ cần một sự cố hoặc sai sót nhỏ thì cái giá phải trả có thể là tính mạng của cả phi hành đoàn.

Ngoài ra, môi trường bên ngoài vũ trụ vốn cực kỳ khắc nghiệt với hàng tá các loại bức xạ vì khí quyển Trái Đất che chắn khoảng 99% các bức xạ vũ trụ có hại, nhưng phi hành gia không nhận được sự bảo vệ này. Bức xạ vũ trụ có thể phá hỏng ADN, gây ung thư, đục thủy tinh thể và một số bệnh khác.

Nguy cơ do bức xạ tăng khoảng 30 lần, nếu phi hành đoàn phải chịu đựng chúng trong suốt 9 tháng thì cũng khó có thể nói họ sẽ có những thay đổi như thế nào về cả tình trạng thể chất cũng như tinh thần, điều này có thể gây nguy hiểm đến mục tiêu của chuyến thám hiểm.

Mô phỏng quá trình hạ cánh bằng dù và động cơ đẩy của tàu Curiousity.

Hiện nay, con người chưa phát triển một công nghệ hạ cánh tàu vũ trụ nào thực sự an toàn đối với con người. Trước kia, những tàu thám hiểm như Curiousity chỉ to bằng một chiếc xe hơi và được thả dù xuống bề mặt của Hành tinh Đỏ, trong khi đó nếu con người muốn trực tiếp đổ bộ lên Sao Hỏa thì họ sẽ phải sẽ dụng những phương tiện tương đương những chiếc tàu con thoi.

Nếu thực hiện phương án hạ cánh giống như những chiếc máy bay thông thường thì gần như là bất khả thi vì chúng ta chưa rõ bề mặt Sao Hỏa có phù hợp với kiểu hạ cánh cần đường băng hay không, chưa kể đến việc để phương án này thực sự hiệu quả thì tàu vũ trụ cần đạt một độ cao an toàn mới có thể tiến hành.

Đổ bộ bằng cách kết hợp dù và động cơ đẩy.

Nhưng thực tế, chưa ai biết được chuyện gì sẽ xảy ra khi tàu vũ trụ đi xuyên qua lớp khí quyển của Sao Hỏa để đạt độ cao an toàn cho việc hạ cánh. Một phương án nữa cũng được nghiên cứu là sử dụng động cơ tên lửa để tạo lực hãm khi tàu đi vào khí quyển, giúp tàu có thể hạ độ cao một cách có kiểm soát nhưng NASA cho rằng như thế quá nguy hiểm vì lực ma sát với không khí khi hạ độ cao có thể khiến những động cơ này nổ tung.

Bài hát Rocket Man của Elton John với câu nói “Sao Hỏa lạnh như địa ngục”.

“Sao Hỏa lạnh như địa ngục”, ca sĩ Elton John đã cất lên dự báo về khí hậu sao Hỏa như thế trong ca khúc Rocket Man được phát hành năm 1972 – cách 4 năm trước khi khoang đổ bộ của chiếc Viking 2 hạ cánh an toàn đầu tiên xuống bề mặt sao Hỏa năm 1976. Nhà khoa học Jeffrey Marlow, đang làm việc tại Chương trình thám hiểm sao Hỏa (NASA) viết trên blog cá nhân: “Nhiệt độ không khí trên sao Hỏa dao động từ -75 độ C vào ban đêm và tới khoảng 0 độ C vào ban trưa. Ngoài ra, bầu khí quyển trên sao Hỏa rất mỏng và hơi nước thì có rất ít”.

Thêm vào đó, khí quyển của Sao Hỏa cực kỳ mỏng và chỉ chứa 0,15% oxy (so với 21% trên Trái Đất) – gần như không đủ để thở, hầu hết không khí (96%) là carbon dioxide.

Những cơn bão trên Sao Hỏa đều thuộc loại “quái vật”.

Ngoài ra, do khí quyển mỏng nên hiệu quả che chắn các bức xạ có hại gần như chỉ là con số không, giống như ánh sáng tia cực tím từ mặt trời và các tia vũ trụ năng lượng cao. Bức xạ này có thể gây tổn hại nghiêm trọng tế bào thực vật và động vật, và thậm chí có thể gây tử vong. Cho dù những nhà du hành có được trang bị những bộ đồ bảo hộ chống bức xạ tốt nhất đi chăng nữa thì khả năng tồn tại vẫn không ở mức cao vì Sao Hỏa thường xuyên có những cơn bão khổng lồ với sức gió có thể lên tới 105 km/h, và một số cơn bão có khả năng che phủ toàn bộ hành tinh trong nhiều tuần liên tiếp.

Thậm chí, rất nhiều cơn bão bụi với khả năng sinh ra dòng tĩnh điện có điện áp lên tới 8 kV, đủ mạnh để phá hỏng máy tính và làm nổ tung các cầu chì.

Cho dù những con tàu vũ trụ có thể chứa được bao nhiêu thức ăn hay nước uống đi chăng nữa thì sẽ đến lúc chúng cạn kiệt, chúng ta phải có phương án tự bổ sung 2 nguồn nhu yếu phẩm này. Đầu tiên là nước uống, NASA đã chứng minh nước trên Sao Hỏa có tồn tại ở dạng lỏng nhưng môi trường trên sao Hỏa rất khắc nghiệt, với nhiệt độ thường xuyên ở mức âm khiến nước tinh khiết sẽ không thể tồn tại ở đây. Tuy nhiên, muối đã thay đổi nhiệt độ đóng băng và nhiệt độ bay hơi của nước, do đó hỗn hợp nước muối có thể tồn tại ở dạng lỏng và nó không thể sử dụng được nếu chưa qua xử lý.

Không có chuyện trồng cây đơn giản như thế này, hình ảnh lấy từ phim The Martian – Người trở về từ sao hỏa.

Vì thế nếu các phi hành gia tiếp cận được Sao Hỏa, họ sẽ KHÔNG THỂ uống trực tiếp được lượng nước này. Thay vào đó, chúng ta cần tìm một nguồn nước có thể uống được khác trên sao Hỏa, thứ đã được chứng minh là có thực, hoặc cải tạo các nguồn “nước muối” phía trên. Bên cạnh nước uống thì thực phẩm cũng cần được bổ sung, điển hình nhất là các loại cây trồng nhưng một vấn đề lớn là đất Sao Hỏa không thể trồng được cây. Bạn cần cân bằng các vi khuẩn và hóa chất để trồng cây trên Trái đất, và như chúng ta đã biết, hiện giờ các nhà khoa học chưa phát hiện bất kỳ dạng sinh vật sống gì kể cả các loại vi khuẩn.

Trong những chuyến đi dài ngày trong không gian, xương của các phi hành gia bị loãng với tốc độ 1-2% mỗi tháng. Nếu tính đến trường hợp xấu nhất, các nhà du hành vũ trụ khi thực hiện một nhiệm vụ trên Sao Hỏa trong vòng 3 năm sẽ mất nửa khối lượng xương, điều đó có nghĩa là xương trở nên giòn, dễ gãy và chậm hồi phục khi bị chấn thương.

Ở lâu ngoài không gian sẽ để lại nhiều hệ quả đối với cơ thể…

Ngoài ra, các nhà khoa học đã tìm thấy nhiều dấu hiệu chứng tỏ khả năng miễn dịch của cơ thể giảm sút rõ rệt trong những chuyến bay vào không gian. Những nghiên cứu trên Trái Đất cho thấy hoạt động miễn dịch của tế bào giảm gần 50% sau mỗi chuyến bay. Nhưng, đây mới chỉ là những kết quả nghiên cứu trên Trái Đất nên các nhà khoa học chưa thể biết chính xác hệ miễn dịch sẽ phản ứng như thế nào khi cơ thể ở trên Sao Hỏa trong một thời gian dài. Khi hệ miễn dịch bị suy yếu thì chỉ một căn bệnh bình thường cũng có thể gây hậu quả nghiêm trọng và những căn bệnh tiềm tàng trong cơ thể như thủy đậu hay zona sẽ hoạt động trở lại. Điều này sẽ gây trở ngại không nhỏ cho hoạt động sinh hoạt của đoàn thám hiểm.

… thậm chí tinh thần có thể bị suy sụp (hình ảnh lấy từ những bộ phim khoa học viễn tưởng liên quan đến chủ đề vũ trụ).

Thêm vào đó, tâm lý của các nhà du hành cũng có thể bị ảnh hướng nghiệm trọng sau thời gian sống trong một không gian chật hẹp suốt hàng năm trời ở một nơi xa Trái Đất đến mức phải mất 25 phút mới lập được liên lạc thông tin do khoảng cách giữa 2 hành tinh là 12,5 phút ánh sáng. Cảm giác cô đơn sẽ khiến các phi hành gia dễ bị kích động và rơi vào trạng thái suy sụp tinh thần, từ đó họ có thể đưa ra những quyết định sai lầm và gây nguy hiểm cho những người khác.

Với những thử thách tương đối “khó nhằn” kể trên, con người thực sự phải tạo ra những đột phá về công nghệ và khoa học vũ trụ mới có thể hiện thực hóa giấc mơ chinh phục vũ trụ của mình.

Tham khảo BusinessInsider, Space, LiveScience, io9

10 sự thật về Sao Hỏa bạn cần biết trước khi xem “The Martian”