Con người có thể đến sống và tồn tại trên sao Hỏa không?

Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng xem xét một số công nghệ có thể cho phép con người đi đến sống và tồn tại trên sao Hỏa.

Việc con người có thể sống ở sao Hỏa hay không là một chủ đề khoa học viễn tưởng được bàn luận rất nhiều trong vài thập kỷ trở lại đây. Tuy nhiên, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật thì việc đưa con người đến sống tại 'Hành tinh đỏ' đang dần trở nên có thể thực hiện được trong tương lai không xa.

Lực đẩy hạt nhân

Bước đầu tiên trong việc lên sao Hỏa sống là chúng ta phải đến được đó đã. Khoảng cách trung bình của Trái đất và hành tinh 'hàng xóm' này là khoảng 140 triệu dặm (hơn 225 triệu km) và mất từ 6 - 8 tháng để di chuyển. Ngoài ra, nếu muốn chở người lên sao Hỏa thì đương nhiên sẽ cần một đột ngũ nhân viên điều khiển tàu vũ trụ cho cả hành trình đi và trở về.

Các vấn đề về nhiên liệu, hệ thống hỗ trợ sự sống và thực phẩm cho thời gian từ 6 - 8 tháng di chuyển chính là thứ cản trở việc lên sao Hỏa của con người. Vì vậy, để thực hiện hành trình này nhanh hơn, NASA đang nghiên cứu các hệ thống đẩy tàu vũ trụ hiệu quả hơn: sử dụng sức đẩy nhiệt hạt nhân.

Động cơ đẩy nhiệt hạt nhân mang lại hiệu quả gấp đôi so với công nghệ hiện tại. Một chất như hydro lỏng được đốt nóng qua lò phản ứng hạt nhân. Khi hydro được chuyển hóa thành khí, nó cũng cung cấp lực đẩy thông qua một vòi phun và đẩy tàu vũ trụ đi xa hơn.

Vỏ chắn nhiệt dạng bơm hơi

Bầu khí quyển của sao Hỏa mỏng hơn Trái đất nên khi đến đây, tàu vũ trụ sẽ lao xuống nhanh hơn nhiều và việc hạ cánh là vô cùng khó khăn. Hiện nay, các vỏ chắn nhiệt của tàu vũ trụ có cấu trúc kim loại cứng, chịu tác động của nhiệt trong quá trình tái xâm nhập bầu khí quyển.

Khi tốc độ quá cao, ma sát gây ra nhiệt độ khổng lồ tích tụ ở phía trước tàu vũ trụ. Loại lá chắn nhiệt này đơn giản là quá cồng kềnh để có thể áp dụng cho một tàu vũ trụ có kích thước cần thiết với việc vận chuyển con người lên sao Hỏa

Giải pháp cho việc này là các loại vỏ chắn nhiệt bơm hơi của NASA phát triển. Nó rộng 6 mét, được làm bằng sợi tổng hợp bền hơn thép 15 lần và thiết kế để bung ra cũng như phồng lên khi tiến vào bầu khí quyển sao Hỏa. Vỏ chắn nhiệt bơm hơi chiếm ít không gian hơn với so với tấm chắn nhiệt truyền thống nhưng lớn hơn khi bung ra và sẽ cho phép chúng ta hạ cánh an toàn trên sao Hỏa.

Bảo vệ con người khỏi khí quyển sao Hỏa

Khí quyển của sao Hỏa mỏng và lạnh hơn nhiều so với trái đất. Nó được tạo thành từ 95% carbon dioxide và chỉ có 0,13% oxy. Để có thể sống ở sao Hỏa, con người sẽ phải tạo ra một bầu khí quyển thích hợp để thở. Phương pháp chính được đề xuất là tái chế nitơ và argon có trong khí quyển sao Hỏa và thêm oxy vào đó. Tỷ lệ có thể thích hợp là 40% nitơ, 40% argon và 20% oxy.

Tuy nhiên, điều đáng lưu tâm nữa là carbon dioxide phải được loại bỏ khỏi không khí. Hơn nữa, oxy cần được sản xuất bằng cách loại bỏ nó khỏi nước đã tồn tại trên sao Hỏa hoặc bằng cách đưa nó lên từ trái đất.

Cuối cùng, bức xạ mặt trời ở sao Hỏa là khá cao và sẽ phải bảo vệ cư dân sống ở đó khỏi vấn đề này. Hai phương pháp được gợi ý là dùng lá chắn bức xạ (nặng và khó vận chuyển từ trái đất) hoặc sống dưới lòng đất trong các hang động của hành tinh này.

Giữ ấm

Nhiệt độ trung bình trên sao Hỏa là khoảng -62,2 độ C. Vấn đề phức tạp hơn là biên độ nhiệt trên hành tinh này rất lớn, có thể đạt -73 độ C vào ban đêm và lên tới 70 độ C vào ban ngày. Điều này có nghĩa kiểm soát nhiệt độ sẽ là vấn đề rất lớn nếu muốn sống ở đây.

Một vấn đề nữa là lực hấp dẫn trên sao Hỏa rất yếu (chỉ bằng 38% so với trái đất). Trọng lực yếu hơn có nghĩa là người sống trên hành tinh này có nguy cơ gãy xương cao hơn. Hơn nữa, người muốn lên sao Hỏa sống sẽ còn phải trải qua thời gian dài di chuyển từ trái đất với môi trường không trọng lực của vũ trụ.

Để tồn tại trong môi trường không trọng lực, các phi hành gia phải rèn luyện rất nhiều. NASA hiện đang nghiên cứu những bộ quần áo đặc biệt có thể chống chịu điều này.

Sản xuất nước, thực phẩm và nhiên liệu

Nước có tồn tại trên sao Hỏa, mặc dù phần lớn nó đã bị nhiễm mặn. Điều này có nghĩa rằng việc khử muối là cần thiết để nước an toàn khi uống.

Bề mặt sao Hỏa có tất cả các thành phần cần thiết cho việc trồng cây. Nó có nước và các hợp chất hữu cơ giúp thực vật có thể tồn tại. Tuy nhiên, bầu khí quyển của hành tinh này lại là vấn đề. Vì vậy, con người sẽ phải trồng cây trong nhà kính ở sao Hỏa. Đây chính là cách để tạo ra thức ăn trên hành tinh này.

Mọi thứ chúng ta đã đề cập đều yêu cầu có năng lượng. Phương pháp sản xuất khả thi nhất sẽ là sử dụng nước sẵn có ở hành tinh này. Nước có thể tách thành hydro và oxy. Oxy được sử dụng để cải tạo bầu khí quyển còn hydro để làm nhiên liệu cho việc tạo ra năng lượng. Vì vậy, trước khi đưa người lên sao Hỏa, chúng ta phải chuẩn bị một nhà máy xử lý hydro tự động tại đây trước.

Vậy con người có thể sống trên sao Hỏa?

Câu trả lời là có, nhưng không dễ dàng. Có rất nhiều thử thách phải vượt qua để biến điều này thành sự thật. Cách đến và đi khỏi sao Hỏa, sống sót trong môi trường khắc nghiệt, sản xuất thực phẩm, nước, nhiên liệu là những thách thức chính.