Sao Hoả. Một hành tinh khắc nghiệt, không khoan nhượng. Trên cái thế giới khô cằn, lạnh lẽo này, nhiệt độ bề mặt trung bình là -55 ° C và ở các cực, nhiệt độ có thể xuống tới -153 ° C. Nhiệt độ thấp như vậy chủ yếu liên quan đến bầu không khí mỏng dính của nó, quá mỏng để giữ nhiệt – hậu quả của việc mất từ trường (chưa nói đến việc thở trong đó). Vậy tại sao ý tưởng định cư trên sao Hỏa lại hấp dẫn chúng ta đến vậy?
Những thách thức mà ta phải đối mặt trên Sao Hỏa sẽ là lớn nhất trong số những gì ta sẽ làm trong thế kỉ này hoặc thế kỉ sau. Nhiệt độ trên bề mặt rất thấp, bị bắn phá liên tục bởi bức xạ. Các hiện tượng thời tiết cực đoan như lốc xoáy và bão cát khổng lồ, có thể bao trùm cả hành tinh trong 1 tuần. Khoảng cách tới Trái Đất xa – sẽ cần tới 1,6 năm để Trái Đất và Sao Hỏa đạt được một Điểm Kết hợp (thời điểm mà hai hành tinh ở vị trí gần nhau nhất) – nghĩa là nếu có chuyện gì trên đó thì khó mà tới ứng cứu kịp thời được 😬 Và trọng lực là một vấn đề sức khỏe nghiêm trọng – lực hấp dẫn trên Sao Hỏa cũng chỉ bằng khoảng 40% của Trái Đất, điều này sẽ khiến việc điều chỉnh và thích nghi với nó trở nên khá khó khăn. Theo báo cáo của NASA , tác động của môi trường phi trọng lực lên cơ thể con người là khá sâu sắc, với việc mất tới 5% khối lượng cơ mỗi tuần và 1% mật độ xương mỗi tháng 😓
Nhưng cũng có nhiều lý do cho việc đặt chân lên đó, như sự tương đồng giữa hai hành tinh, sự tồn tại của nước và các tiềm năng khác cho phép ta tạo ra thực phẩm, oxy và vật liệu xây dựng tại chỗ. Và thậm chí còn có những lợi ích lâu dài khi sử dụng sao Hỏa làm nguồn nguyên liệu thô và cải tạo nó thành một môi trường có thể sống được. Hãy xem qua từng cái một…
Có rất nhiều các dự án đưa người lên Sao Hỏa, ví dụ như Sứ mệnh có người lái được đề xuất của NASA – dự kiến sẽ diễn ra trong những năm 2030 – bằng Phương tiện du hành đa năng có người lái Orion ( Orion Multi-Purpose Crew Vehicle – MPCV) và Hệ thống Phóng Không gian (Space Launch System – SLS). Cơ quan Hàng không Vũ trụ Châu Âu (ESA) có kế hoạch dài hạn để gửi con người, mặc dù họ vẫn chưa thiết kế ra tàu vũ trụ có người lái cho kế hoạch đó. Roscosmos (Cơ quan Hàng không Vũ trụ Liên Bang Nga) cũng đang lên kế hoạch cho một sứ mệnh trên sao Hỏa có người lái, với các mô phỏng (được gọi là Mars-500) đã được hoàn thành ở Nga từ năm 2011. ESA hiện cũng đang tham gia vào các mô phỏng này.
Tuy nhiên, dự án tham vọng – và cũng là nổi tiếng nhất – lại đến từ một kẻ-mà-ai-cũng-biết-là-ai, Elon Musk. Giám đốc điều hành của SpaceX và Tesla đã công bố về kế hoạch xây dựng một thành phố có dân số 1 triệu người, gần như tự cung tự cấp vào năm 2050. Tham vọng này sẽ được hiện thực hóa bằng các tàu Starship mà, nếu được hiện thực hóa như thiết kế, sẽ là một trong những hệ thống phóng tên lửa mạnh mẽ nhất trên thế giới từng được tạo ra. Mỗi tàu vũ trụ Starship có tải trọng 100 tấn và có thể đưa 100 người lên quỹ đạo, kèm theo 100 tấn hàng hóa. Elon Musk cho biết ông hy vọng có thể chế tạo 1.000 con tàu vũ trụ có thể tái sử dụng Starship mà SpaceX đang phát triển ở Nam Texas trong vòng 10 năm tới, đồng nghĩa với việc sẽ sản xuất được trung bình 100 tàu Starship mỗi năm. Chúng sẽ là cốt lõi cho Hệ thống Giao thông Liên hành tinh mà Musk hy vọng sẽ cho phép con người thuộc địa hóa tất cả các thiên thể khác trong Hệ Mặt Trời và, qua thời gian, tạo thành một mạng lưới giao thông kết nối các thuộc địa với nhau.
Như đã đề cập ở trên, có rất nhiều điểm tương đồng thú vị giữa Trái đất và Sao Hỏa khiến nó trở thành một lựa chọn khả thi để thuộc địa hóa. Đầu tiên, Sao Hỏa và Trái đất có độ dài một ngày rất giống nhau: một ngày trên sao Hỏa là 24 giờ và 39 phút, có nghĩa là thực vật và động vật – cũng như các cư dân đến đây sinh sống – sẽ cảm thấy quen thuộc và dễ thích nghi hơn.
Sao Hỏa cũng có độ nghiêng trục rất giống với Trái đất, có nghĩa là nó có các mùa cơ bản giống như hành tinh của chúng ta (mặc dù trong khoảng thời gian dài hơn). Giống như những người nông dân ở đây trên Trái đất, những người sao Hỏa bản địa sẽ trải qua một “mùa trồng trọt”, “thu hoạch” và có thể tổ chức các lễ hội hàng năm để đánh dấu sự thay đổi của các mùa trong năm.
Sao Hỏa cũng có trữ lượng nước khổng lồ dưới dạng băng. Phần lớn băng nước này nằm ở các vùng cực, nhưng các cuộc khảo sát cũng cho thấy rằng một lượng lớn nước đá cũng có thể đang bị khóa bên dưới bề mặt . Nước đá này có thể được chiết xuất và tinh khiết để sử dụng cho con người một cách dễ dàng để uống, tưới tiêu, hoặc chiết xuất thành nhiên liệu tên lửa và oxy.
Đất trên sao Hỏa có thể được nung thành gạch để tạo ra các cấu trúc bảo vệ, điều này sẽ làm giảm lượng vật liệu cần vận chuyển từ Trái Đất. Thực vật cuối cùng cũng có thể được trồng trên đất sao Hỏa, giả sử chúng có thể nhận đủ ánh sáng Mặt Trời và carbon dioxide. Theo thời gian, trồng cây trên đất bản địa cũng có thể giúp tạo ra một bầu không khí thoáng khí.
Các môi trường sống khép kín dưới dạng mái vòm kính, hoặc bán ngầm trên bề mặt. Với các module tạm thời, ta sẽ che chắn chúng trước bão cát, lốc xoáy bụi cao tới 10 km và, nguy hiểm nhất, bức xạ Mặt Trời, bằng đất Sao Hỏa có thể che chắn chúng phần nào khỏi các tác nhân có hại từ bên ngoài. Kính chịu lực, hợp kim chịu lạnh hoặc vật liệu ống nano sẽ là giải pháp cho các khu định cư lâu dài.
Một giải pháp khác là, giống như những bài trước, chui xuống lòng đất. Các sứ mệnh thăm dò trước đây đã chụp được những hình ảnh bằng chứng rõ nét về sự tồn tại của các ống dung nham chạy dài trên khắp bề mặt, xung quanh các núi lửa đã tắt. Các nhà khoa học cho rằng, do lực hấp dẫn yếu hơn, các ống và buồng dung nham này sẽ có kích thước lớn hơn nhiều so với trên Trái Đất, đủ để nhét cả Hà Nội vào trong đó! Ta chỉ cần bịt cửa hang lại, điều áp là đủ để có được một môi trường sống ôn hòa trong hang, loại bỏ nhu cầu cần tới đồ du hành nặng nề và mặt nạ thở oxi. Nó cũng sẽ che chắn hiệu quả hơn trước bức xạ Mặt Trời và các hiện tượng thời tiết cực đoan trên Sao Hỏa.
Có thể sẽ đến một ngày, sau nhiều thế hệ cư dân và vô số làn sóng thực dân hóa, Sao Hỏa cũng sẽ bắt đầu có một nền kinh tế tự cấp, thông qua việc khai thác các mỏ khoáng sản được phát hiện và sau đó sẽ được sử dụng tại chỗ, hoặc được gửi trở lại Trái đất để bán. Phóng kim loại quý, như bạch kim, ra khỏi bề mặt Sao Hỏa sẽ tương đối rẻ nhờ trọng lực thấp hơn của nó.
Theo Elon Musk, kịch bản có khả năng xảy ra nhất (ít nhất là trong tương lai gần) sẽ liên quan đến một nền kinh tế dựa trên bất động sản. Với sự bùng nổ dân số của loài người trên khắp Trái đất, một điểm đến mới cung cấp nhiều không gian để mở rộng sẽ giống như một khoản đầu tư tốt. Và một khi các vấn đề về giao thông, công nghệ và kinh phí được giải quyết, các nhà đầu tư có khả năng bắt đầu mua đất trên đó. Thêm vào đó, có khả năng sẽ có một thị trường nghiên cứu khoa học trên sao Hỏa trong nhiều thế kỷ tới. Ai biết được những gì chúng ta có thể tìm thấy gì một khi các cuộc khảo sát hành tinh thực sự bắt đầu được mở ra!
Sao Hỏa cũng có thể đóng vai trò như một điểm dừng chân, một trạm tiếp tế cho các sứ mệnh xa hơn ra rìa ngoài Hệ Mặt Trời. Theo cách đó, nó cũng có thể được hưởng lợi với tư cách là một trung tâm hậu cần, điểm trung chuyển giữa các thuộc địa.
Và du lịch, tại sao không? Địa hình hoang sơ với những đụn cát, băng, tuyết, bụi sẽ là giấc mơ không thể nào tuyệt vời hơn cho các phượt thủ. Du hành trong các hang dung nham dài ngoằng chưa từng được khai phá. Và thể thao! Các điều kiện trên Sao Hỏa sẽ tạo ra những sự thay đổi đáng kể cho những môi thể thao vốn chịu ảnh hưởng bởi vật lí trên Trái Đất, thậm chí là cả những môn thể thao mới hoàn toàn, chưa từng xuất hiện. Có lẽ sẽ có một Thế Vận Hội riêng trên Sao Hỏa, với một lớp VĐV Sao Hỏa sẽ nổi lên thay thế những người vốn từ Trái Đất sang.
Tuy vậy, chủ đề được nhắc tới nhiều nhất về Sao Hỏa, lại là việc cải tạo nó thành một môi trường sống mới. Đó sẽ là một quá trình lâu dài, tốn kém và gian khổ, kéo dài suốt hàng ngàn năm, nhưng không phải là bất khả thi với công nghệ hiện tại.
Việc đầu tiên là ta sẽ phải tìm cách làm ấm hành tinh. Ta sẽ cần hiệu ứng nhà kính – thứ mà ta rất e sợ trên Trái Đất, nhưng sẽ có ích ở đây. Các ý tưởng cho việc này bao gồm việc thiết lập các cơ sở trên bề mặt sẽ liên tục thải khí CO2 và nhiệt vào trong khí quyển, kết hợp với việc làm tan các chỏm băng khô từ CO2 ở cực Nam Sao Hỏa – có thể bằng việc triển khai các thấu kính hội tụ trên quỹ đạo, xây dựng các cơ sở làm tan băng chuyên dụng trên bề mặt. Elon Musk thậm chí đã từng đề xuất về việc bắn phá bề mặt Sao Hỏa bằng bom nhiệt hạch – nhiệt lượng khổng lồ từ các vụ nổ sẽ làm tan băng khô một cách nhanh chóng (với cái giá là bề mặt bị nhiễm xạ nặng nề, nhưng đằng nào bề mặt Sao Hỏa cũng toàn bức xạ độc hại nên ta sẽ giải quyết chuyện đó sau :V). Metan cũng có thể được lấy từ Titan để tăng tốc độ gây hiệu ứng nhà kính, nhưng sẽ phải rất cẩn thận.
Sau tất cả, ta vẫn sẽ phải tìm cách tạo ra từ trường để che chắn cho bầu khí quyển mới này,, hoặc không chúng sẽ lại bị xóa sổ bởi gió Mặt Trời. Một phương pháp rất tham vọng là tạo ra một từ trường nhân tạo cho nó, bằng cách cuốn quanh đường xích đạo của Sao Hỏa bằng một cuộn dây siêu dẫn khổng lồ. Công nghệ này hiện vẫn đang nằm ngoài tầm với của con người, và kể cả khi có làm được, chúng cũng sẽ cực kì tốn kém và mất thời gian cho việc xây dựng. Nhưng cũng ko nên quá lo lắng về điều đó, vì bầu khí quyển nhân tạo kia, dù liên tục bị bắn phá, vẫn sẽ tồn tại trong khoảng một thế kỉ hoặc hơn, vậy nên việc điều chỉnh có thể thực hiện từ từ trong vài thế kỉ. Bảo dưỡng bầu khí quyển mới này sẽ khá phiền hà, nhưng sẽ chỉ là cái giá nhỏ so với những dự án còn tham vọng hơn sau này (mà nếu được ủng hộ, t sẽ làm tiếp :3).
Tóm lại, những thách thức để tạo ra một khu định cư lâu dài trên Sao Hỏa là rất nhiều, nhưng không phải là không thể vượt qua. Và nếu chúng ta quyết tâm, với tư cách cá nhân nói riêng và là một giống loài nói chung, Sao Hỏa rồi sẽ trở thành ngôi nhà thứ hai cho nhân loại, và chúng ta chắc chắn sẽ tìm ra những cách sáng tạo để giải quyết tất cả những vấn đề đó.
Ai mà biết được? Có lẽ một ngày nào đó, có lẽ ngay trong số chúng ta sẽ có những người Sao Hỏa thực sự!
