Sao Hoả: vùng đất tương lai của con người

Sao Hoả, thần chiến tranh của người La Mã, quả là một con thú hung dữ. Vỏ của nó có màu máu khô với các dấu tích chi chít của núi lửa, cùng với những khe núi ở Nam bán cầu khiến cảnh sắc ở đây đượm mùi chết chóc. Trên thực tế, không khí lạnh kinh khủng ở đây đã biến khí CO ₂(carbon dioxide) thành nước đá cục và có thể giết chết những người dám mạo hiểm lên đó chỉ trong vài phút.

Tuy nhiên NASA (Cơ quan Hàng không và Không gian Quốc gia của Mỹ) dự tính đưa con người lên Sao Hoả trước năm 2020. Các nhà khoa học tin tưởng rằng trong tương lai sẽ nghiên cứu được khả năng biến đổi Sao Hoả thành một vùng đất mới cho con người. Việc cải tạo đất đai và thay màu áo xanh cho Hành Tinh đỏ có thể là một công trình kỹ thuật tham vọng nhất trong lịch sử nhân loại. Đầu tư cho dự án này sẽ tốn rất nhiều tiền nhưng những gì mà nó mang lại sẽ không thể tính đếm được.

Christopher McKay, nhà nghiên cứu hành tinh của NASA cho biết: “Sao Hoả là một xác chết và việc thổi hồn sự sống cho hành tinh này có thể là một phép lạ. Tuy nhiên, có nhiều lý do để chúng ta hy vọng”.

Ngay cả những người ủng hộ hăng sau nhất cũng đều lo ngại trước khối lượng công việc khổng lồ của dự án này và họ cho rằng thời gian cần thiết để có thể hoàn thành được dự án là khoảng hai thế kỷ.

Giai đoạn 2015-2030: khám phá sơ bộ

Sau một chuyến bay 90 ngày, một hoả tiễn sẽ đưa những người đầu tiên của Trái đất lên bề mặt Sao Hoả trong một ngôi nhà đặc biệt được thiết kế cho 12 đến 14 phi hành gia trú sống trong một năm. Những người này sẽ bận rộn và có quá nhiều việc phải làm đến mức không còn thời gian để nhớ nhà. Họ đem trồng cây thí nghiệm, phân tích bầu khí quyển, bão bụi và mức độ bức xạ của Mặt trời, đào khoan lấy các mẫu địa chất và khảo sát bề mặt Sao Hoả để tìm kiếm những dấu hiệu của sự sống.

Khi đi ra ngoài nơi ở, họ sẽ mặc những bộ quần áo đặc biệt chịu áp suất không gian và liên lạc với nhau bằng radio (vì bầu khí quyển Sao Hoả quá mỏng không thỉ truyền âm thanh của tiếng người). Thời tiết vào mùa hè trên đường xích đạo Sao Hoả vào khoảng từ 13 đến 18°C, rất lý tưởng cho một cuộc đi bộ dưới một bầu trời đỏ hồng. Những bộ quần áo không gian sẽ bảo vệ họ tránh được những tia tử ngoại của Mặt trời và bầu không khí không thể hít thở được (chứa đến 95% carbon dioxide).

Vì trọng lực ở Sao Hoả chỉ bằng 1/3 trọng lực ở Trái đất nên một người cân nặng 80 cân ở Trái đất chỉ còn khoảng 27 cân trên Sao Hoả. Và một vận động viên điền kinh chạy 100 m cũng chỉ cần chưa đến 5 giây để hoàn thành đường chạy của mình trên Sao Hoả.

Không khí Sao Hoả khô hơn bất cứ sa mạc nào của Trái đất, đến mức một khối nước đá trên mặt Sao Hoả có thể bốc hơi trước khi nó tan chảy. Trên Sao Hoả không có hồ, sông hay biển. Nước ở hành tinh này đều ở ngầm dưới đất hay đóng băng ở Bắc cực và Nam cực.

Sao Hoả quay chung quanh nó mỗi vòng 24 giờ 37 phút, nên một ngày trên đó cũng dài bằng một ngày trên Trái đất. Nhưng mùa hè lại dài gấp đôi bởi vì Sao Hoả quay một vòng quay xung quanh Mặt trời mất 687 ngày (Trái đất quay quanh Mặt trời mất 365 ngày một phần tư).

Đỉnh Everest (điểm cao nhất trên Trái đất) chỉ hơn 8.800m và nếu so trên với ngọn núi lửa Olympus Mont trên Sao Hoả (cao gần 27.500m) thì cũng chỉ cỡ một chân đồi. Đây cũng là độ cao lớn nhất mà người ta biết trong Thái Dương Hệ.

Tuy nhiên, điều duy nhất phải làm là đoàn thám hiểm Sao Hoả phải trở về căn cứ trước khi trời tối. Hầu hết mọi đêm, ngay cả mùa hè, nhiệt độ trên Sao Hoả đều xuống tới gần âm 85°C.

Giai đoạn 2030-2080: sưởi ấm hành tinh

Thách thức đầu tiên với con người là phải sưởi ấm được hành tinh này. Trước hết cần tăng nhiệt độ trung bình từ âm 60°C lên đến 40°C. Mức nhiệt năng này đủ để làm nóng chảy toàn thể vùng Nam cực trên Trái đất.

Cách đầu tiên người ta nghĩ tới là xây dựng một nhà máy hoá học, chạy bằng những lò phản ứng nguyên tử nhỏ và bơm chất khí nhà kính như carbon tertrafluoride hoặc sulphur hexafluoride ra để bao phủ hành tinh như kiểu tạo ra một lớp khí dày để ngăn cản sự thoát hơi nóng. Thành phần của những hoá chất này hiện có trong lớp vỏ Sao Hoả.

Khi nhiệt độ trung bình tăng lên, bầu khí quyển sẽ trở nên dày hơn. Nhưng nó vẫn không đủ dày để che chở cho bề ngoài phía ngoài khỏi những tia tử ngoại gây chết người của Mặt trời. Trên Trái đất, tầng ozon đóng vai trò này nhưng ozon là một dạng của oxy và trên Sao Hoả hầu như không có oxy. Một chất thay thế ozon sẽ phải được sản xuất trên Sao Hoả và được bơm vào bầu khí quyển để tạo thành một chiếc dù bảo vệ hành tinh.

Hầu hết những người đến lập nghiệp trong những năm đầu trên Sao Hoả sẽ là các nhà khoa học, kỹ sư, nhà du hành vũ trụ, nhà vật lý và chuyên viên cơ khí. Ước chừng lúc đầu khoảng vài trăm người. Ngoại trừ những lúc ra ngoài trong những bộ quần áo áp suất không gian, họ sẽ làm việc, chơi đùa, ăn uống và ngủ trong những Biosphere trông như những bong bóng không khí.

Giai đoạn 2080-2115: Dụng cụ hô hấp

Khi hành tinh được làm ấm lên tới nhiệt độ trung bình âm 15°C, các khí CO ₂, nitơ và H ₂O (nước) sẽ thấm qua lớp vỏ Sao Hoả. Bầu khí quyển sẽ tiếp tục dày hơn, những luồng mây trắng sẽ tụ lại và bầu trời sẽ từ từ thay đổi từ màu hồng sang xanh dương. Nước sẽ đọng lại trong những khe núi.

Nhờ vào sự di cư và tỷ lệ sinh đẻ gia tăng, dân số Sao Hoả sẽ từ từ tăng lên đến khoảng 50.000 người. Giai đoạn này, người ta sẽ thay những bộ đồ không gian bằng các dụng cụ tái hô hấp (rebreather). Đó chính là những mặt nạ kín nối với những bình oxy nhỏ và được thiết kế để sử dụng lại chất khí ở phổi thở ra. Những dụng cụ này cũng chứa đựng những máy khuyếch âm tiếng nói thay cho radio hai chiều. Lúc này bầu khí quyển Sao Hoả đã đủ dày để chuyên chở sóng âm thanh. Nhưng giọng nói của người ở Sao Hoả sẽ trầm hơn người trên Trái đất vì nó phải truyền qua lớp CO ₂dày đặc (vốn có nhiều phân tử nặng làm giảm tần số âm thanh).

Giai đoạn 2115-2150: sức sống mới

Khi bầu khí quyển trở nên hoàn thiện hơn và nhiệt độ trung bình của Sao Hoả tăng lên đến 0°C, thay đổi ở đây sẽ nhanh chóng chưa từng thấy. Lúc đó, không khí trên Sao Hoả sẽ nặng hơn gấp 2 tới 3 lần không khí bao quanh Trái đất. Tuy nhiên, điều đó cũng không ngăn cản được con người hoạt động một cách thoải mái trong bầu khí quyển này.

Khi điều kiện sống được cải thiện, những thành phố hình cầu nhỏ đầu tiên sẽ được mọc lên. Vào lúc này Hành tinh đỏ có thể tự túc đầy đủ, nhiều di dân và các nguồn tư bản sẽ đổ vào vùng đất giàu có mới này. Những thành phố phát triển nhanh chóng sẽ được mọc lên. Sao Hoả vào năm 2150 sẽ đông vui nhộn nhịp như Miền Tây hoang dã của Bắc Mỹ thập niên 1870. Nhờ sự phong phú của các nguyên liệu thô, các nhà đầu tư có thể biến Sao Hoả thành một nơi sản xuất chip điện toán cao cấp. Với trọng lực yếu hơn, Sao Hoả có thể trở thành dàn phóng cho những cuộc thám hiểm không gian để tiến đến các vì sao khác.

Một thời gian dài sau đó, những khoản đầu tư cực lớn của Trái đất sẽ bắt đầu được hoàn trả. Nền kinh tế phát triển nhanh chóng của Sao Hoả sẽ đem lại những khoản lợi nhuận lớn lao cho Trái đất. Lúc đó, Sao Hoả sẽ là thuộc địa giàu có nhất trong lịch sử nhân loại.

Những công việc cuối cùng

Không có cây cối và vi khuẩn hấp thụ CO ₂và nhả oxy, Sao Hoả không thể tạo ra được một bầu khí quyển có thể hô hấp được. Nhưng oxy có thể sẵn sàng được rút ra từ CO ₂ở trong khí quyển Sao Hoả. Hàng triệu tấn oxy có trong những tảng đá carbon và trong quặng oxit sắt. Về mặt lý thuyết, quặng oxide sắt có thể được đào lên và đốt nóng, phân tích ra thành sắt và oxy. Phương pháp này có thể chế tạo được hàng loạt oxy. Một số sẽ thoát vào không trung, nhưng trọng lực sẽ giữ lại hầu hết số lượng oxy.

Ao, hồ, sông, suối và biển lúc đó sẽ xuất hiện. Ở nhiệt độ O°C, những cây cối chịu lạnh sẽ nhanh chóng phát triển trên lớp đất mỏng màu mỡ.

Khi nhiệt độ trung bình của Sao Hoả tăng lên đến khoảng chừng 4°C, các lớp đất đóng băng quanh năm (permafrost) và nước đá ở các cực sẽ nóng chảy. Những dòng suối chảy xiết, sông và những hồ lớn sẽ hình thành. Nước biển sẽ giống như nước soda, có chất carbonate nhưng không mặn. Mưa sẽ rơi thường xuyên hơn.

Được bao bọc trong một bầu khí quyển dày, hàng triệu cây cối sẽ được gieo trồng, lúa mì sẽ mọc ở những nơi trước kia là sa mạc. Hành tinh đỏ khô khan này sẽ trở thành một Địa cầu xanh tươi ẩm ướt. Nhờ mùa hè Sao Hoả dài, nông dân có thể gieo trồng và gặt hái được nhiều vụ mùa trong một năm.

Sao Hoả đến tuổi trưởng thành nhưng người Sao Hoả vẫn còn phải sử dụng những dụng cụ tái hô hấp vì bầu khí quyển ở đây vẫn chưa thực sự hoàn hảo…

Ngày nay, chúng ta giống như những đứa trẻ đang đứng bên bờ đại dương không gian, mơ mộng nhiều điều sắp tới. Trong đại dương này, nhiều mơ mộng của chúng ta có thể trở thành sự thật và việc cải tạo Sao Hoả có thể là một trong những điều đó.

Nhà vật lý sinh học (Biophysicist) Robert Haynes của Đại học York (York University) ở Toronto, Canada cho rằng: “Nhân loại cần một cái nhìn mới, một thử thách mới. Sao Hoả có thể chính là thử thách đó”.

Vào một lúc nào đó, khi những giới hạn của con người không còn nữa, nhân loại sẽ buộc phải tạo ra các thách thức mới và điều đó chỉ có thể là việc sáng lập nền văn minh liên hành tinh!