Chinh phục sao Hỏa: Nhiệm vụ khó khả thi

Thứ Tư, 24/08/2011, 16:05
Chuyến bay có người lái lên sao Hỏa sẽ đưa nhân loại sang một tầm cao mới trong công cuộc chinh phục vũ trụ. Thế nhưng, với trình độ phát triển kỹ thuật như hiện nay, liệu con người có thể thực hiện được nhiệm vụ muôn vàn gian khó này không? Và những bất trắc nào đang rình rập các nhà du hành vũ trụ trên con đường đi lên sao Hỏa?

Cuối tháng 7 vừa qua đã kết thúc chương trình sử dụng tàu con thoi kéo dài 30 năm. Và cũng kết thúc giai đoạn đầu trong công cuộc chinh phục mặt trăng - nhân loại hiện giờ đã có đủ kiến thức cả về lý thuyết lẫn về thực tế đối với mặt trăng để có thể tiến hành những việc làm hữu lợi cho mình ở đó.

Phía trước, nhân loại sẽ phải thực hiện một nhiệm vụ mới: tiếp tục chinh phục sao Hỏa để không chỉ có được những thông tin về nó thông qua các vệ tinh được phóng lên mà còn phải tìm được cách để con người có thể đặt chân lên đó, như đã từng đặt chân lên mặt trăng.

Không đạt được mục tiêu này, rất khó có thể biến thành hiện thực mơ ước "địa khai hóa", cải tạo sao Hỏa thành nơi mà con người có thể cư trú thường xuyên, mặc dù nó được coi là hành tinh có những điều kiện tự nhiên có vẻ phù hợp nhất đối với cuộc sống của chúng ta.

Hành tinh gần gụi

Sao Hỏa (còn gọi là Mars, theo tên vị thần chiến tranh của người La Mã) nằm vị trí thứ tư tính từ tâm ra ngoài trong 8 hành tinh của Thái Dương hệ. Sao Hỏa còn được biết đến với tên gọi là "Hành tinh đỏ" do trên bề mặt của nó có màu đỏ của oxit sắt. Sao Hỏa có một lớp không khí mỏng bao quanh với thành phần chủ yếu là CO2. Bề mặt của nó có nhiều hố thiên thạch và các núi lửa, thung lũng. Các giai đoạn quay và chu kỳ theo mùa của sao Hỏa tương tự như của trái đất. Sao Hỏa có đỉnh Olympus Mons - núi cao nhất được biết đến trong các hành tinh của Thái Dương hệ. 

Vệ tinh nhân tạo nghiên cứu bề mặt sao Hỏa.

Sao Hỏa đã được con người tìm hiểu nghiên cứu từ hàng chục năm nay. Những bằng chứng địa chất được thu thập bởi những tàu vũ trụ không người lái cho thấy, bề mặt sao Hỏa từng được bao phủ bởi một khối lượng nước cực lớn.

Trong năm 2005, dữ liệu radar cho thấy sự hiện diện của một lượng lớn nước đóng băng tại các cực, và ở vĩ độ trung bình. Các tàu đổ bộ lên sao Hỏa như Spirit lấy mẫu có chứa các hợp chất hóa học phân tử nước tháng 3/2007. Tàu đổ bộ Phoenix đã trực tiếp lấy mẫu nước đá trong đất sao Hỏa vào ngày 31/7/2008...

Sao Hỏa hiện có hai vệ tinh là Phobos và Deimos, chúng nhỏ và có hình dạng bất thường. Chúng cũng được ví như một dạng tiểu hành tinh, tương tự như Eureka 5261, hay tiểu hành tinh Trojan.

Sao Hỏa hiện có 3 vệ tinh nhân tạo bay xung quanh là Mars Odyssey, Mars Express và Mars Reconnaissance Orbiter. Ngoài ra trên bề mặt của sao Hỏa còn có hai tàu đổ bộ (Spirit và Opportunity) và một số robot khác cả thành công và không thành công. Tàu đổ bộ Phoenix hoàn thành sứ mệnh của mình trên bề mặt vào năm 2008. Quan sát của NASA cho rằng vòng băng ở cực nam sao Hỏa đã được co lại trong nhiều năm qua. Sao Hỏa có thể dễ dàng được nhìn thấy từ trái đất bằng mắt thường...

Không thể nói con người biết ít về sao Hỏa, nhưng nhu cầu về những chuyến bay có người lái tới sao Hỏa vẫn là mục tiêu rất cần đạt được trong tương lai gần. Các nhà khoa học đang dự định một kế hoạch để con người có thể thám hiểm sao Hỏa vào năm 2037 và xa hơn nữa. Tuy nhiên, cho tới bây giờ, khả năng đó vẫn mới chỉ được hình dung về mặt lý thuyết.

Ngoài những chi phí vật chất khổng lồ cho một sứ mệnh liên vũ trụ, thì việc chinh phục sao Hỏa vẫn còn tồn tại những trở ngại về mặt kỹ thuật không dễ vượt qua.

Nỗi lo phóng xạ

Tác động tổng hợp của phông phóng xạ vũ trụ từ các nguồn nằm ngoài hệ thiên hà và mức độ phóng xạ mặt trời cao đột biến khiến cho quá trình con người tiến lại gần sao Hỏa (kéo dài tới 6 tháng từ mỗi phía) trở nên cực kỳ nguy hiểm.

Francis Cucinotta, nhà nghiên cứu khoa học chính của chương trình phóng xạ vũ trụ thuộc Trung tâm vũ trụ mang tên Johnson (Johnson Space Center) ở Houston cho rằng: "Độ nhiễm xạ mà con người mắc phải trong những chuyến du hành như thế sẽ luôn vượt quá mức cho phép. Và mắc bệnh ung thư vẫn chưa phải là tai họa lớn nhất, phóng xạ sẽ ảnh hưởng tới cả tim và hệ thần kinh trung ương". Yếu tố này hiện đã được tính tới khi nghiên cứu chế tạo lớp vỏ bảo vệ quanh phương tiện chuyên chở đội bay.

Những tấm chì trong thực tế lại tạo nên sự phát xạ thứ hai dưới tác động của những tia vũ trụ, trong khi đó thì nước dù có thể là hình thức bảo vệ tốt nhất nhưng lại đòi hỏi độ dày tới vài mét thì mới có tác dụng. Tuy vậy, cả chì lẫn nước đều là những chất liệu quá nặng đối với con tàu vũ trụ khi ở những khối lượng cần thiết cho việc bảo vệ đội bay khỏi sự nhiễm xạ.

Có thể giải quyết được vấn đề này nếu lựa chọn được những nhà du hành vũ trụ chưa  từng bao giờ hít phải hơi thuốc lá và có được hệ gien thiên phú vô cảm đối với việc nhiễm xạ.

Cũng theo ý kiến của nhà nghiên cứu Francis Cucinotta: "Năm hay mười năm trước chúng ta chưa hề biết gì về khả năng này,  nhưng hiện tại thì đó là việc có vẻ như khả thi và chúng ta sẽ phải tìm được câu trả lời sau 10-15 năm nữa". Hệ gien miễn xạ thiên phú cộng với một con tàu có vỏ bọc đặc biệt - đó chính là lời giải cho vấn đề thứ nhất.

Không có sức hút

Khó khăn lớn thứ hai trên con đường nhân loại chinh phục sao Hỏa là cơ thể con người sẽ ngừng hoạt động nếu không còn sức hút nữa. Những lý do có thể dẫn tới tình trạng này là:

- Mất 1% khối lượng xương mỗi tháng.

- Những cơn ngất xỉu (xảy ra với phụ nữ nhiều hơn với giới mày râu) khi quay trở lại môi trường có sức hút.

- Những vấn đề xảy đến với trạng thái tâm lý, kể cả những căn bệnh như bệnh Alzheimer.

- Sự suy giảm và các vấn đề của hệ tim mạch.

- Teo cơ.

Tất cả những hiện tượng này diễn ra trong cơ thể sẽ vô hiệu hóa mọi nỗ lực xây dựng một nơi trú ẩn không phụ thuộc vào mọi tác động từ bên ngoài trên sao Hỏa một khi các nhà du hành vũ trụ đã đặt chân lên được tới đó.

Cách giải quyết: Quá trình tập luyện tích cực và kiên trì trên đường chạy trong điều kiện thiếu một chút ít lực hút một cách nhân tạo có thể giúp nhưng không thể xóa bỏ hoàn toàn nguy cơ này.

Bên trong con tàu du hành vũ trụ cần phải có một phòng nhỏ để tạo nên lực hút nhân tạo.

Có thể chế tạo một y phục tự co giãn đặc biệt để hút chất lỏng trong cơ thể xuống chân nhằm hỗ trợ cho việc duy trì năng lực làm việc.

Yếu tố tâm lý

Nếu cùng một lúc có 6 người trong một không gian khép kín trong vòng 18 tháng sẽ bay tới một nơi mà trước đó chưa từng có ai đến thì không thể nào không xuất hiện những vấn đề tâm lý nghiêm trọng.

Theo báo cáo của NASA về nguồn nhân lực dựa trên những nghiên cứu ở Nam Cực và những môi trường bị cách ly khác, "sẽ nảy sinh nguy cơ lớn rằng, con người sẽ phạm phải những sai lầm nghiêm trọng khi bị mất ngủ, mệt mỏi, làm việc quá sức, sự chênh lệch ngày đêm, cùng với sự đoàn kết nội bộ chưa đủ độ của đội bay, sự thiếu hụt kiến thức trong đào tạo và quá trình thích nghi tâm lý xã hội và điều đó sẽ dẫn tới những hệ lụy không thể điều chỉnh được".

Để giải quyết vấn đề này cần phải vô cùng cẩn trọng khi tuyển lựa các nhà du hành vũ trụ. NASA hiện cũng đang xây dựng kế hoạch sử dụng các monitor có thể dựa vào giọng nói và vẻ mặt để dự đoán trước những dấu hiệu chớm mắc của các khủng hoảng tinh thần. Nhưng những monitor này có thể giúp được gì khi lúc đó các nhà du hành vũ trụ đã ở trên đường tới sao Hỏa rồi.

Ăn gì cho hợp?

Trong du hành đoàn đi lên sao Hỏa sẽ chỉ toàn những người quen ăn chay, vì rằng không thể bảo quản được thịt trong vũ trụ.

Thức ăn đảm bảo duy trì tinh thần làm việc tốt cho du hành đoàn, còn chế độ ăn đúng đắn sẽ giúp duy trì hoạt động bình thường của cơ thể.

Tuy nhiên, như các công trình nghiên cứu đã cho thấy, phóng xạ có thể làm hỏng các vitamin trong thực phẩm ở trong con tàu mà sự thiếu hụt dù chỉ một loại vitamin thôi trong chuỗi đồ ăn cũng có thể dẫn tới những hậu quả nặng nề đối với sức khỏe trong một chuyến du hành dài ngày.

Hiện chúng ta còn ít biết về ảnh hưởng lâu dài của phóng xạ đối với lương thực thực phẩm, vì đội bay của các trạm du hành vũ trụ quốc tế vẫn được bảo vệ một phần bởi bầu sinh quyển từ của trái đất...

Trần Thanh Tịnh
.
.