Nasa và kế hoạch đổ bộ lên “hành tinh đỏ”

• NASA công bố máy bay tương lai
• NASA trồng thành công rau xanh trên không gian
• NASA phát hiện ra hành tinh mới gần giống Trái Đất

Bước đi kể trên cho thấy NASA thực sự rất quyết tâm và hừng hực khí thế với ý tưởng "khổng lồ" này. Nếu kế hoạch suôn sẻ và cuộc đổ bộ lên "hành tinh đỏ" thành công, NASA sẽ chính thức ghi tên mình thêm một lần nữa vào lịch sử khi làm được điều kỳ diệu mà không có bất cứ một tổ chức nào sánh được.

Tham vọng thôn tính vũ trụ

Sau hơn nửa thế kỷ khám phá không gian, sao Hỏa vẫn là một mơ ước chưa thể chạm tới. NASA, dù phải đối mặt với vô vàn khó khăn, vẫn không từ bỏ tham vọng chinh phục "hành tinh đỏ", thậm chí muốn biến sao Hỏa trở thành nơi định cư mới cho loài người trong tương lai. 

Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ đã lên kế hoạch ba bước khai phá sao Hỏa. Giai đoạn đầu bao gồm các nghiên cứu tiếp theo về Trạm không gian quốc tế (ISS), chú trọng vào xem xét các tác động đến cuộc sống trong không gian trong suốt khoảng thời gian dài, đồng thời thúc đẩy phát triển tên lửa đẩy mạnh nhất từ trước đến nay mang tên Hệ thống bệ phóng không gian. 

Đây chính là bước đệm giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn sự ảnh hưởng của vũ trụ lên tâm trí và sức khỏe con người, từ đó tiến hành những bước đi cần thiết tiến tới thiết lập sự hiện diện lâu dài của con người bên ngoài Trái đất.

Tiếp theo, NASA muốn triển khai hàng loạt nhiệm vụ trong khoảng không gian xung quanh Mặt trăng, trong đó có sứ mệnh chuyển hướng tiểu hành tinh, săn tìm thiên thạch và bay thử nghiệm nhiều loại tàu vũ trụ khác nhau. 

Trong nhiệm vụ này, NASA sẽ phóng một tàu thăm dò robot sử dụng điện mặt trời để thu thập một khối vật chất có kích cỡ bằng hòn đá, rồi mang mẫu vật trở lại quỹ đạo quanh Mặt trăng. 

Ở bước cuối cùng theo kế hoạch, các phi hành gia sẽ đi vào quỹ đạo quanh "hành tinh đỏ" và có thể tìm cách đáp xuống một trong các mặt trăng của hành tinh này. Sau đó sẽ là nhiệm vụ khó khăn nhất: Đưa con người đặt chân lên sao Hỏa, kèm theo trang thiết bị để họ rời khỏi bề mặt của hành tinh và trở về Trái đất một cách an toàn.

Kế hoạch đầy tham vọng được tiết lộ tiếp sau những khám phá mới nhất về "hành tinh đỏ". NASA chính thức công bố về việc tìm ra nước lỏng trên bề mặt sao Hỏa thông qua các hình ảnh chụp từ vệ tinh quan sát. Thông tin này hứa hẹn việc con người sẽ tìm ra sự sống bên ngoài Trái đất. 

Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu cũng phát hiện nguyên tử oxy trong tầng trung lưu của sao Hỏa. Nhóm chuyên gia ở NASA sử dụng máy bay khảo cứu tầng bình lưu dành cho ngành thiên văn học hồng ngoại (SOFIA), đặt trên một chiếc máy cách Trái đất 13,7 km. 

Phát hiện oxy trong tầng bình lưu của sao Hỏa có thể giúp các nhà thiên văn học tìm hiểu không khí biến mất khỏi "hành tinh đỏ" như thế nào, đồng thời mở ra cơ hội cải tạo môi trường "hành tinh đỏ", biến nơi đây thành Trái đất phiên bản 2.

Kế hoạch khám phá hành tinh này rất công phu và tốn kém, chịu nhiều thách thức liên quan đến cơ sở vật chất, nhân lực, tâm lý và sức khỏe con người.

NASA từng tuyên bố đã và đang chuẩn bị nhiều phương án nhằm làm sao Hỏa ấm lên, khiến "hành tinh đỏ" trở thành môi trường thuận lợi cho sự sống. 

Một số nhà khoa học cho rằng, sao Hỏa từng là hành tinh tràn đầy sức sống và ấm áp gần giống như Trái đất ngày nay. Phần lõi nóng giúp sao Hỏa duy trì từ trường, bảo vệ hành tinh khỏi tác động của gió mặt trời. Nhưng sau đó phần lõi lạnh đi, từ trường biến mất, không khí trở nên loãng và toàn bộ sao Hỏa bắt đầu đóng băng. 

Con người có thể biến đổi môi trường trên sao Hỏa bằng cách cho nổ vũ khí nhiệt hạch tại hai cực sao Hỏa, làm tan CO2 đông lạnh để tạo ra bầu khí quyển. Bầu khí quyển mới hình thành sẽ hấp thụ ánh sáng mặt trời, khiến hành tinh ấm lên.

Tiếp theo, con người đưa lên "hành tinh đỏ" những cỗ máy phát thải CO2 điều khiển từ xa, nhằm đẩy nhanh quá trình hình thành bầu khí quyển. Nhiều chiếc gương khổng lồ bay theo quỹ đạo có thể tập trung ánh sáng mặt trời vào các cực sao Hỏa, giải phóng nước chứa trong những tảng băng khổng lồ. Sau đó, nhiều loài sinh vật do con người tạo ra nhờ công nghệ sinh học được dùng để thay đổi cấu trúc đất trên sao Hỏa, giải phóng oxy vào khí quyển. 

Các nhà khoa học tìm cách chuyển hướng sao chổi và tiểu hành tinh bay tới sao Hỏa, giải phóng nhiệt lượng từ những cú va chạm. Quá trình này cũng cung cấp thêm nước cho sao Hỏa, do thành phần cấu tạo của sao chổi và tiểu hành tinh chứa băng đá.

Công nghệ chinh phục

Sau khi cơ bản cải tạo "hành tinh đỏ", NASA nung nấu ý tưởng xây dựng một trạm không gian bay quanh sao Hỏa, cho phép đưa con người bay tới hành tinh này vào năm 2030. 

Theo thiết kế, khu căn cứ bao gồm nơi sinh sống và làm việc của phi hành đoàn, hai khoang kín chứa trung tâm chỉ huy, kiểm soát cũng như một phòng thí nghiệm. Bộ tản nhiệt có nhiệm vụ làm mát thiết bị điện tử nhạy cảm và khu nhà ở. Các tấm pin mặt trời cung cấp năng lượng cho những thiết bị máy móc. 

Động cơ đẩy và động cơ tên lửa sử dụng nhiên liệu đông lạnh tạo ra lực đẩy lớn, đưa trạm không gian bay từ quỹ đạo Mặt Trăng đến sao Hỏa. Nhờ trạm không gian này, các nhà khoa học có thể tiến hành thêm nhiều nghiên cứu về sao Hỏa mà không cần hạ cánh xuống bề mặt.

NASA sẽ sử dụng năng lượng mặt trời để chở hàng hóa tiếp tế và đưa các phi hành gia lên trạm không gian thông qua động cơ điện mặt trời, giúp tàu vũ trụ dịch chuyển bằng cách bắn ion ra phía sau. Hạt electron biến khí xenon thành plasma, và một trường điện từ sẽ tăng tốc cho các phân tử đến khi chúng bắn ra khỏi động cơ ở tốc độ cao. 

Năng lượng mặt trời sẽ cung cấp đủ electron để quá trình này diễn ra. Một số ý kiến khẳng định, động cơ điện mặt trời giúp vận tốc tăng dần theo thời gian và có thể đạt tới 320.000 km/h, đem lại hiệu quả cao nhờ sử dụng lượng nhiên liệu đẩy ít hơn 10 lần so với nhiên liệu tên lửa.

Vấn đề đặt ra là, dữ liệu sẽ được truyền về Trái đất từ trạm không gian như thế nào để tạo thuận lợi cho các phân tích và dự đoán? Khoảng cách gần nhất giữa sao Hỏa và Trái đất là 55 triệu km. 

Theo báo cáo của NASA, robot thăm dò sao Hỏa có thể nhận và truyền dữ liệu ở tốc độ khoảng hai triệu bit/giây. Tốc độ truyền dữ liệu của Trạm ISS là 300 triệu bit/giây, trong khi để có thể dẫn đường và đổ bộ trên sao Hỏa, NASA cần đường truyền mạnh hơn với tốc độ 1 tỷ bit/giây. 

Thiết kế nhà ở và động cơ điện mặt trời trong ý tưởng xây dựng trạm không gian xung quanh sao Hỏa.

Giải pháp NASA đưa ra là sử dụng tia laser. Trong một thử nghiệm, hệ thống liên lạc bằng laser cho phép vệ tinh thám hiểm Mặt Trăng LADEE tải thông tin với tốc độ 622 triệu bit/giây, trong khi những thiết kế khác có thể truyền dữ liệu với tốc độ vài tỷ bit/giây.

Kế hoạch "thôn tính" sao Hỏa sẽ không thể diễn ra suôn sẻ nếu không được hỗ trợ bởi các phương tiện công nghệ hiện đại nhất mà NASA và các đối tác đang phát triển. Do nhiệm vụ đến sao Hỏa kéo dài nhiều năm, NASA không thể để các phi hành gia sống trong tàu vũ trụ suốt thời gian này, mà phải cung cấp thêm không gian sống (và nhà tắm) cho các phi hành gia, đồng thời là nơi để họ sinh hoạt trên sao Hỏa. 

Các nhà nghiên cứu đang tính toán thiết kế hệ thống nhà ở hỗ trợ tốt nhất cho sinh hoạt, ngăn chặn hỏa hoạn, chống tia phóng xạ, có không gian để các phi hành gia tập thể dục và làm việc.

Chưa hết, các phi hành gia có thể phải đi lại trên bề mặt hành tinh, thám hiểm và thu thập dữ liệu. Khi ấy, trang phục phải giúp bảo vệ các phi hành gia trước tia phóng xạ cũng như khí quyển mỏng và lạnh của sao Hỏa, đồng thời cho phép vận động thoải mái. 

Các nhà nghiên cứu đang thiết kế trang phục để việc đi lại và làm việc trên sao Hỏa trở nên dễ dàng hơn, tích hợp công nghệ tương tác thực tế, vật liệu tự vá liền và gắn thiết bị theo dõi thông số sinh học. NASA lên kế hoạch thử nghiệm những bộ trang phục vũ trụ thế hệ mới này trong "Dự án làm lệch hướng thiên thạch" vào những năm 2020.

Tham vọng là thế, tuy nhiên mọi chuyện thực sự không hề dễ dàng. Hiện nay, con người chỉ mới đưa được máy do thám lên sao Hỏa. Kế hoạch khám phá hành tinh này rất công phu và tốn kém, dự kiến sẽ ngốn hàng chục tỷ USD, cộng với vô vàn thách thức khác nhau liên quan đến cơ sở vật chất, nhân lực, tâm lý và sức khỏe con người. 

Còn rất lâu nữa mới đến "năm định mệnh" 2030 theo ý tưởng của NASA, nhưng ngay từ bây giờ, thế giới vẫn luôn hồi hộp dõi theo những bước đột phá của loài người trên con đường chinh phục "hành tinh đỏ" xa xôi, nằm cách Trái đất hàng triệu dặm và ẩn chứa biết bao bí ẩn chờ đợi được khám phá...