Tái tạo khí quyển Sao Hỏa: Giải pháp đột phá từ nhà khoa học

Để biến đổi Sao Hỏa khô cằn thành một hành tinh xanh tươi, có khả năng hỗ trợ sự sống, con người sẽ cần đến sự hỗ trợ của hàng loạt công nghệ cải tạo tiên tiến. Điều quan trọng nhất là Sao Hỏa cần có một bầu khí quyển đủ oxy và đủ dày để giữ nhiệt, tạo điều kiện cho nước tồn tại ở dạng lỏng.

Trên Trái Đất, các khí nhà kính như carbon dioxide, methane và hơi nước đóng vai trò giữ nhiệt từ Mặt Trời. Mặc dù carbon dioxide chiếm phần lớn trong khí quyển Sao Hỏa, nhưng lượng này chưa đủ để giữ ấm hành tinh. Theo nhà khoa học hành tinh Paul Byrne từ Đại học Washington ở St. Louis, do kích thước chỉ bằng một nửa Trái Đất và mật độ thấp hơn, Sao Hỏa có lực hấp dẫn yếu hơn, gây khó khăn trong việc giữ lại bầu khí quyển.

Khí quyển sao Hỏa rất mỏng và không thể bảo vệ hành tinh khỏi bức xạ nguy hiểm từ không gian. Ảnh: Earth
Khí quyển Sao Hỏa mỏng manh: Hiểm họa bức xạ vũ trụ (Ảnh: Earth). Ảnh: Internet

Do đó, những người định cư Sao Hỏa trong tương lai trước tiên cần tìm cách tạo ra đủ lượng CO2 để làm đầy bầu khí quyển và khởi động hiệu ứng nhà kính. Một giải pháp được đề xuất là khai thác CO2 trực tiếp từ Sao Hỏa, bằng cách tạo ra khí này từ carbon và oxy có trong khoáng chất của hành tinh, hoặc giải phóng CO2 bị mắc kẹt ở các chỏm băng vùng cực hoặc dưới bề mặt. Tuy nhiên, Byrne nhấn mạnh rằng lượng CO2 này có thể không đủ để tạo ra một bầu khí quyển tương tự như nhu cầu của con người. Dựa trên quan sát từ tàu vũ trụ, các nhà nghiên cứu ước tính rằng toàn bộ Sao Hỏa chỉ có thể sản xuất đủ CO2 để làm dày bầu khí quyển lên khoảng 7% so với Trái Đất, một con số không đủ để tạo ra hiệu ứng nhà kính đáng kể.

Một số nhà khoa học khác đã đề xuất kích hoạt các vụ phun trào núi lửa để tạo ra CO2. Một nền văn minh tương lai có thể cố gắng chuyển hướng các tiểu hành tinh để tạo ra các vụ phun trào núi lửa như vậy. Theo nhà vật lý thiên văn Sara Seager từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), điều này hoàn toàn nằm trong khả năng của con người. Vào năm 2022, tàu vũ trụ DART của NASA đã va chạm thành công với tiểu hành tinh Dimorphos, đưa nó đến gần hơn với thiên thạch lớn hơn mà nó quay quanh. Tuy nhiên, Byrne cũng cảnh báo rằng tốc độ của các tiểu hành tinh bay tới có thể gây ra những tác động lớn với thiệt hại thảm khốc.

Giả sử các kỹ sư trong tương lai tìm ra cách làm ấm và làm dày khí quyển Sao Hỏa, thì bước tiếp theo là điều chỉnh nó để phù hợp với nhu cầu của con người. Con người cần có đủ oxy tự do để thở. Oxy tự do, dạng oxy không liên kết hóa học với các nguyên tố khác, chiếm khoảng 21% không khí chúng ta hít thở. Phần còn lại chủ yếu là nitơ với một lượng nhỏ các khí khác.

Các vi sinh vật sản xuất oxy có thể đóng vai trò quan trọng trong việc tái tạo hỗn hợp khí này. Nghiên cứu cho thấy vi khuẩn lam đã kích hoạt sự gia tăng oxy tự do trên Trái Đất cách đây hơn 2 tỷ năm. Việc điều chỉnh gene của những vi sinh vật này có thể giúp chúng chịu đựng môi trường khắc nghiệt của Sao Hỏa. Thông qua quá trình quang hợp, vi sinh vật có thể hấp thụ CO2 và tạo ra oxy có thể thở được. Quá trình này có thể an toàn hơn so với việc sử dụng máy móc để tạo ra oxy.

Tuy nhiên, quá trình cải tạo Sao Hỏa còn đối mặt với nhiều thách thức khác, từ việc xử lý muối độc hại perchlorate trên bề mặt hành tinh đầy bụi mù đến bức xạ nguy hiểm từ Mặt Trời và không gian do Sao Hỏa không có từ trường bảo vệ.

Mặc dù các cơ quan vũ trụ đang nỗ lực đưa đội phi hành gia đầu tiên lên Sao Hỏa, có thể trong thập kỷ tới, nhưng theo Byrne, việc hoàn thiện công nghệ cải tạo có thể mất từ vài trăm đến vài nghìn năm.

Admin


Nguồn: VnExpress

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *