Tham vọng tạo ra nước trên sao Hỏa của NASA

Một công cụ mới từ cơ quan vũ trụ có thể tạo ra khí đốt và cả nước, hoàn thành bước kế tiếp trong hành trình chinh phục sao Hỏa. Bài viết của tác giả Max G. Levy, một nhà báo khoa học tự do sống tại Los Angeles (California) sẽ giúp hé lộ một tham vọng mới của NASA.

4 câu hỏi mở về sao Hỏa

NASA đã khởi động xe tự hành Perseverance trong chặng bay 1 chiều đến bề mặt hành tinh Đỏ. Nằm trong số nhiều dụng cụ đi kèm chuyến bay, cỗ xe này mang theo một dụng cụ thử nghiệm mà có thể giúp cho các phi hành gia vũ trụ trong tương lai thực hiện các chuyến bay khứ hồi lên sao Hỏa.

Theo đó, Thử nghiệm sử dụng tài nguyên nước trong ô xy sao Hỏa (viết tắt MOXIE) là một dụng cụ kích thước nhỏ bằng cỡ cục pin xe hơi. Nó được thiết kế nhằm minh họa cho loại công nghệ có thể chuyển đổi carbon dioxide thành ô xy trong một quá trình được gọi là điện phân. Lớp khí quyển mỏng manh của Hỏa tinh chiếm 95% carbon dioxide, và việc gửi bất kỳ thứ gì bay ngược lại vũ trụ đòi hỏi phải dùng nhiên liệu, mà đốt cháy nhiên liệu lại phải cần ô xy.

Bức họa mô phỏng cảnh xe tự hành Perseverance hoạt động trên sao Hỏa.
Bức họa mô phỏng cảnh xe tự hành Perseverance hoạt động trên sao Hỏa.

NASA có thể chở ô xy lỏng lên sao Hỏa, nhưng dung tích cần mang theo mới là vấn đề gây tranh cãi. Và MOXIE có thể là một giải pháp hiệu quả. Nếu thành công, một phiên bản công nghệ tạo khí ô xy quy mô lớn của MOXIE có thể được sử dụng để phóng tên lửa.

Ông Michael Hecht, phó giáo sư phụ trách MOXIE tại MIT, cho hay rằng kể từ thập niên 1990, những cuộc thảo luận về thám hiểm sao Hỏa luôn quay lại một danh sách gồm 4 câu hỏi mở. Hai vòng quay xung quanh chứng minh sao Hỏa đủ an toàn cho các sứ mạng con người, và lớp khí quyển trần trụi của hành tinh Đỏ đe dọa bất kỳ thứ gì trên bề mặt nó với các cơn bão bụi và bức xạ. 

Sứ mạng tàu vũ trụ Mars Odyssey 2001 đã đo bức xạ trên và khắp hành tinh Đỏ kịp thời thông báo cách thức tạo khiên che chắn cho các phi hành gia. Sau năm 2007, tàu đổ bộ Phoenix đã lập hồ sơ thành phần hóa học và bụi của sao Hỏa, đồng thời phát hiện ra các chất dinh dưỡng có thể hỗ trợ cho cây cối trên trái đất. Một câu hỏi khác là làm thế nào để các cỗ xe lớn có thể hạ cánh trên bề mặt sao Hỏa.

Mối bận tâm đó đã được xử lý khi 4 cỗ xe tự hành của NASA đã hạ cánh an toàn trên hành tinh Đỏ từ giữa năm 1996 và năm 2011. Vẫn còn lúng túng là câu hỏi thứ 4: làm thế nào chúng ta có thể mang tất cả nguồn lực thiết yếu lên sao Hỏa? Theo PGS Michael Hecht thì nguồn lực lớn nhất đó là một chất đẩy cần thiết cho một chuyến bay hồi gia. PGS Hecht giải thích: "Thứ mà quý vị cần quan sát là một tên lửa từ trái đất phóng đi. Cần một cái bể ô xy khổng lồ để nhấc con tàu lên trên".

Cỗ máy trị giá 2 tỷ USA của NASA

MOXIE chỉ là một công cụ trên cỗ xe tự hành Perseverance trị giá 2 tỷ USD; con tàu này cũng bao gồm máy bay trực thăng sao Hỏa, và cả SHERLOC (một dạng laser cực tím để quét mọi dấu hiệu sự sống trên hành tinh lạ). Dù MOXIE được mạ vàng nhưng kích thước của nó là khá khiêm tốn cho một sứ mạng mang tầm tham vọng. Lớp vỏ bọc thử nghiệm là một cái hộp hình lập phương, mỗi chiều dài 0,3m.

Ngay trong cái vỏ bọc gọn gàng này là 1 cái máy nén, 1 bộ lọc và một cái ngăn gốm thử nghiệm nơi sẽ diễn ra phản ứng điện phân. Mỗi nguyên tố phải được hoạt động chính xác. So với trái đất, bầu khí quyển trên sao Hỏa mỏng hơn 170 lần. Và dù không khí trên sao Hỏa rất giàu carbon dioxide, nhưng áp suất thấp cũng đồng nghĩa lượng không khí trôi vào lõi phản ứng của MOXIE sẽ không đủ để tạo ra ôxy.

Tuy vậy, cỗ máy nén của MOXIE lại hút carbon dioxide ở gần đó và biến nó làm "thức ăn" cho một đơn vị điện phân hao hao như áp suất trái đất. Tại đó sẽ có một chất xúc tác hoạt động ở nhiệt độ 800 độ C sẽ xé toạc nguyên tử ô xy từ mỗi CO2 bay đến. Mỗi cặp nguyên tử ôxy sẽ nhanh chóng sáp lại để tạo ra nhị nguyên tử ô xy ổn định, mà sẽ thoát ra với carbon monoxide.

Vì MOXIE chạy rất nóng nên giữ cho thiết bị an toàn và phần còn lại của các dụng cụ khác của Perservance lại đòi hỏi phải dùng công nghệ cách nhiệt cao. Sự phức tạp hơn nữa khi bản thân sao Hỏa là một hành tinh lạnh. Nó phải đấu tranh để giữ nhiệt ban ngày, vì vậy mà Perseverance phải chịu được nhiệt độ rất cao từ 15,5 độ C đến -130 độ C. Các kỹ sư của NASA đã sử dụng Aerogel (được phát triển từ một dự án khác) làm chất cách điện nhẹ và siêu bền.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng các bản sửa lỗi chẳng hạn như tuần hoàn carbon dioxide nhằm ngăn nó làm suy giảm điểm phản ứng, mà theo PGS Hecht, đây là "vấn đề nhọc nhằn nhất". NASA đã hoàn tất công việc phần cứng từ tháng 3 năm 2019. Kể từ khi tàu Perseverance không đổ bộ cho tới tận tháng 2 năm 2021, phần cứng của MOXIE sẽ nằm yên trong vòng 2 năm.

Bà Julie Kleinhenz, chuyên gia nguồn lực của NASA, người không tham gia vào việc phát triển ra MOXIE, nhưng cho rằng dụng cụ này sẽ đối mặt với những "nhân tố bí ẩn".

Kỹ sư Asad Aboobaker cũng đồng tình khi cho biết: "Môi trường độc đáo của sao Hỏa có thể chứa đựng nhiều sự lạ thường chẳng hạn như tác động của bụi. Trên sao Hỏa, thành công sẽ là một thứ gì đó không phổ biến".

MOXIE sẽ không lấp đầy các bể ô xy của nó mà thay vào đó các nhà khoa học sẽ theo dõi sự thành công bằng 3 phương pháp đo độc lập: cảm biến áp suất trong đường dẫn khí; phân tử huỳnh quang mờ dần khi vào môi trường ô xy; và dòng điện từ phản ứng. Perseverance cũng đem theo máy vi âm lên sao Hỏa - sứ mạng đầu tiên làm như thế. Các nhà khoa học lắng nghe âm thanh để hiểu tình trạng sức khỏe của máy nén.

MOXIE chỉ tạo ra đúng 6 gram ô xy/giờ bằng đúng nhịp thở của một con cún nhỏ. Nhân loại cần một ô xy lớn hơn thế để thở, và tên lửa cần lượng ô xy lớn gấp 200 lần để quay trở lại Trái đất. Đối với giới khoa học, 1 năm sao Hỏa là cái giá của sự thành công hay tương đương với 687 ngày trên trái đất và sẽ bật đèn xanh cho sứ mạng MOXIE vượt xa hơn nhịp thở của một con chó.

Văn Chương (Tổng hợp)

Các tin khác

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Giữa môi trường tác chiến điện từ ngày càng phức tạp, nơi hàng trăm nguồn phát tín hiệu có thể xuất hiện đồng thời trên chiến trường, quân đội Mỹ đang tìm kiếm những công cụ mới để nâng cao năng lực nhận thức tình huống. Trong nỗ lực đó, các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Lục quân Mỹ (ARL) vừa trình diễn một cảm biến lượng tử thế hệ mới có khả năng xác định hướng của trường điện từ tần số vô tuyến trong không gian ba chiều.

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

Chiến trường tương lai có thể không còn được quyết định bởi số lượng UAV, mà bởi khả năng chúng tiếp tục chiến đấu khi bị "làm mù" và "cắt đứt liên lạc". Một công bố mới từ Trung Quốc về thuật toán AI HG-STR đang thu hút sự chú ý của giới quân sự khi tuyên bố giúp bầy UAV tự phối hợp truy tìm mục tiêu trong môi trường tác chiến điện tử phức tạp.

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Tháng 2/2026, khi Palo Alto Networks công bố báo cáo về một chiến dịch gián điệp mạng quy mô toàn cầu, Pete Renals, Giám đốc Chương trình An ninh quốc gia của Unit 42, đã dùng một so sánh rất nặng. Ông nói với Recorded Future News rằng đây có thể là vụ xâm phạm hạ tầng chính phủ toàn cầu nghiêm trọng nhất do một nhóm được nhà nước hậu thuẫn thực hiện kể từ SolarWinds. So sánh ấy không ồn ào. Nhưng ai từng theo dõi SolarWinds năm 2020 đều hiểu nó nặng đến mức nào.

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU dự kiến tham gia sáng kiến chip AI do Mỹ khởi xướng, đánh dấu bước dịch chuyển đáng chú ý trong nỗ lực của phương Tây nhằm kiểm soát chuỗi cung ứng công nghệ chiến lược và kiềm chế tham vọng công nghệ của Trung Quốc.

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Công nghệ điện tử - tự động hóa và trí tuệ nhân tạo phát triển, nhiều sản phẩm viễn tưởng bước ra khỏi phim ảnh để vào đời thực. Tiên phong có gián rít Madagascar “côn trùng người máy” đầu tiên của các nhà khoa học Đức.

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Nhiệm vụ chính của máy bay không người lái MQ-1 Predator là ngăn chặn và tiến hành trinh sát vũ trang chống lại mục tiêu quan trọng, dễ bị phá hủy. Khi không thực hiện nhiệm vụ chính, MQ-1 sẽ cung cấp hoạt động trinh sát, giám sát và xác định mục tiêu để hỗ trợ chỉ huy Lực lượng Liên hợp.

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Một “con bệnh” từ những cánh rừng châu Phi lại trỗi dậy, gióng lên hồi chuông cảnh báo về sự mong manh của an ninh y tế toàn cầu. Virus Ebola, với tỷ lệ tử vong cao và khả năng gieo rắc nỗi kinh hoàng đang bùng phát trở lại. Một cuộc chiến mới với ngành y tế thế giới lại bắt đầu.

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Xu hướng đưa trí tuệ nhân tạo (AI) vào lĩnh vực quân sự ngày càng tăng, nhưng cơ chế quản lý vẫn chưa rõ ràng. Dù mang lại nhiều lợi ích cho ngành tình báo và hậu cần, việc quá phóng đại năng lực AI dễ đẩy cao căng thẳng toàn cầu và gây ra những sai sót hệ thống. Trước thực trạng đó, bà Jacquelyn Schneider, Giám đốc Sáng kiến Mô phỏng Chiến tranh và Khủng hoảng tại Viện Hoover (Đại học Stanford), nhận định rằng kiểm soát an toàn từ khâu phát triển và nâng cao tư duy phản biện cho quân nhân là giải pháp cốt lõi.

Khi AI bước vào chiến trường

Khi AI bước vào chiến trường

Quân đội Mỹ đang phát triển các mô hình AI được huấn luyện dựa trên dữ liệu từ nhiệm vụ thực tế, với mục tiêu triển khai một chatbot AI (trí tuệ nhân tạo) dành riêng cho binh sĩ, cho thấy tham vọng đẩy nhanh ứng dụng AI trong quân sự.

Những bí mật không thể xóa trong dữ liệu ADN

Những bí mật không thể xóa trong dữ liệu ADN

Ngày 23/3/2025, công ty xét nghiệm gen 23andMe nộp đơn xin bảo hộ phá sản theo Chương 11 tại Tòa Phá sản Mỹ khu vực Đông Missouri. Trong vòng 24 giờ, lượng truy cập vào trang web của công ty tăng 526%. Không phải vì khách hàng muốn đọc thông báo phá sản, mà vì hàng triệu người đổ xô vào trang hỗ trợ với một mục đích duy nhất: xóa dữ liệu ADN của mình trước khi chúng bị chuyển giao trong một thương vụ phá sản. Nhưng câu hỏi mà không ai trong số họ có thể trả lời được là: liệu xóa có còn kịp không?

Bộ xương giả và 41 năm tự đánh lừa của khoa học Anh

Bộ xương giả và 41 năm tự đánh lừa của khoa học Anh

Suốt 41 năm, giới khoa học và công chúng đã đặt niềm tin vào một “sự thật” mang tên “Người Piltdown”. Vụ lừa đảo kinh điển này không chỉ phơi bày sự xảo quyệt của một cá nhân, mà còn là lời cảnh báo sâu sắc về những điểm mù của tri thức khi bị dẫn dắt bởi thiên kiến xác nhận và lòng tự tôn dân tộc thái quá.

Bom không nổ hủy diệt hệ thống điện

Bom không nổ hủy diệt hệ thống điện

Lực lượng Nga tại các khu vực tạm chiếm thuộc vùng Donetsk tuyên bố rằng, lực lượng Ukraine đã sử dụng máy bay không người lái (UAV) trang bị bom graphite (than chì) trong các cuộc tấn công ban đêm. Điều này làm dấy lên nhiều câu hỏi về loại vũ khí này, lý do tại sao chúng có thể hiệu quả, và loại máy bay không người lái nào của Ukraine có khả năng mang loại vũ khí này?

Vũ khí “Made in Japan” mở đường tiến ra thị trường toàn cầu

Vũ khí “Made in Japan” mở đường tiến ra thị trường toàn cầu

Sau nhiều thập kỷ tự ràng buộc bởi các chính sách hạn chế nghiêm ngặt, Nhật Bản đã chính thức dỡ bỏ rào cản xuất khẩu vũ khí sát thương. Bước ngoặt này mở ra vận hội mới cho ngành công nghiệp quốc phòng Nhật Bản và đưa các sản phẩm "Made in Japan" vào thị trường vũ khí toàn cầu - một thị trường mà Tokyo chưa từng thực sự đặt chân vào kể từ sau Thế chiến II.

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Tên lửa đất đối không Koral (đôi khi cũng được viết là Coral) dường như đã ra mắt công chúng như một phần trong loạt hệ thống vũ khí nội địa mới của Ukraine được giới thiệu gần đây.

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Các thí nghiệm trên tàu con thoi vũ trụ đã chỉ ra rằng vi khuẩn Salmonella, một nguồn gây ngộ độc thực phẩm phổ biến và đôi khi gây tử vong, trở nên độc hại hơn trong không gian. Đó là nghiên cứu được thực hiện trên chuyến bay STS-115 của tàu Atlantis năm 2006 và STS-123 của tàu Endeavour hai năm sau đó...

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Những lọ tinh dầu nhỏ gọn, mang vẻ ngoài vô hại như dung dịch thuốc nhỏ mắt hay tinh dầu thuốc lá điện tử đang trở thành lớp vỏ ngụy trang tinh vi cho các chất ma túy thế hệ mới. Không chỉ dừng lại ở việc sử dụng, mà đau lòng hơn, nhiều em học sinh còn mua bán, tàng trữ ngay trong môi trường học đường, gióng lên hồi chuông cảnh báo về tình trạng mua bán ma túy ngày càng trẻ hóa.

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Những ngày gần đây, các địa phương trên cả nước đang tất bật triển khai công tác tuyển sinh đầu cấp. Với thành phố đông dân, tập trung nhiều trường học như Thủ đô Hà Nội, công tác tuyển sinh càng được chú trọng thay đổi; từ khâu đăng ký dự thi, tra cứu thông tin đến công bố kết quả triển khai đồng bộ các nền tảng trực tuyến, mang lại sự thuận tiện và minh bạch hơn cho phụ huynh, học sinh.