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

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.

Một quyết định tháo gỡ

Một quyết định tháo gỡ

Chiều 5/12/2025, với 439/443 đại biểu biểu quyết tán thành, Quốc hội đã thông qua thông Luật Giám định tư pháp sửa đổi, sẽ có hiệu lực từ ngày 1/5/2026. Luật này đã khôi phục “quyền” giám định pháp y thương tích trên người sống của các bác sĩ pháp y CAND…

Một vụ mạo danh và sự ra đời của pháp lý về danh tính

Một vụ mạo danh và sự ra đời của pháp lý về danh tính

Giữa thế kỷ XVI, tại một ngôi làng nhỏ miền Nam nước Pháp, một người đàn ông trở về sau nhiều năm mất tích và được cả cộng đồng thừa nhận là Martin Guerre. Ông được vợ chấp nhận, được gia đình đón nhận, thậm chí tham gia các tranh chấp tài sản như một chủ hộ thực sự. Chỉ có một sự thật mà không ai nhận ra trong nhiều năm: ông không phải Martin Guerre. Vụ án sau đó không chỉ là câu chuyện về một kẻ mạo danh, mà còn trở thành một trong những hồ sơ đầu tiên đặt nền móng cho tư duy pháp lý về danh tính con người - một vấn đề mà hơn 4 thế kỷ sau vẫn còn nguyên tính thời sự.

Chúng ta quá dễ bị tổn thương khi dữ liệu trở thành vũ khí

Chúng ta quá dễ bị tổn thương khi dữ liệu trở thành vũ khí

Cuộc tấn công bằng máy bay không người lái của Iran mới đây nhắm vào trung tâm dữ liệu của các hãng công nghệ lớn tại Trung Đông bất ngờ gióng lên hồi chuông cảnh báo đối với thế giới: cơ sở hạ tầng dữ liệu đã chuyển từ tài sản thương mại thành mục tiêu chiến lược.

Cuộc chạy đua tên lửa dẫn đường chính xác

Cuộc chạy đua tên lửa dẫn đường chính xác

Các cường quốc hàng đầu hiện đang bắt đầu hiểu được những thay đổi mang tính cách mạng do tiềm năng sử dụng rộng rãi các loại vũ khí chính xác tầm xa mang lại. Ở quy mô mà tên lửa chiến thuật có thể được sản xuất và triển khai hàng nghìn chiếc, tên lửa hành trình hàng chục nghìn chiếc và máy bay không người lái cảm tử tầm xa hàng triệu chiếc mỗi năm, tác động của chúng sẽ tương đương với vũ khí hạt nhân, ít nhất là ở cấp độ chiến thuật. Tất nhiên, giải pháp tối ưu sẽ luôn là sự kết hợp của cả hai, nhưng hoàn toàn có thể trong vòng 5 đến 10 năm tới, chính các loại vũ khí tầm xa, độ chính xác cao sẽ có khả năng giải quyết nhiệm vụ chính là đánh bại kẻ thù từ xa mà không cần sử dụng máy bay có người lái.

Những vũ khí mới Mỹ tấn công Iran được nâng cấp từ chính vũ khí nổi tiếng của Tehran

Những vũ khí mới Mỹ tấn công Iran được nâng cấp từ chính vũ khí nổi tiếng của Tehran

Cuộc chiến với Iran đang trở thành nơi thử nghiệm cho các loại vũ khí mới nhất của Mỹ. Quân đội Hoa Kỳ đã sử dụng một số loại vũ khí mới để thực hiện các cuộc tấn công chống lại Tehran. Chúng bao gồm tên lửa đạn đạo tầm ngắn và máy bay không người lái (UAV) tấn công giá rẻ. Loại này được Mỹ cải biên từ công nghệ UAV của Iran. Các nhà quan sát cũng phát hiện ra một biến thể mới của tên lửa hành trình phóng từ tàu chiến.

Data “nóng” lên sàn “chợ đen”

Data “nóng” lên sàn “chợ đen”

Bỗng một ngày nào đó, người ta bàng hoàng khi phát hiện hình ảnh của mình bị rao bán trên mạng với cảnh nhạy cảm, bị cắt ghép, chắp vá thành những món hàng “nóng” và bị trao đổi, mua bán như mớ rau, cân cá trên “chợ đen”. Đây là thực trạng đáng báo động, ảnh hưởng nghiêm trọng đến danh dự và nhân phẩm con người, gây ra nhiều hệ lụy xấu cho cộng đồng và xã hội...

DNA và vụ án “giết người chưa từng gặp”

DNA và vụ án “giết người chưa từng gặp”

DNA của một người vô gia cư Mỹ được tìm thấy dưới móng tay một nạn nhân bị giết, nhưng anh chưa từng gặp người đó trong đời, và từ nghịch lý này, một sự thật lộ ra: thứ được coi là bằng chứng chắc chắn nhất lại có thể đẩy một người vô tội đến sát bờ vực bị kết án.

Công nghệ kỹ thuật số tham chiến tại Trung Đông

Công nghệ kỹ thuật số tham chiến tại Trung Đông

Khi công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và các công cụ kỹ thuật số ngày càng được sử dụng nhiều trong hoạt động quân sự, chiến sự giữa Mỹ, Israel và Iran cho thấy cách thức tiến hành chiến tranh đang thay đổi nhanh chóng. Khi dữ liệu trở thành mục tiêu và AI trở thành công cụ ra quyết định, ranh giới giữa chiến tranh truyền thống và chiến tranh công nghệ cao gần như bị xóa nhòa.

AI tái định nghĩa ưu thế quân sự?

AI tái định nghĩa ưu thế quân sự?

Mới đây, một công ty công nghệ quốc phòng Trung Quốc tuyên bố hệ thống AI của họ đã phát hiện tín hiệu từ máy bay ném bom tàng hình B-2 của Mỹ và dấu hiệu huy động quân sự nhiều tuần trước khi cuộc xung đột với Iran leo thang.

Tên lửa bí ẩn từ vũ trụ của Israel

Tên lửa bí ẩn từ vũ trụ của Israel

Việc Israel sử dụng tên lửa Blue Sparrow đã thu hút sự chú ý toàn cầu vì quỹ đạo bay bất thường, tốc độ cao và khả năng tấn công các vị trí được phòng thủ kiên cố mà không cần nhiều cảnh báo.

Vụ rò rỉ hơn 16 tỷ mật khẩu lớn nhất lịch sử

Vụ rò rỉ hơn 16 tỷ mật khẩu lớn nhất lịch sử

Hơn 16 tỷ mật khẩu và thông tin đăng nhập bị phơi bày trên không gian mạng đã tạo ra cú sốc lớn đối với giới an ninh toàn cầu. Vượt ra ngoài con số kỷ lục, vụ rò rỉ đã phơi lộ một thực tế đáng lo ngại: các lỗ hổng an ninh đang âm thầm kết nối, và chuyển hóa thành mối đe dọa có tính hệ thống.

Cuộc chiến quyền lực kỹ thuật số

Cuộc chiến quyền lực kỹ thuật số

Việc kiểm soát các tuyến cáp quang ngầm dưới biển, huyết mạch của mạng Internet toàn cầu, đã trở thành chiến tuyến mới trong cuộc chiến giành quyền lực kỹ thuật số. Trong các vùng biển tranh chấp, sức mạnh thường được coi là một màn trình diễn.

ChatGPT - vũ khí của nữ sát thủ

ChatGPT - vũ khí của nữ sát thủ

Một phụ nữ 21 tuổi ở Hàn Quốc vừa bị cáo buộc đã sử dụng phần mềm ChatGPT để giúp trả lời các câu hỏi khi cô ta lên kế hoạch cho một loạt vụ giết người khiến hai người đàn ông thiệt mạng và một người khác bất tỉnh trong giây lát.