Đưa con người trở thành loài sống đa hành tinh

CEO SpaceX, Elon Musk gần đây xuất bản một bài báo ở tạp chí New Space với tiêu đề “Making Humans a Multi-Planetary Species”, trong đó trao đổi về tầm nhìn và kỹ thuật để đưa loài người định cư tại nhiều hành tinh. Bài viết này xin tóm lược một số nội dung chính.

1. Tại sao cần định cư trên nhiều hành tinh?

Chúng ta cần trở thành một loài sinh sống đa hành tinh vì trong tương lai rất có thể sẽ có ngày tận thế nếu chỉ định cư ở Trái đất. Trong quá khứ, Trái đất đã trải qua nhiều hơn 1 lần diệt chủng.

2. Tại sao chọn sao Hỏa?

Niềm tin hiện tại cho rằng sao Hỏa đã từng rất giống Trái đất. Sao Hỏa xa mặt trời gấp rưỡi Trái đất và lạnh hơn. Tuy nhiên, chúng ta có thể làm ấm nó. Khí quyển của sao Hỏa chứa chủ yếu CO2 và một số ít nitrogen, argon…. Điều này có nghĩa chúng ta có thể trồng cây trên sao Hỏa chỉ bằng cách nén bầu khí quyển. Ngoài ra, trọng lực của sao Hỏa bằng khoảng 37% Trái đất và độ dài ngày cũng rất gần Trái đất (Hình 1).

3. Vấn đề chi phí đưa người lên sao Hỏa.

Với công nghệ truyền thống, để đưa 1 người lên sao Hỏa sẽ tiêu tốn 10 tỷ đô la Mỹ. Do vậy số người có thể chi trả chỉ đếm được trên đầu ngón tay. Việc giảm chi phí là vô cùng quan trọng. Chi phí ước tính để việc định cư ở sao Hỏa khả thi là tương đương với giá nhà trung bình ở Mỹ (khoảng 200.000 USD).

4. Các vấn đề kỹ thuật.

Các vấn đề chính cần giải quyết được để hiện thực hóa:

I. Công nghệ tái sử dụng phương tiện hoàn toàn: cũng giống như ô tô, máy bay hiện tại. Để có thể định cư ở nhiều hành tinh, phương tiện vận chuyển cần phải có khả năng tái sử dụng hoàn toàn.

II. Tiếp nhiên liệu trên quỹ đạo: giúp giảm chi phí vận chuyển do nhiên liệu.

III. Sản xuất nhiên liệu tên lửa tại sao Hỏa: việc có thể tiếp nhiên liệu tại sao Hỏa cũng giúp giảm chi phí vận chuyển đáng kể. Hơn nữa, sản xuất nhiên liệu trên sao Hỏa có vẻ khả thi vì nó chứa CO2, nước-băng từ đó có thể tạo ra CH4 và O2. Bên cạnh đó là chọn đúng loại nhiên liệu tên lửa.

5. Kiến trúc hệ thống.

Kịch bản lên sao Hỏa là: đầu tiên tên lửa sẽ đưa tàu sao Hỏa lên quỹ đạo Trái đất, sau đó tên lửa sẽ tách ra và trở về Trái đất trong 20 phút. Tiếp theo tên lửa đó sẽ được sử dụng để đưa tàu tiếp liệu (giống với tàu sao Hỏa) lên quỹ đạo để tiếp liệu cho tàu sao Hỏa. Một khi được tiếp liệu đầy, tàu sao Hỏa sẽ bay thẳng đến sao Hỏa, dự kiến thời gian là 26 tháng. Khi trở về Trái đất, tàu sao Hỏa sẽ được tiếp liệu tại chỗ và khởi hành về(Hình 2).

Để thực hiện được nhiệm vụ này, tên lửa thực hiện nhiệm vụ sao Hỏa cũng cần được thiết kế với nhiều điểm vượt trội so với các thế hệ tên lửa trước đây (Hình 3).

6. Lịch trình dự kiến.

Elon Musk và cộng sự đã đưa ra lịch trình dự kiến thực hiện nhiệm vụ sao Hỏa, trong đó các chuyến bay sao Hỏa sẽ được thực hiện bắt đầu từ năm 2022 (Hình 4).

Một số cột mốc của SpaceX:

Source:
Musk Elon. New Space. June 2017, 5(2): 46-61. https://doi.org/10.1089/space.2017.29009.emu