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.
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.
Tin mới nhất
Thể tích các hồ nước từ băng tan tăng 50% trong 30 năm
11:30:24 02/09/2020
Theo một nghiên cứu mới dựa trên dữ liệu vệ tinh của NASA, thể tích các hồ được hình thành khi các sông băng trên toàn thế giới tan chảy do biến đổi khí hậu đã tăng 50% trong 30 năm.
Thích thú ngắm cá heo ‘chơi bóng chuyền’ ngoài khơi bờ biển Scotland
11:27:24 02/09/2020
Nhiếp ảnh gia động vật hoang dã chụp được khoảnh khắc hiếm có trong tự nhiên về cá heo ở ngoài khơi bờ biển Scotland.
Độc đáo hiện tượng ‘thác lửa’ cực hiếm gặp ở Mỹ
11:24:30 02/09/2020
Thác Horsetail nằm trong công viên quốc gia Yosemite, California, Mỹ nổi tiếng thế giới khi xảy ra hiện tượng thác lửa. Tên gọi này xuất phát từ việc cứ vào tháng 2 hàng năm thác nước như biến thành ngọn lửa rơi từ đỉnh xuống chân thác.
Chuyện lạ võ sĩ giác đấu từ chối tự do vì ‘cuồng’ chiến đấu
11:19:17 02/09/2020
Đấu trường La Mã là nơi diễn ra nhiều cuộc chiến đẫm máu và chết chóc giữa các võ sĩ giác đấu hay với thú dữ. Nhưng vì phát cuồng các cuộc chiến sinh tử, đấu sĩ Flamma khước từ lời đề nghị trao trả tự do.
Bí ẩn mưa… thịt ở Kentucky
11:12:15 02/09/2020
Thế giới từng ghi nhận có những trường hợp vật lạ từ trên trời rơi xuống, như ếch, cá và ngay cả sâu bọ. Kỳ lạ hơn, ở Kentucky, Mỹ, người ta còn chứng kiến một cơn mưa tuôn xuống, nhưng không phải nước, mà là những… miếng thịt.
Những kho báu vô tiền khoáng hậu của thế giới cổ đại
07:30:17 02/09/2020
Nhiều thế kỷ qua, con người luôn bị hấp dẫn bởi cuộc tìm kiếm những kho báu thất lạc. Những bi kịch cũng như câu chuyện huyền hoặc đã được viết ra từ những vụ cướp mộ
10 sự thật đảm bảo bạn chưa biết về một trong những thành phố đặc biệt nhất lịch sử loài người
07:28:00 02/09/2020
Thành phố nằm giữa sa mạc, và nó được tạo ra từ một vách núi, chỉ bằng cách chạm khắc mà thôi.
Con cừu nhìn như chó cưng có giá gấp đôi siêu xe Ferrari
22:13:45 01/09/2020
Con cừu được bán với giá cắt cổ 11,4 tỷ đồng bởi sở hữu thân hình săn chắc, hoàn hảo và bộ lông màu vàng nhạt óng mượt thuộc hàng thượng phẩm.
Nguyệt thực: Truyền thuyết xa, ảnh hưởng gần
22:10:55 01/09/2020
Nguyệt thực là hiện tượng tự nhiên thú vị mà đôi khi con người có thể quan sát được. Nhưng có những câu chuyện kỳ bí xung quanh nguyệt thực lại gây hoang mang cho nhiều người.
Bí ẩn khuôn mặt làm bằng gốm có sừng 7.000 năm tuổi ở Ba Lan
08:09:03 01/09/2020
Các nhà nghiên cứu ở Ba Lan đã rất ngạc nhiên khi khai quật được một vật trang trí bằng gốm hình một khuôn mặt có sừng, có niên đại khoảng 7.000 năm tuổi.
12 con voi chết bí ẩn ở Zimbabwe
08:05:52 01/09/2020
Các cơ quan chức năng ở Zimbabwe hiện đang điều tra cái chết của 12 con voi trong một khu rừng phía bắc Vườn quốc gia Hwange nổi tiếng của đất nước này.
Lần đầu tiên phát hiện cá mập không có da và răng
08:04:08 01/09/2020
Một nhóm các nhà nghiên cứu đánh bắt cá ở Sardinia đã rất bất ngờ khi bắt được một con cá mập mèo không có da. Đây cũng là lần đầu tiên một sinh vật như vậy được tìm thấy trong lòng đại dương.
Lõi bên trong của Trái đất bao nhiêu tuổi?
08:02:11 01/09/2020
Lõi bên trong của Trái đất cung cấp năng lượng cho quá trình tạo ra từ trường và bảo vệ hành tinh khỏi nhiều dạng bức xạ có hại đồng thời đóng một vai trò quan trọng trong khả năng tồn tại sự sống.
Phát hiện mới có thể viết lại nguồn gốc của khủng long
08:00:27 01/09/2020
Nhưng phát hiện mới đây về một hóa thạch nhỏ đến kinh ngạc của khủng long có thể viết lại nguồn gốc 240 triệu năm tuổi của chúng.
Nghiên cứu chỉ ra những lợi ích mới của mật ong
07:58:38 01/09/2020
Ba nhà nghiên cứu tại Đại học Oxford đã phát hiện ra rằng mật ong là một phương pháp điều trị nhiễm trùng đường hô hấp trên (URTI) tốt hơn so với các biện pháp truyền thống.
Những ‘chiến binh’ động vật của quân đội Liên Xô trong Thế chiến 2
20:42:53 31/08/2020
Trong Chiến tranh thế giới 2, quân đội Liên Xô sử dụng một số chiến binh động vật trong cuộc chiến chống phát xít Đức như chó, mèo… Những con vật này góp công không nhỏ vào chiến thắng của Liên Xô trước cuộc xâm lược của phát xít Đức.
Bóp vỡ lon bia bằng xương bả vai, chàng trai Cuba lập kỷ lục Guinness
20:38:35 31/08/2020
Hai bả vai của chàng trai sở hữu cao 1,91m đã gồ lên một cách bất thường và quặp vào phần đầu và đáy mỗi lon bia như một hàm cá mập trước khi siết chặt và bóp vỡ chúng.
‘Zoom’ Robot côn trùng siêu tí hon đầu tiên trên thế giới chạy bằng cồn
20:34:46 31/08/2020
Chỉ nặng 88mg và dài 15mm, RoBeetle là một trong những con robot tự hành nhỏ nhất và nhẹ nhất từ trước tới nay, nhưng có thể mang trên lưng vật nặng gấp 2,6 lần trọng lượng của mình. Chú bọ này chạy bằng nhiên liệu Methanol.
Cocaine dạt vào bãi biển Florida, giá trị hơn 1 triệu USD
20:24:23 31/08/2020
Lực lượng Biên phòng Mỹ đã thu giữ lượng cocaine trị giá hơn một triệu USD vào tuần trước sau khi số ma túy này trôi dạt vào bãi biển ở Florida.
Giải mã miệng hố khổng lồ hình thành sau vụ nổ lớn ở Nga
20:21:05 31/08/2020
Qua mùa hè nóng bức kỷ lục, miệng hố khổng lồ có chiều sâu hơn 50 m bất ngờ xuất hiện sau một vụ nổ lớn ở cực bắc nước Nga.
Những vụ ngộ độc botulinum khủng khiếp trên thế giới
20:16:23 31/08/2020
Vi khuẩn clostridium botulinum và độc tố botulinum là độc tố tự nhiên khủng khiếp, gây ra nhiều vụ ngộ độc trên thế giới khổng chỉ ở con người mà cả động vật.
Giải mã những bí mật gây kinh ngạc về nền văn minh Maya
20:14:48 31/08/2020
Nền văn minh Maya nổi tiếng lịch sử thế giới khi đạt được nhiều thành tựu trong các lĩnh vực như nghệ thuật, kiến trúc, toán học và thiên văn. Càng khám phá, cuộc sống của người Maya càng có nhiều điều thú vị.
Hiện tượng phóng xạ đã được phát hiện như thế nào?
19:02:35 31/08/2020
Việc khám phá ra hiện tượng phóng xạ đã mang lại nhiều tiện ích to lớn, đồng thời cũng đặt nhân loại trước hiểm họa khó lường của một cuộc chiến tranh hạt nhân.
Thiên thạch khổng lồ lớn gấp đôi Đại kim tự tháp sắp bay qua Trái đất
18:53:46 31/08/2020
Một tiểu hành tinh lớn gấp đôi Đại kim tự tháp ở Giza, di chuyển với tốc độ 50.240 km/giờ, sẽ phóng qua quỹ đạo Trái đất vào cuối tuần tới.
Neuralink cấy chip vào não lợn để chữa bệnh cho người
18:51:11 31/08/2020
Công ty Neuralink, khởi nghiệp của tỷ phú Elon Musk đã cấy chip vào não lợn thành công, mở ra cơ hội chữa các bệnh về thần kinh ở người.
Từ kính vỡ tạo thành những bức chân dung đáng kinh ngạc
18:45:16 31/08/2020
Người đàn ông 44 tuổi đến từ Thụy Sĩ đã tạo ra những bức chân dung chân thực khó tin từ những tấm kính cũ nhiều vết nứt.
9 nơi vắng lặng nhất thế giới
18:41:41 31/08/2020
Ở những nơi này, bạn có thể chìm đắm trong sự yên tĩnh, không một bóng người hay tiếng động.
Cảnh tay không bắt rùa cá sấu siêu khổng lồ như quái vật tiền sử
18:40:35 31/08/2020
Rùa cá sấu Suwannee khổng lồ vừa được tìm thấy ở Mỹ được mệnh danh là khủng long của thế giới loài rùa bởi vẻ ngoài đáng sợ như quái vật.
Bắt được cá sấu 350 kg tại Australia
18:34:17 31/08/2020
Đội kiểm lâm tại Top End, Australia, bắt được một con cá sấu nước mặn dài 4,4 m và nặng 350 kg gần khu vực khách du lịch thường xuyên lui tới.
Zimbabwe điều tra cái chết bí ẩn của 11 con voi
18:25:48 31/08/2020
Giới chức Zimbabwe đang điều tra cái chết bí ẩn của 11 con voi được phát hiện trong rừng một khu rừng ở phía tây.
Chuyện kỳ thú về biệt thự nghỉ dưỡng trên núi Ba Vì (Bài 5): Trại hè ở Cote 800 và nơi ‘ở ẩn’ của ông chủ xưởng mộc
18:21:36 31/08/2020
Tại điểm cao 800, có hai phế tích thu hút đông khách du lịch đến check in là Nhà thờ và Trại hè thanh niên. Tuy nhiên, rất ít người biết thông tin các công trình này được xây dựng ra sao
Kỳ lạ 6 ngôi nhà xây ở vị trí không tưởng
18:09:27 31/08/2020
Có thể bạn không tin song những ngôi nhà trên đỉnh núi lửa hay xây giữa hồ… đều là công trình vẫn đang tồn tại ở nhiều quốc qua trên thế giới.
Kỵ sĩ Madara – dấu ấn nghệ thuật trung cổ châu Âu
17:33:43 31/08/2020
Nằm gần làng Madara, phía Đông tỉnh Shumen thuộc vùng Đông Bắc Bulgaria
