Không có Trái đất thứ hai

Trái với sự lạc quan của những dự án cho vật thể Trái đất ngao du vũ trụ, những người không tin vào một Trái đất thứ hai cho rằng thiên thể duy nhất có thể duy trì sự sống cho chúng ta chính là hành tinh mà chúng ta đã tiến hóa cùng. Bằng chứng khoa học đã rõ ràng.

Mơ xa hay nghĩ về trước mắt

Ước mơ đặt chân lên sao Hỏa không mới. Những cái tên như NASA và ESA hay Blue Origin và SpaceX đều từng công bố các chiến lược hoặc tham vọng chinh phục sao Hỏa, chuẩn bị cho tương lai liên hành tinh. Nhưng nhà vật lý thiên văn nổi tiếng Neil deGrasse Tyson nghĩ khác.

Neil deGrasse Tyson, 67 tuổi, là nhà truyền thông khoa học nổi tiếng với các công trình vũ trụ, tác giả của nhiều đầu sách khoa học, trong đó có hai tựa đã xuất bản ở Việt Nam: Khởi nguyên của vũ trụ (viết cùng Donald Goldsmith) và Vật lý thiên văn cho người vội vã. 

Trong một cuộc phỏng vấn, Tyson cho rằng nên tập trung vào việc cứu Trái đất thay vì coi việc di cư lên một hành tinh khác là giải pháp chính cho sự sống còn của loài người. "Nếu con người có khả năng cải tạo sao Hỏa thành Trái đất thì chắc chắn chúng ta cũng có thể cải tạo Trái đất trở lại trạng thái ban đầu khi đã làm hỏng nó" - ông nói. Ông cho rằng nỗ lực để làm điều này sẽ dễ dàng hơn nhiều so với việc cải tạo sao Hỏa và sau đó vận chuyển hàng tỉ người đến đó.

Tiếng Anh có từ terraform, chỉ việc cải tạo một hành tinh bất kỳ để giống Trái đất và con người có thể sinh sống được. Cải tạo sao Hỏa (terraforming Mars), theo Tyson, là một ranh giới khoa học đáng để vượt qua, nhưng ông không coi đó là một giải pháp thực tế để cứu loài người. 

Đưa một lượng người nhất định (thay vì toàn bộ "người Trái đất") lên sao Hỏa, dẫu có thành hiện thực, cũng không phải là một phương án khả thi hoặc công bằng để giải quyết các mối đe dọa đối với sự sống còn của giống loài chúng ta.

Trong tiểu luận There's no Planet B (Không có Hành tinh B) trên Aeon tháng 1-2023, Arwen Nicholson và Raphaëlle Haywood cũng cho rằng ý tưởng muốn thoát khỏi khủng hoảng trên Trái đất bằng cách lên hành tinh khác là một câu chuyện sai lầm.

Nicholson, khi đó là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ trong lĩnh vực vật lý và thiên văn tại Đại học Exeter (Vương quốc Anh), đã phát triển các mô hình điều hòa theo thuyết Gaia nhằm tìm hiểu cách sự sống có thể ảnh hưởng đến khả năng duy trì sự sống lâu dài của một hành tinh, còn Haywood là giảng viên cao cấp về vật lý và thiên văn tại Đại học Exeter (Vương quốc Anh), với nghiên cứu tập trung vào việc phát hiện các hành tinh nhỏ, có khả năng là hành tinh đất đá, quay quanh các ngôi sao khác ngoài Mặt trời.

Theo bộ đôi tác giả, luận điểm về việc cần xây khu định cư trên các hành tinh khác để đảm bảo sự sống còn của loài người trước các sự kiện tuyệt chủng, chẳng hạn như Mặt trời trở thành sao khổng lồ đỏ trong 5 tỉ năm, hoặc đại dương bốc hơi trong 1 tỉ năm, là quá xa vời và không thực tế. 

Rủi ro thực sự, như biến đổi khí hậu do con người gây ra và sự sụp đổ đa dạng sinh học, đang diễn ra ngay bây giờ và được dự đoán sẽ có hậu quả tàn khốc trong vòng 50 năm tới. Đây là cuộc khủng hoảng cấp bách mà nhân loại phải tập trung vào, không phải là vấn đề có thể xảy ra trong hàng tỉ năm nữa.

Nếu chúng ta không học cách hoạt động trong hệ thống hành tinh mà chúng ta đã tiến hóa cùng thì chúng ta có thể hy vọng tái tạo các quy trình phức tạp này trên một hành tinh khác được chăng?

Sao chép Trái đất trên hành tinh khác?

Elon Musk từng vạch ra kế hoạch cải tạo sao Hỏa như sau: đặt các vệ tinh có gương phản chiếu lớn vào quỹ đạo để tập trung ánh sáng mặt trời xuống sao Hỏa, từ đó bổ sung năng lượng, làm ấm hành tinh đỏ. 

Nếu được thực hiện đúng cách, quá trình này có thể tạo ra một "phản ứng dây chuyền" để bay hơi thêm khí CO₂ bị đóng băng vào khí quyển. Sau đó, các vi sinh vật như vi khuẩn lam (cyanobacteria) có thể được đưa vào để tiêu thụ CO₂ và giải phóng oxy, biến đổi khí quyển giống như cách chúng đã làm với Trái đất hàng tỉ năm trước. 

Tuy nhiên, quá trình này được ước tính có thể mất hàng nghìn đến hàng triệu năm. Ngoài ra, một nghiên cứu của NASA đã xác định rằng thậm chí không có đủ CO₂ trên sao Hỏa để làm ấm nó một cách đầy đủ theo cách này.

"Giống Trái đất" và "có thể sinh sống được" - hai nội hàm của terraform - thực chất là hai khái niệm khác biệt rất lớn. Chúng ta không chỉ cần một hành tinh có kích thước và nhiệt độ tương tự Trái đất, chúng ta cần một hành tinh đã tiến hóa cùng với chúng ta trong hàng tỉ năm. 

Việc "sao chép" hệ sinh thái của Trái đất trên một hành tinh khác trong vài thập kỷ là điều không thể. Trước thực tế này, giải pháp khả thi hơn là xây dựng các mái vòm sinh học (biodome), những khu cư trú khép kín mô phỏng điều kiện Trái đất. 

Tuy nhiên, ngay cả giải pháp này cũng tiềm ẩn nhiều nguy cơ nghiêm trọng. Bất kỳ lỗ hổng nào trong cấu trúc đều có thể dẫn đến mất áp suất đột ngột, gây ra hậu quả chết người chỉ trong vài giây.

Sao Hỏa là một môi trường cực kỳ khắc nghiệt đối với con người. Hành tinh này không có từ trường bao bọc như Trái đất, và bầu khí quyển thì mỏng đến mức không thể ngăn chặn bức xạ vũ trụ hay bão mặt trời. Chúng đều là những mối đe dọa nghiêm trọng đến sức khỏe nếu sống lâu dài. 

Bên cạnh đó, bụi sao Hỏa rất mịn và mài mòn, có thể ăn mòn thiết bị, làm hỏng bộ lọc không khí và gây hại cho hệ hô hấp. Trong điều kiện như vậy, các cấu trúc của nơi cư trú không chỉ cần được che chắn bằng công nghệ chống bức xạ tiên tiến mà còn phải đủ bền để chống chịu lâu dài. 

Tuy nhiên, dù hiện đại đến đâu, các mái vòm nhân tạo cũng khó có thể tái tạo đầy đủ những gì Trái đất mang lại: từ oxy, nước, thực phẩm đến sự ổn định sinh thái và tinh thần. Trong khi đó, hiểm họa vẫn luôn rình rập, từ rò rỉ áp suất, hỏng hóc kỹ thuật đến ảnh hưởng tâm lý khi sống biệt lập trong không gian kín.

Không chỉ phức tạp về mặt sinh học, việc xây dựng và duy trì các mái vòm này còn đòi hỏi nguồn nguyên liệu khổng lồ, từ vật liệu xây dựng, linh kiện kỹ thuật đến nước và năng lượng. Trong điều kiện xa xôi và thiếu hỗ trợ như trên sao Hỏa, việc khai thác và xử lý tài nguyên tại chỗ là một thách thức kỹ thuật lớn, đòi hỏi công nghệ tự động hóa cao và khả năng vận hành cực kỳ ổn định.

Hiện nay, công nghệ khai thác tài nguyên tại chỗ (in-situ resource utilization - ISRU) đang được chú trọng, như chiết xuất nước từ băng, tạo oxy từ khí CO2 hay in 3D cấu trúc từ đất đá bản địa. Tuy nhiên, khả năng mở rộng quy mô của những công nghệ này để duy trì một cộng đồng định cư lâu dài vẫn là một dấu chấm hỏi lớn.

Vấn đề lớn nhất: con người

Một khi chúng ta có đủ công nghệ trong tay thì vấn đề mà loài người tiếp tục phải đối mặt là… chính chúng ta. Việc gửi con người lên sao Hỏa đặt ra những câu hỏi nghiêm túc về đạo đức và yếu tố con người.

Môi trường cô lập, bị giam cầm và nhân tạo của các biodome có thể dẫn đến căng thẳng tâm lý nghiêm trọng và các vấn đề sức khỏe thể chất. Điều kiện sống như vậy rất khó chịu đựng, ngay cả trên Trái đất. Việc ở quá xa Trái đất, có thể không thể quay trở về, cũng tác động lớn đến tâm lý.

Bên cạnh điều kiện sống, còn một mối lo lớn hơn: liệu chúng ta có mang theo cả những vấn đề cố hữu của nhân loại - bất công, bạo lực, phân biệt đối xử - lên một thế giới mới? Trong môi trường khắc nghiệt và tài nguyên hạn chế như sao Hỏa, những xung đột có thể càng dễ bùng phát hơn.

Có lẽ không ít người có cùng thắc mắc, rằng 1 triệu người Trái đất đầu tiên trên sao Hỏa theo kế hoạh của Elon Musk (xem box) được tuyển chọn từ đâu. Trên lý thuyết, SpaceX là một công ty tư nhân của Mỹ. Nếu họ là đơn vị duy nhất có khả năng thực hiện sứ mệnh này trong những giai đoạn đầu thì công dân Mỹ có thể chiếm phần lớn. Người ta sẽ không nói "người Trái đất lên sao Hỏa", mà là "người Mỹ lên sao Hỏa".

Chưa kể đến việc sẽ có một số tổ chức khác nhau cũng đưa người lên hành tinh mới này, bối cảnh chính trị trên hành tinh cũ liệu có tác động đến những cư dân trên đó? Trên thực tế, việc định cư sao Hỏa với quy mô 1 triệu người là một dự án quá lớn, đòi hỏi nguồn lực khổng lồ vượt ra ngoài khả năng của một công ty, thậm chí một quốc gia. Và cũng giống như các cường quốc châu Âu đến tranh giành thuộc địa sau khi Columbus tìm ra châu Mỹ, lịch sử có thể sẽ tái diễn, phản ánh nguy cơ thực tế về chủ quyền, quyền lực và vai trò của các quốc gia trong việc kiểm soát vùng lãnh thổ không gian.

Một khu định cư tự duy trì còn cần đến khả năng duy trì nòi giống. Con người có thể chế tạo máy móc, thiết bị, thậm chí nhà cửa từ tài nguyên bản địa trên sao Hỏa, nhưng sinh sản là một chuyện hoàn toàn khác. 

Phụ nữ và trẻ em không phải là cỗ máy, và việc mang thai, sinh nở luôn tiềm ẩn nhiều rủi ro, ngay cả trong điều kiện y tế tiên tiến trên Trái đất. Kathryn Denning, phó giáo sư tại Đại học York (Toronto, Canada), bày tỏ sự hoài nghi sâu sắc về khả năng sinh sản ngoài Trái đất, và thẳng thắn nhận định rằng "hiện tại không có mấy hy vọng cho việc sinh sản thành công của con người ngoài Trái đất".

Bà đề xuất: "Trong viễn cảnh tốt đẹp nhất, chúng ta có thể kết hợp những di sản lâu đời của loài người - tìm đến bầu trời đêm trong lành và những câu chuyện về các vì sao mà tổ tiên kể lại - với nghiên cứu không gian phục vụ cho Trái đất, các sứ mệnh khám phá vũ trụ bằng robot hiện đại, và một tinh thần gìn giữ có trách nhiệm đối với hệ Mặt trời. Thay vì coi không gian chỉ là nơi để khai thác tài nguyên, chiếm giữ lãnh thổ hay giành ưu thế quân sự".

Logic đầy hấp dẫn về tìm "lối thoát" cho Trái đất là một động lực thúc đẩy những ý tưởng táo bạo. Tuy nhiên, trách nhiệm đầu tiên và quan trọng nhất của chúng ta vẫn là chăm sóc và bảo vệ ngôi nhà chung duy nhất mà chúng ta đang có, trước khi nghĩ đến việc di cư đến những nơi xa xôi khác.