Chuyển dịch từ hành tinh xanh (Trái đất) đến hành tinh đỏ (sao Hỏa), cho đến sau phần tư đầu tiên của thế kỷ 21, vẫn chưa thật sự khởi động đúng nghĩa.

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.

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.

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.

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.

Minh họa sao Hỏa sau quá trình địa khai hóa. Ảnh: Daein Ballard/Wikimedia Commons

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?

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.

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.

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.

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.

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?

Tầm nhìn của SpaceX về một khu định cư trên sao Hỏa. Ảnh: SpaceX

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.

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.

Elon Musk xứng đáng được nhắc riêng, như người thường xuyên phát ngôn táo bạo về chuyện chinh phục hỏa tinh - cụ thể là mục tiêu 1 triệu người trên sao Hỏa vào năm 2050.

Elon Musk thừa nhận mục tiêu này đầy tham vọng, thậm chí mơ hồ, nếu không muốn nói là mù mờ nhất. Và nếu ai có theo dõi các buổi nói chuyện của ông ta, sẽ nhận ra ông thường "linh hoạt" điều chỉnh mốc thời gian, có lúc "trả giá", kéo dài từ 40-100 năm nữa, có lúc rút ngắn chỉ còn 20 năm nữa.

Dù vậy, có thể thấy ông thật sự mong ước được chứng kiến giấc mơ thành hiện thực trước khi nhắm mắt.

Nhà tỉ phú nay đã 54 tuổi còn từng nói mình muốn được chết trên sao Hỏa, "miễn là không phải vì tai nạn va chạm khi hạ cánh".

Ông hình dung một khu định cư sao Hỏa như một "con tàu Noah" mới, mang theo con người, động thực vật - một phiên bản sao lưu của sự sống.

Elon Musk không tô hồng viễn cảnh này. Ngược lại, ông nhấn mạnh: định cư sao Hỏa sẽ rất khó khăn, tốn kém và nguy hiểm.

Nhưng theo ông, chúng ta phải thực hiện điều đó "khi nền văn minh còn mạnh". Nghĩa là cần tận dụng nguồn lực, công nghệ và sự ổn định đang có, trước khi bất kỳ biến động toàn cầu nào làm chúng ta đánh mất cơ hội.

Tham vọng về sao Hỏa không tách rời các hoạt động khác của Elon Musk trên Trái đất. Từng bước đi táo bạo của ông trong thế giới công nghệ, từ SpaceX đến Neurlink và chính trị đều hướng đến một mục đích: mở rộng biên giới sinh tồn của loài người ra khỏi hành tinh này.

Theo kế hoạch đề ra, vào năm 2026 SpaceX phải gửi được đội thăm dò không người lái lên hành tinh đỏ, và hạ cánh thành công sau 7-9 tháng sau đó (khoảng năm 2027).

Đây chính là "khung giờ vàng" khi sao Hỏa gần Trái đất nhất, nếu không thành công thì sẽ phải đợi thêm 2 năm nữa.

Sau lần thăm dò đầu tiên, các robot sẽ đổ bộ lên sao Hỏa. Đây là lúc công nghệ AI, máy móc tự vận hành, tự sản xuất vào cuộc, xây dựng cơ sở hạ tầng ban đầu, khai thác tài nguyên và chuẩn bị môi trường cho con người.

Nhưng mọi thứ mới thực sự bước vào giai đoạn thử thách khi con người bắt đầu hiện diện, không chỉ để đến làm nhiệm vụ, mà để sống lâu dài trên hành tinh đỏ.