Làm ấm sao Hỏa bằng hạt giữ nhiệt

Các nhà khoa học hiện đang đề xuất một phương pháp mới để làm ấm hành tinh láng giềng của Trái đất bằng cách bơm các hạt được thiết kế – có kích thước tương tự như kim tuyến được làm bằng sắt hoặc nhôm – vào khí quyển dưới dạng khí dung để giữ nhiệt thoát ra và phân tán ánh sáng mặt trời về phía bề mặt sao Hỏa. Ý tưởng này là tăng cường hiệu ứng nhà kính tự nhiên trên sao Hỏa để tăng nhiệt độ bề mặt của nó lên khoảng 28 độ C trong khoảng thời gian một thập kỷ.

Chỉ riêng điều này sẽ không khiến sao Hỏa trở thành nơi con người có thể sinh sống, nhưng các nhà khoa học đã phát triển đề xuất này coi đây là một bước khởi đầu có khả năng thực hiện được.

“Terraforming đề cập đến việc thay đổi môi trường của một hành tinh để khiến nó giống Trái đất hơn. Đối với sao Hỏa, việc làm ấm hành tinh là bước đầu tiên cần thiết nhưng chưa đủ. Các khái niệm trước đây tập trung vào việc giải phóng khí nhà kính, nhưng chúng đòi hỏi một lượng lớn tài nguyên vốn khan hiếm trên sao Hỏa”, nhà khoa học hành tinh Edwin Kite của Đại học Chicago, người dẫn đầu nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances trong tuần này, cho biết.

“Các yếu tố chính trong bài báo của chúng tôi là một đề xuất mới lạ về việc sử dụng các hạt nano được thiết kế để làm ấm bầu khí quyển của sao Hỏa và mô hình khí hậu cho thấy, cách tiếp cận này có thể hiệu quả hơn nhiều so với các khái niệm trước đây. Điều này rất quan trọng vì nó đưa ra một phương pháp khả thi hơn để thay đổi khí hậu của sao Hỏa, có thể cung cấp thông tin cho các chiến lược thám hiểm sao Hỏa trong tương lai”, ông Kite nói thêm.

NASA đã gửi các xe tự hành robot để khám phá bề mặt sao Hỏa và tàu đổ bộ InSight để nghiên cứu bên trong hành tinh. Chương trình Artemis của NASA nhằm mục đích đưa các phi hành gia lên bề mặt Mặt Trăng lần đầu tiên kể từ năm 1972 trong những năm tới để chuẩn bị cho các sứ mệnh có người lái tiềm năng trong tương lai tới sao Hỏa.

Có rất nhiều thách thức đối với các khu định cư của con người trên sao Hỏa: thiếu oxy để thở, bức xạ cực tím có hại do bầu khí quyển mỏng, đất mặn không thích hợp cho cây trồng phát triển, bão bụi đôi khi bao phủ phần lớn hành tinh và nhiều thứ khác nữa. Nhưng nhiệt độ lạnh giá của nó là một trở ngại nghiêm trọng.

“Chúng tôi đề xuất chứng minh rằng, ý tưởng làm ấm sao Hỏa không phải là không thể. Hy vọng phát hiện của chúng tôi sẽ khuyến khích cộng đồng khoa học nói chung và công chúng khám phá ý tưởng hấp dẫn này”, tác giả chính của nghiên cứu Samaneh Ansari, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Khoa Kỹ thuật Điện và Máy tính tại Đại học Northwestern ở Illinois (Mỹ), cho biết.

Nhiệt độ bề mặt trung bình của sao Hỏa là khoảng âm 65 độ C. Với bầu khí quyển mỏng manh, nhiệt mặt trời trên bề mặt sao Hỏa dễ dàng thoát ra ngoài không gian. Đề xuất này nhằm mục đích cho phép nước lỏng tồn tại trên bề mặt sao Hỏa, nơi có nước dưới dạng băng ở các vùng cực và bề mặt bên dưới.

Các nhà khoa học đề xuất liên tục giải phóng các hạt hình que nhỏ – nanorod – vào khí quyển với tốc độ khoảng 8 gallon (30 lít) mỗi giây trong nhiều năm.

“Ý tưởng là vận chuyển vật liệu hoặc tốt hơn nữa là vận chuyển công cụ sản xuất và tạo ra các thanh nano trên hành tinh này vì sắt và nhôm có rất nhiều trên bề mặt sao Hỏa”, ông Ansari cho biết.

Các nhà nghiên cứu vẫn lưu ý đến khả năng xảy ra hậu quả không mong muốn khi cải tạo một thế giới khác vì lợi ích của loài người. Ví dụ, các nhà khoa học rất muốn biết liệu sao Hỏa có từng tồn tại sự sống trong quá khứ hay không – hoặc có lẽ là hiện tại, dưới dạng vi khuẩn dưới bề mặt.

“Mặc dù các hạt nano có thể làm ấm sao Hỏa, nhưng cả lợi ích và chi phí tiềm ẩn của quá trình hành động này hiện vẫn chưa chắc chắn. Ví dụ, trong trường hợp không chắc chắn là đất sao Hỏa chứa các hợp chất không thể phục hồi gây độc cho tất cả các sinh vật có nguồn gốc từ Trái đất, thì lợi ích của việc làm ấm sao Hỏa là không có”, ông Kite cho biết.

“Mặt khác, nếu một tầng sinh quyển quang hợp có thể được thiết lập trên bề mặt sao Hỏa, điều đó có thể làm tăng khả năng phát triển của con người trong hệ mặt trời. Về mặt chi phí, nếu sao Hỏa có sự sống hiện hữu, thì việc nghiên cứu sự sống đó có thể mang lại những lợi ích to lớn, đảm bảo sự bảo vệ mạnh mẽ cho môi trường sống của nó”, ông Kite nói thêm.