Dùng tia laser nung chảy đất đá trên sao Hỏa: Chuyện gì sẽ xảy ra?

Sao Hỏa là hành tinh thứ tư tính từ Mặt Trời ra. Đây là miền đất hứa mà con người muốn chinh phục. Tuy nhiên, đây cũng là hành tinh "địa ngục" khi thiếu mọi thứ mà con người cần để sống sót.

Theo các chuyên gia, để có thể sống được trên sao Hỏa, chúng ta cần phải cải tạo hành tinh này thành một nơi xanh tươi mới. Nhưng để giải quyết các vấn đề của sao Hỏa, đầu tiên, chúng ta cần biến hành tinh đỏ trở thành đại dương dung nham bằng những tia laser khổng lồ.

Thực tế đây không phải là câu chuyện khoa học viễn tưởng xa xôi. Bởi việc cải tạo sao Hỏa là khả thi trong khoảng thời gian bằng với của tổ tiên loài người khi họ xây nên những công trình vĩ đại.

Theo đó, nếu nhân loại có thể giải quyết được một số vấn đề cấp bách nhất và dấn thân vào không gian để mở rộng ra hệ Mặt Trời thì điều này có thể không quá bất khả thi.

Vậy, câu hỏi đặt ra rằng làm thế nào để cải tạo sao Hỏa một cách nhanh chóng?

Cải tạo sao Hỏa như thế nào?

Câu trả lời là quá trình này khá phức tạp. Bởi sao Hỏa vốn là hành tinh rất khắc nghiệt, khô cằn và không có đất để trồng bất cứ thứ gì. Hơn nữa, bầu khi quyển của hành tinh này lại quá mỏng để hít thở hoặc bảo vệ con người khỏi tia bức xạ, làm tăng khả năng mắc bệnh ung thư.

Do đó, để biến sao Hỏa trở thành ngôi nhà mới cho nhân loại, con người cần tạo ra bầu khí quyển hoàn chỉnh giống với Trái Đất.

Cụ thể, bầu khí quyển cần phải chứa khoảng 21% oxy, 79% nitơ và một lượng nhỏ khí CO2, tại nhiệt độ trung bình khoảng 14 độ C và dưới áp suất 1 atm. Từ đó, chúng ta cần phải tạo ra các đại dương và sông suối. Ngoài ra, mặt đất cần được phong hóa thành đất màu mỡ để các sinh vật có thể sống. Sau đó, chúng ta cần phải thiết lập một sinh quyển ở trên bề mặt và bảo vệ tất cả khỏi tác động hủy diệt bằng cách lắp đặt những phương án bảo vệ có thể vượt qua thách thức của thời gian.

Quá trình này rất khó khăn, nhưng tia laser khổng lồ có thể khiến cho mọi thứ trở nên dễ dàng hơn.

Thứ nhất, bầu khí quyển. Theo các nhà khoa học, khoảng 4 tỷ năm trước, sao Hỏa từng có bầu khí quyển giàu oxy cùng nhiều đại dương, dòng sông lớn. Mọi thứ vẫn nguyên vẹn trong vài trăm triệu năm cho tới khi tất cả bị thổi bay. Cụ thể, tia cực tím đã phá hủy khí gas trong khí quyển và sau đó là các đại dương, cho đến khi chúng bị thổi bay bởi gió Mặt Trời.

Đến ngày nay, sao Hỏa là một nơi hoang vu và khô cằn. Nhưng may mắn là có một lượng nước đáng kể bị đóng băng ở trong các hồ nước ngầm sâu và lớp băng vùng cực. Lượng nước này đủ để tạo ra đại dương rất nông. Hơn nữa, có một lượng khổng lồ khí oxy đang bị kẹt trong các khoáng vật trong đất đá sao Hỏa. Đơn cử như oxy bên trong oxit sắt, thứ mang đến cho hành tinh đỏ gỉ sét, CO2 bên trong các loại đá carbonate.

Để giải phóng được lượng khí gas này, chúng ta cần đảo ngược được những phản ứng đã giữ chúng lại bằng phương pháp nhiệt phân xảy ra ở nhiệt độ cao tương đương bề mặt của Mặt Trời.

Tựu trung lại, con người cần phải nung chảy bề mặt của sao Hỏa. Nhưng làm điều đó bằng cách nào? Cách tốt nhất để làm được điều này là đưa máy phóng tia laser lên quỹ đạo và nhằm vào sao Hỏa.

Trên thực tế, máy phóng tia laser mạnh nhất hiện nay là ELI-NP, có thể bắn ra các tia với mức năng lượng 10 petawatt trong một phần nghìn tỷ của một giây.

Nhưng để nung nóng sao Hỏa, chúng ta cần loại máy phóng mạnh gấp đôi như thế chạy liên tục. Cách đơn giản nhất là sử dụng máy phóng chạy bằng năng lượng Mặt Trời. Loại máy này có thể thu năng lượng trực tiếp từ ánh sáng Mặt Trời. Tại lõi của nó còn có các thanh thủy tinh nối với kim loại để có thể thu nhận năng lượng và giải phóng dưới dạng tia laser.

Ngoài ra, nếu con người xây dựng mạng lưới gương trong không gian rộng gấp 11 lần diện tích của nước Mỹ, thì có thể tập trung đủ ánh sáng để nung chảy sao Hỏa.

Khi các tia laser chạm tới mặt đất của sao Hỏa, khoảng 750 kg oxy và một ít khí CO2 thoát ra từ mỗi mét khối đất đá bị nung chảy. Nếu như tia laser có hiệu suất cao, chúng ta chỉ cần nung chảy lớp đất đá dày 8 m trên bề mặt để có đủ khí oxy.

Sau khi dung nham chảy qua, mặt đất nguội đi nhanh chóng, một cơn mưa tuyết kỳ lạ rơi xuống. Tro bụi từ các nguyên tố đông cứng lại khi chúng nguội đi như silic và sắt.

Tại thời điểm này, sao Hỏa vẫn là một hành tinh lạnh giá. Đặc biệt, hệ quả tốt của cơn bão lửa này là tất cả nước ở lớp băng vùng cực, thậm chí ở sâu trong lòng đất sẽ bay lên dưới dạng hơi nước nóng, tạo thành những đám mây gây mưa trên toàn bộ hành tinh. Những cơn mưa này sẽ rửa trôi nhiều loại khí độc hại trong khí quyển như clo, chất độc tích tụ trên mặt đất. Sau cùng, chúng sẽ tạo thành đại dương nông, mặn hơn so với trên Trái Đất.

Tuy nhiên, để tạo ra bầu khí quyển giàu oxy, con người sẽ cần bắn tia laser liên tục trong vòng 50 năm. Trong thời gian này, chúng ta cũng có thể đào sâu hơn tại một vài điểm để tạo thành lưu vực cho đại dương mặn hoặc sông ngòi...

Thứ hai, lúc bấy giờ, bầu khí quyển chứa gần 100% oxy và áp suất chỉ ở mức 0,2 atm, nên rất khó để hít thở và mọi thứ dễ bắt lửa. Vì vậy, để khiến sao Hỏa trở nên giống Trái Đất và an toàn hơn, con người cần bổ sung thêm thứ mà sao Hỏa đang thiếu. Đó là nitơ.

Làm sao để nhập khẩu nitơ?

Theo các nhà khoa học, nơi lý tưởng nhất chính là Titan, Mặt Trăng lớn nhất của sao Thổ, được bao phủ bởi bầu khí quyển dày có chứa gần như toàn khí nitơ. Con người chỉ cần tiến hành vận chuyển 3 triệu tỷ tấn từ rìa ngoài hệ Mặt Trời tới sao Hỏa. Đương nhiên để làm được việc này cũng không dễ dàng.

Để xử lý được từng đó khí nitơ, con người cần phải xây dụng những nhà máy tự động trên bề mặt Titan, hoạt động nhờ tia laser khổng lồ, nhằm hút khí nitơ vào và nén lại thành dạng lỏng. Lượng nitơ lỏng sẽ được bơm vào trong các bình chứa hình viên đạn, và sau đó một máy gia tốc sẽ bắn chúng tới sao Hỏa. Tại hành tinh này, chúng sẽ phát nổ và hòa lẫn với khí oxy.

Con người có thể thực hiện các nhiệm vụ tới sao Thổ chỉ trong vòng vài năm. Với điều kiện đủ tài nguyên, chúng ta có thể hoàn thành quá trình trong hai thế hệ.

Theo ước tính của các chuyên gia, một thế kỷ sau khi quá trình cải tạo bắt đầu, con người sẽ có được một bầu khí quyển có thể thở được với những loại khí cần thiết trên sao Hỏa.

Bài viết tham khảo nguồn: NASA, Kurzgesagt