Video

Bản trích

Sao Hoả là một chốn địa ngục đáng thất vọng,

thiếu đi gần như mọi thứ chúng ta cần để có thể sống.

Có vẻ như chúng ta chỉ có thể đưa được một số đoàn phi hành gia nhỏ

lên đó sống trong một khoảng thời gian khổ cực, chui lủi dưới lòng đất.

Trừ khi, chúng ta có thể cải tạo nó thành một thế giới xanh mới.

Nhưng để giải quyết các vấn đề của hành tinh,

chúng ta cần phải khiến nó trở nên tệ hơn

và biến nó thành đại dương dung nham bằng những tia laze khổng lồ.

Đây không phải là một câu chuyện khoa học viễn tưởng xa vời.

Cải tạo Sao Hoả là khả thi,

trong khoảng thời gian bằng với của tổ tiên chúng ta khi họ xây nên các công trình vĩ đại.

Nếu như nhân loại có thể giải quyết một số vấn đề cấp bách nhất

và dấn thân vào không gian để mở rộng ra Hệ Mặt Trời,

điều này có thể sẽ không quá bất khả thi.

Được rồi. Vậy làm thế nào để cải tạo Sao Hoả nhanh chóng?

Thì… nó khá phức tạp.

Sao Hoả rất khô cằn, và không có đất để trồng bất cứ thứ gì.

Bầu khí quyển của nó quá mỏng để có thể thở

hoặc bảo vệ khỏi tia bức xạ, làm tăng khả năng mắc ung thư.

Vậy để biến nó thành ngôi nhà mới cho nhân loại,

chúng ta cần phải tạo ra một bầu khí quyển hoàn chỉnh, giống với Trái Đất.

Nó cần phải chứa 21% oxy, 79% nitơ và một chút CO2,

tại nhiệt độ trung bình khoảng 14°C và dưới áp suất 1 bar.

Chúng ta càn phải tạo ra các đại dương và sông suối,

và mặt đất cần phải được phong hoá thành đất màu mỡ để các sinh vật có thể sống.

Sau đó chúng ta cần phải thiết lập một sinh quyển trên bề mặt

và bảo vệ tất cả khỏi sự huỷ diệt bằng cách lắp đặt

những phương án bảo vệ có thể vượt qua thử thách của thời gian.

Điều đó rất khó. Nhưng một tia laze to có thể làm mọi thứ trở nên dễ dàng hơn.

THỬ THÁCH 1: BẦU KHÍ QUYỂN

Khoảng 4 tỷ năm trước, Sao Hoả từng có một bầu khí quyển giàu oxy

và có rất nhiều đại dương và con sông khổng lồ.

Mọi thứ vẫn nguyên vẹn trong vài trăm triệu năm, cho đến khi tất cả bị thổi bay.

Tia cực tím phá vỡ khí gas trong khí quyển và sau đó là các đại dương,

cho đến khi chúng bị thổi bay bởi gió Mặt Trời.

Ngày nay, Sao Hoả là một cõi hoang tàn và khô cằn.

May mắn là có một lượng nước đáng kể

đang bị đóng băng trong các hồ nước ngầm sâu

và tại các lớp băng ở hai cực, đủ để tạo ra một đại dương rất nông.

Và một lượng khổng lồ oxy đang bị kẹt trong các khoáng vật

bên trong đất đá của Sao Hoả, như là oxy bên trong các oxit sắt,

thứ mang lại cho hành tinh một màu đỏ gỉ sét,

cũng như là khí cacbon đioxit bên trong các loại đá cacbonat.

Để giải phóng lượng khí gas này, ta cần phải đảo ngược các phản ứng

đã giữ chúng lại bằng phương pháp nhiệt phân,

xảy ra ở nhiệt độ cao tương đương với bề mặt Mặt Trời.

Nói ngắn gọn, chúng ta cần nấu chảy bề mặt Sao Hoả.

Cách tốt nhất để làm điều đó là đưa các máy phóng tia laze

lên quỹ đạo và nhắm chúng xuống Sao Hoả.

Máy phóng laze 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.

Để nấu chảy Sao Hoả ta cần một máy phóng mạnh gấp đôi thế, chạy liên tục.

Cách dễ nhất là sử dụng máy phóng chạy bằng năng lượng Mặt Trời

có thể thu nhận năng lượng trực tiếp từ ánh sáng Mặt Trời.

Tại lõi của nó là các thanh thuỷ tinh liên kết với kim loại

có thể thu nhận năng lượng và giải phóng nó dưới dạng tia laze.

Nếu ta xây dựng một mạng lưới các tấm gương trong không gian

rộng gấp 11 lần diện tích của Hoa Kỳ,

chúng ta có thể tập trung đủ ánh sáng để nấu chảy Sao Hoả.

Hãy thực hiện nó thôi!

Khi các tia laze chạm tới bề mặt, khoảng 750 kilogram oxy

và một chút khí cacbon đioxit thoát ra với mỗi một mét khối đất đá bị nấu chảy.

Nếu các tia laze có hiệu suất cao, chúng ta sẽ chỉ cần nấu chảy

lớp đất đá dày 8 mét trên bề mặt để có đủ khí oxy.

Nó sẽ trông rất đáng sợ.

Bầu trời sẽ bị bao phủ bởi bão tố, trong khi bề mặt sẽ phát sáng đỏ rực,

với các dòng dung nham chảy ngang dọc.

Các tia laze không ngừng quét qua bề mặt,

để lại các vệt quá sáng chói để nhìn vào.

Sau khi chúng đi qua, mặt đất nguội đi nhanh chóng.

Một cơn mưa tuyết lạ rơi xuống. Tro bụi từ những nguyên tố

đông cứng lại khi chúng nguội đi, như là silic và sắt.

Sao Hoả vẫn là một hành tinh lạnh giá tại thời điểm này.

Một hệ quả tốt của cơn bão lửa này là tất cả lượng nước tại lớp băng hai cực

và thậm chí là tại sâu dưới lòng đất sẽ bay lên dưới dạng hơi nước nóng,

tạo thành những đám mây gây mưa cho toàn bộ hành tinh.

Chúng sẽ rửa đi những loại khí độc hại trong bầu khí quyển, như là clo,

và rửa trôi những chất độc hại tích tụ trên bề mặt.

Sau cùng, chúng sẽ tạo thành những đại dương nông, mặn hơn so với của Trái Đất.

Sau đó, chúng ta có thể sẽ cần dọn dẹp thêm một chút.

Để tạo ra một bầu khí quyển giàu oxy, chúng ta sẽ cần bắn tia laze liên tục trong 50 năm.

Chúng ta có thể nhân lúc này để đào sâu hơn tại một vài điểm

để tạo ra những lưu vực cho các đại dương mặn hoặc là sông ngòi

và giữ lại một số địa danh như là Olympus Mons và Valles Marineris.

Chúng ta vẫn chưa xong đâu.

Bầu khí quyển giờ chứa gần 100% oxy và áp suất mới chỉ 0.2 bar.

Rất khó để thở và mọi thứ rất dễ bắt lửa.

Để biến nó giống hơn với Trái Đất và an toàn hơn,

chúng ta cần thêm nitơ vào, thứ mà Sao Hoả đang thiếu.

Chúng ta cần phải nhập khẩu nó.

Nơi lý tưởng nhất là Titan, một mặt trăng lớn của Sao Thổ,

được bao phủ bởi một bầu khí quyển dày, chứa gần như là khí nitơ.

Chúng ta chỉ cần phải vận chuyển 3 triệu tỷ tấn từ rìa ngoài Hệ Mặt Trời tới Sao Hoả.

Mặc dù điều đó là không dễ, thế nhưng nó vẫn khả thi.

Để xử lý từng ấy khí quyển của Titan, chúng ta cần phải xây dựng những nhà máy tự động

trên bề mặt của nó, hoạt động nhờ vào những tia laze của chúng ta,

để hút khí vào và nén nó lại thành dạng lỏng.

Nó sẽ được bơm vào trong các bình chứa hình viên đạn,

sau đó một máy gia tốc từ sẽ bắn chúng đến tận hành tinh đỏ,

và tại đó chúng sẽ phát nổ và hoà trộn vào với khí oxy.

Chúng ta đã có thể thực hiện những nhiệm vụ tới Sao Thổ chỉ trong vòng vài năm.

Với đủ tài nguyên, chúng ta sẽ có thể hoàn thành nó trong vòng 2 thế hệ.

Tất nhiên là sẽ tiện lợi hơn nhiều nếu chúng ta có thừa nitơ từ việc cải tạo Sao Kim trước đó.

Chúng tôi đã giải thích cụ thể trong một video khác.

Vậy là, một thế kỷ sau khi quá trình cải tạo bắt đầu,

chúng ta có một bầu khí quyển có thể thở được với những loại khí cần thiết.

Nếu lượng CO2 được giải phóng là không đủ

để nâng nhiệt độ lên ngưỡng mà ta có thể chịu được,

chúng ta chỉ cần thêm vào những loại khí nhà kính siêu mạnh.

Sao Hoả giờ trông giống một hòn bi đen do lượng dung nham đã nguội,

xen giữa là đại dương lấp lánh và những mảnh đất đỏ nơi địa hình cũ vẫn còn.

Nó vẫn là một bãi đất hoang, không hơn so với một sa mạc trên Trái Đất.

Chúng ta cần lấp đầy nó bằng sự sống.

THỬ THÁCH 2: SINH QUYỂN

Để tạo ra một sinh quyển trên một hành tinh mới là rất khó.

Những sự tiếp xúc bất ngờ giữa các loài hay bệnh dịch bất ngờ

có thể làm nó bất ổn tới mức sụp đổ.

Chúng ta có lẽ sẽ bắt đầu bằng việc thả các loài thực vật phù du xuống các đai dương trẻ.

Không có sự cạnh tranh, chúng sẽ sinh sôi nhanh chóng,

lấp đầy đại dương và trở thành mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn dưới nước.

Theo sau chúng sẽ là động vật phù dù, sau đó là cá.

Có thể cả cá mập và cá voi nữa.

Nếu mọi thứ suôn sẻ, sự sống dưới đại dương sẽ phát triển.

Sự sống trên đất liền sẽ khó hơn.

Cây cối cần đất giàu dinh dưỡng để có thể cắm rễ xuống.

Nhưng phần lớn bề mặt là dung nham đông cứng và tro bụi.

Chúng ta có thể đợi hàng nghìn năm để cho nước và gió bào mòn nó thành cát mịn

hoặc chúng ta có thể tự làm.

Nhưng chúng ta cần làm nhanh.

Và chúng ta có một chiếc súng laze bự.

Bật tắt tia laze liên tục sẽ làm cho mặt đất nóng lên nhanh và co lại,

khiến cho nó vỡ thành những mảnh nhỏ hơn và nhỏ hơn.

Thêm tí nước vào và bạn có một loại bùn đen.

Chúng ta có thể trộn nấm và vi khuẩn cố định đạm vào trong lớp bùn này.

Chúng có thể hấp thụ nitơ và chuyển chúng thành các hợp chất nitrat để nuôi dưỡng cây cối.

Những loài cây đầu tiên mà chúng ta muốn mang lên

sẽ là những loài bản địa từ các hòn đảo núi lửa trên Trái Đất

bởi chúng hoàn toàn phù hợp với cảnh quan bị bắn phá bởi tia laze trên Sao Hoả.

Sau cùng, lớp bùn được làm giàu sẽ trở thành nền tảng cho các đồng cỏ và rừng cây.

Với trọng lực yếu của Sao Hoả, cây cối có thể mọc lên rất cao rất nhanh.

Bộ rễ của chúng thu thập chất dinh dưỡng chúng cần và đào sâu hơn

để biến nhiều đá thành đất hơn, tạo nên một hệ sinh thái bền vững.

Bây giờ chúng ta có thể từ từ đưa thêm các loài cây, côn trùng và động vật mới.

Không cho con muỗi vào.

Sinh quyển mới cần được giữ gìn để không bị mất cân bằng.

Nếu cây cối mọc quá nhanh và hấp thụ quá nhiều cacbon đioxit, hành tinh sẽ lạnh đi.

Nếu những loài chủ chốt chết đi, tốc độ sụp đổ sẽ nhanh hơn so với tốc độ phục hồi.

Trên Trái Đất, các loài khác sẽ chuyển đến và lấp đầy khoảng trống,

nhưng sinh quyển trên Sao Hoả của ta thì không linh hoạt được như thế.

Sẽ cần đến hàng trăm, thậm chí là hàng nghìn năm

để Sao Hoả trở thành một môt trường ổn định.

Nhưng cuối cùng, hành tinh sẽ có thể duy trì các cộng đồng người lớn.

Với không khí, nước và thức ăn sẵn có,

chúng ta cuối cùng cũng có thể gọi Sao Hoả -

đen, lam và lục - là nhà của chúng ta.

Một hòn đảo núi lửa khổng lồ trong không gian.

Nhưng liệu nó có thể tồn tại lâu không?

THỬ THÁCH 3: TƯƠNG LAI DÀI HẠN

Có một vấn đề mà chúng tôi chưa đề cập đến:

Lõi của Sao Hoả không sản sinh ra một từ trường,

nên nó không được bảo vệ đầy đủ khỏi bức xạ Mặt Trời hay tia vũ trụ.

Điều này sẽ gây nguy hiểm tới sức khoẻ dài hạn của cư dân Sao Hoả.

Vậy nên bước cuối cùng, chúng ta cần một từ trường nhân tạo.

Nó không cần lớn như của Trái Đất.

Nó chỉ cần đủ lớn để cản gió Mặt Trời sao cho nó không chạm được tới Sao Hoả.

Cách dễ nhất là xây dựng một chiếc ô từ trường đặt rất xa trước Sao Hoả,

đẩy gió Mặt Trời sang hai bên.

Một ống dẫn lớn, siêu từ tính, hoạt động nhờ vào năng lượng hạt nhân là đủ.

Nó sẽ bay tại điểm L1 giữa Sao Hoả và Mặt Trời,

giữ cho nó luôn ở giữa Mặt Trời và Sao Hoả, và bảo vệ bầu khí quyển mới.

Và thế là xong.

Cải tạo Sao Hoả sẽ cần nhiều công việc,

rất nhiều tài nguyên, và có lẽ cần một thế kỷ, hoặc là mười,

nhưng đây sẽ là lần đầu tiên chúng ta được sống trong một ngôi nhà

thiết kế và định hình chỉ bởi chúng ta, và cho chúng ta.

Bước đầu tiên tiến tới tương lai giữa các vì sao.

Bước đầu tiên mà chúng ta có thể thực hiện ngay trên Trái Đất

là tìm hiểu về các kiến thức vật lý và sinh học cần thiết cho một dự án như thế.

Để giúp bạn với việc đó, chúng tôi đã tạo ra một sê-ri các bài giảng

để giúp bạn tiếp thu những kiến thức cơ bản về những chủ đề này.

Hợp tác cùng với những người bạn ở Brilliant.org,

những bài giảng này sẽ giúp bạn hiểu sâu hơn về những chủ đề

từ những video phổ biến nhất của chúng tôi, từ siêu núi lửa,

cho đến lỗ đen, cho đến khoa học khí hậu.

Brilliant là một công cụ học tập tương tác

giúp bạn dễ dàng tiếp thu những kiến thức về toán học, khoa học và khoa học máy tính,

bằng phương pháp thực hành.

Bởi vì chúng tôi biết rằng để thực sự học một thứ gì đó, bạn cần phải thực hành.

Hãy coi mỗi bài giảng như là một phiên bản dạy kèm riêng của một video Kurzgesagt.

Trong những bài giảng mới nhất, bạn sẽ được tìm hiểu thêm về

cách mà Sao Hoả mất đi bầu khí quyển và cách mà chúng ta có thể bảo vệ

một Sao Hoả mới được cải tạo khỏi chịu chung số phận.

Brilliant có hàng nghìn bài giảng để khám phá,

từ những chủ đề liên quan tới toán học như là đại số hay xắc suất

cho đến những khái niệm đằng sau các thuật toán hay tính toán lượng tử.

Và với nhiều bài giảng mới được thêm vào mỗi tháng,

kể cả những bài giảng của Kurzgesagt,

bạn sẽ luôn tìm thấy thứ gì đó thú vị để học.

Để được thực hành cùng với các bài giảng của Kurzgesagt

và khám phá mọi thứ Brilliant có dành cho bạn,

hãy truy cập Brilliant.org/nutshell và đăng ký miễn phí ngay hôm nay.

Còn có một đặc quyền nữa dành cho người xem Kurzgesagt:

200 người đầu tiên truy cập đường link sẽ được giảm giá 20% khi đăng ký thành viên năm,

mở khóa tất cả các khóa học của Brilliant về toán học, khoa học và khoa học máy tính.

Chúng tôi rất khao khát đi tìm những chân trời mới với nhũng nghiên cứu của chúng tôi,

Brilliant sẽ là chất xúc tác để mở rộng vốn tri thức của bạn.