Liệu loài người có thể làm chủ được hệ mặt trời?

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Chúng ta vẫn có thể bay ở đâu và tại sao, nó sẽ mang lại cho chúng ta điều gì về mặt thực tế, và liệu các cuộc thám hiểm có người lái có nên luôn được đặt lên làm nhiệm vụ ưu tiên hay không. Về nguyên tắc, danh sách các vật thể không gian mà người trái đất quan tâm rất dễ hình dung.

Trước hết, chúng ta phải tiếp tục bay đến nơi mà chúng ta đã bay rồi, nhưng chúng ta thực sự không biết gì cả. Ngày nay có tất cả các điều kiện tiên quyết về kỹ thuật cho việc khám phá Mặt trăng và không có trở ngại nào - ngoại trừ những trở ngại về tài chính. Mặt trăng đang ở gần, nhưng chúng tôi không biết có thể tìm thấy những thứ hữu ích nào ở đó.

Vâng, người ta đã biết rằng có băng nước trên vệ tinh của chúng tôi và điều này rất tốt cho việc tổ chức các căn cứ trên Mặt Trăng trong tương lai. Có helium-3 - một chất gần như không có trên Trái đất. Đúng, nhu cầu về nó sẽ được xác định bởi sự tiến bộ trong lĩnh vực năng lượng nhiệt hạch. Nhưng chúng ta hoàn toàn không biết điều gì đang xảy ra trong ruột của mặt trăng sâu hơn 3 mét.

Nhưng người ta biết rằng có những điều kiện cho sự tồn tại của các vi sinh vật trên cạn. Và ai biết được - có lẽ ngôi sao đêm của chúng ta đang che giấu sự sống nguyên thủy của chính nó trong sâu thẳm. Điều này vẫn còn được xem.

Mặt trăng đề phòng

Ngoài những nhiệm vụ khoa học thuần túy, việc thám hiểm Mặt trăng có thể mang lại những lợi ích thiết thực cho nhân loại. Chúng ta có thể tạo ra ở đó một kho lưu trữ dự phòng thông tin quan trọng đối với nhân loại. Hiện nay trên Svalbard có một kho chứa hạt giống, ở độ sâu 130 m, quỹ hạt giống của các loại cây nông nghiệp chính được cứu khỏi các trận đại hồng thủy.

Nhưng dù boongke có sâu đến đâu, tất cả những thứ bên trong của nó đều có thể bị hủy diệt trong trường hợp xảy ra thảm họa toàn cầu, chẳng hạn như vụ va chạm của Trái đất với một tiểu hành tinh. Nếu chúng ta tạo ra một cơ sở lưu trữ khác như vậy trên Mặt trăng, khả năng không bị mất quỹ hạt giống sẽ tăng lên.

Mọi mối đe dọa từ ngoài không gian ảnh hưởng đến Trái đất chắc chắn sẽ qua mặt được Mặt trăng. Một ngọn lửa năng lượng mặt trời mạnh có thể xóa tất cả dữ liệu máy tính khỏi tất cả các phương tiện rắn, và nhân loại sẽ mất đi một vực thẳm thông tin, sau đó sẽ cực kỳ khó phục hồi. Và nếu bạn tạo một số kho lưu trữ dữ liệu dự phòng trên Mặt trăng, ít nhất một dữ liệu chắc chắn sẽ sống sót: Mặt trăng, không giống như Trái đất, quay chậm quanh trục của nó và tác động của tia sáng sẽ không được cảm nhận ở phía đối diện với Mặt trời.

Sao Hỏa là mục tiêu gần nhất sau Mặt trăng cho sự phát triển của người trái đất. Và, mặc dù chưa có con người đặt chân đến đó, nhưng các tàu thăm dò không người lái đã hoạt động trên Hành tinh Đỏ trong nhiều thập kỷ đã thu thập được một lượng thông tin khoa học khổng lồ.

Vào cái nóng như thiêu đốt trên phi thuyền

Tất nhiên, đối tượng quan trọng nhất tiếp theo cho sự phát triển là Sao Hỏa. Các chuyến bay đến đó đắt hơn nhiều so với đến Mặt trăng và việc cư trú cũng khó khăn hơn, nhưng nhìn chung các điều kiện tương tự như các chuyến bay đến Mặt trăng. Do nhiệt độ cao và áp suất khí quyển khổng lồ, bề mặt của Sao Kim rất khó tiếp cận để nghiên cứu, nhưng từ lâu đã có một dự án được phát triển để nghiên cứu hành tinh này bằng cách sử dụng bóng bay.

Các khí cầu có thể được đặt trong các lớp như vậy của bầu khí quyển Sao Kim, nơi cả nhiệt độ và áp suất đều khá chấp nhận được đối với hoạt động của các trạm nghiên cứu. Sao Thủy là một hành tinh có nhiệt độ tương phản. Ở các cực có giá lạnh gay gắt (-200 °), ở vùng xích đạo, tùy theo thời điểm trong ngày sao Thủy (58, 5 ngày Trái đất) mà nhiệt độ dao động trong khoảng +350 đến -150 °.

Sao Thủy chắc chắn được các nhà khoa học quan tâm, nhưng việc tạo ra các căn cứ trên hành tinh này sẽ đòi hỏi phải đào sâu xuống lòng đất đến độ sâu 1−2 m, nơi sẽ không có sự thay đổi đột ngột về cái nóng khủng khiếp và cái lạnh dữ dội, và nhiệt độ sẽ trong giới hạn có thể chấp nhận được đối với con người.

Vệ tinh của sao Thổ Trong khi không thể thực hiện được chuyến thám hiểm có người lái tới các hành tinh khí, các vệ tinh của họ rất được quan tâm đối với các chuyến bay từ Trái đất - đặc biệt là Titan với bầu khí quyển dày đặc bảo vệ con người khỏi bức xạ vũ trụ.

Nơi ẩn náu khỏi bức xạ

Vệ tinh của các hành tinh khổng lồ có đại dương rất được quan tâm. Chẳng hạn như mặt trăng Europa của sao Mộc và mặt trăng Titan và Enceladus của sao Thổ. Chúng ta có thể nói rằng Titan là một món quà thiêng liêng đối với người trái đất. Bầu khí quyển ở đó gần giống như khí quyển của Trái đất - nitơ, nhưng đặc hơn nhiều.

Và đây là thiên thể duy nhất, ngoài Trái đất, nơi bạn có thể ở trong thời gian dài mà không sợ bức xạ. Trên Mặt Trăng và Sao Hỏa, nơi thực tế không có bầu khí quyển, bức xạ sẽ giết chết bất kỳ sinh vật sống nào không được bảo vệ trong một năm rưỡi. Các vành đai bức xạ của Sao Mộc có sức mạnh chết người, và trên Io, Europa, Ganymede và Callisto, một người sẽ sống tối đa vài ngày.

Sao Thổ cũng có các vành đai bức xạ mạnh mẽ, nhưng khi ở trên Titan, không có gì phải lo lắng - bầu khí quyển được bảo vệ khỏi các tia có hại một cách đáng tin cậy. Vì lực hấp dẫn lên vệ tinh nhỏ hơn trái đất bảy lần nên áp suất của bầu khí quyển dày đặc chỉ cao hơn trái đất 1,45 lần.

Sự kết hợp của trọng lực thấp với mật độ cao của môi trường khí sẽ làm cho các chuyến bay trên bầu trời Titan tiêu thụ năng lượng thấp, ở đó mọi người có thể dễ dàng di chuyển trên cơ bàn đạp (trên Trái đất, chỉ những vận động viên được đào tạo mới có thể nâng một thứ như vậy vào không khí). Và cũng có những hồ trên Titan, tuy nhiên, chúng không phải chứa đầy nước mà chứa hỗn hợp các hydrocacbon lỏng (chúng sẽ rất hữu ích cho sự phát triển của Titan). Rõ ràng là nước lỏng trên Titan chỉ có trong ruột.

Trên bề mặt, nó chắc chắn sẽ biến thành băng, vì ở đó rất lạnh: nhiệt độ trung bình là -179 °. Tuy nhiên, giữ ấm trên Titan dễ hơn nhiều so với giữ mát trên Sao Kim.

Sắt, nhưng không phải vàng

Một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng khác là tiểu hành tinh. Chúng đe dọa Trái đất, và do đó chúng ta phải tìm ra quỹ đạo của chúng một cách chính xác hơn, xác định thành phần của chúng, nghiên cứu chúng như những kẻ thù tiềm tàng. Nhưng điều chính yếu là các tiểu hành tinh là vật liệu xây dựng dễ tiếp cận nhất trong hệ mặt trời cho các căn cứ, nhà ga, v.v.

Để nâng một kg vật chất từ Trái đất lên quỹ đạo phải tốn hàng chục nghìn đô la. Không tốn gì để lấy vật chất từ tiểu hành tinh, vì lực hấp dẫn của nó là không đáng kể. Các tiểu hành tinh rất đa dạng. Có những kim loại chứa sắt và niken. Và sắt là vật liệu cấu trúc phổ biến nhất của chúng tôi. Có những tiểu hành tinh được tạo ra từ các khoáng chất dày đặc như đá. Cũng có những thứ bao gồm vật chất "nguyên thủy" rời - chất ban đầu để hình thành các hành tinh.

Có thể có các tiểu hành tinh chứa một lượng lớn kim loại màu, cũng như vàng và bạch kim. Sự “nguy hiểm” của chúng là nếu một khi được tính vào kim ngạch kinh tế, tất cả các kim loại này trên Trái đất sẽ bị mất giá, có thể ảnh hưởng đến số phận của nhiều bang.

Tiểu hành tinh Các tiểu hành tinh là những người hàng xóm gần gũi nhất và là kẻ thù tiềm tàng của chúng ta. Đó là lý do tại sao họ trở thành đối tượng nghiên cứu chặt chẽ, các tàu thăm dò của Nhật Bản và Mỹ đã được gửi đến họ. Vào năm 2020, tàu thăm dò OSIRIS-REx (Mỹ) sẽ đưa một mẫu đất từ tiểu hành tinh Benu về Trái đất.

Người đàn ông và sự nghi ngờ

Các hướng nghiên cứu chính của các thiên thể trong hệ mặt trời đã rõ ràng. Câu hỏi chính vẫn còn. Chúng ta có nên cố gắng đảm bảo rằng tất cả các thế giới vũ trụ này đều phải có bàn chân của con người bước lên không? Nhiều nhà khoa học cùng thế hệ với tôi, những người có tuổi thơ và thời niên thiếu đã trải qua bầu không khí lãng mạn trong không gian trong chuyến bay của Gagarin và người Mỹ hạ cánh trên mặt trăng, bằng cả hai tay để du hành vũ trụ có người lái.

Tuy nhiên, nếu chúng ta nói về kết quả khoa học mà bạn muốn có được với chi phí tối thiểu, chúng ta phải thừa nhận rằng: đưa một người vào không gian đắt hơn gấp mười lần so với phóng một con robot, trong khi không có ý nghĩa khoa học trong việc này. Sự hiện diện của con người trong quỹ đạo trái đất thấp hoặc trên mặt trăng không mang lại bất kỳ khám phá quan trọng nào, và các tàu vũ trụ như kính viễn vọng Hubble hay tàu lượn trên sao Hỏa đã cung cấp một vực thẳm thông tin khoa học.

Đúng vậy, các phi hành gia Mỹ đã mang các mẫu đất từ Mặt trăng, nhưng điều đó hoàn toàn có thể và tự động, điều này đã được chứng minh với sự trợ giúp của trạm "Luna-24" của Liên Xô.

Về mặt công nghệ, loài người đã ở đủ gần để có một chuyến bay tới sao Hỏa. Trong vòng 5-10 năm tới, tàu và các phương tiện phóng siêu trọng sẽ xuất hiện, phù hợp cho sứ mệnh này. Nhưng có những vấn đề thuộc một loại khác. Hiện vẫn chưa rõ làm thế nào để bảo vệ cơ thể con người khỏi bức xạ trong một chuyến bay dài bên ngoài bầu khí quyển của trái đất.

Một người về mặt tâm lý có khả năng chịu đựng một cuộc hành trình dài trong không gian mà không có hy vọng giúp đỡ trong trường hợp khẩn cấp không? Rốt cuộc, ngay cả một phi hành gia đã ở trên ISS nhiều tháng cũng biết rằng Trái đất chỉ cách 400 km và trong trường hợp đó, sự trợ giúp sẽ đến từ đó hoặc có thể phải sơ tán khẩn cấp trong khoang chứa. Từ Trái đất đến sao Hỏa nửa vòng trái đất, không có hy vọng về bất cứ điều gì tương tự.

Robots in Space Experience cho thấy các nền tảng vũ trụ không người lái đã đóng góp nhiều hơn cho khoa học và công nghệ so với việc khám phá không gian có người lái. Không cần phải vội vàng giẫm đạp lên “những con đường bụi bặm của những hành tinh xa xôi”, tốt hơn hết là bạn nên giao phó cho những con robot tìm hiểu thêm về môi trường không gian của chúng ta.

Dự trữ của cuộc đời người khác?

Có một lập luận quan trọng khác chống lại các chuyến bay có người lái: khả năng ô nhiễm các thế giới không gian với các sinh vật sống trên cạn. Cho đến nay, sự sống vẫn chưa được tìm thấy ở bất kỳ đâu trong hệ mặt trời, nhưng điều này không có nghĩa là không thể tìm thấy sự sống trong ruột của các hành tinh và vệ tinh trong tương lai. Ví dụ, sự hiện diện của mêtan trong bầu khí quyển của sao Hỏa có thể được giải thích bởi hoạt động sống của vi sinh vật trong đất của hành tinh này.

Nếu sự sống trên sao Hỏa tự động có thể được tìm thấy, đó sẽ là một cuộc cách mạng thực sự trong sinh học. Nhưng chúng ta phải quản lý để không làm lây nhiễm vi khuẩn trên cạn của sao Hỏa. Nếu không, chúng ta chỉ đơn giản là sẽ không thể hiểu liệu chúng ta đang đối phó với cuộc sống địa phương, tương tự như của chúng ta, hay với hậu duệ của vi khuẩn mang đến từ Trái đất.

Và kể từ khi bộ máy nghiên cứu của Mỹ InSight đã cố gắng khám phá lớp đất sâu vài mét của sao Hỏa, nguy cơ nhiễm trùng đã trở thành một yếu tố thực sự. Nhưng các tàu vũ trụ đáp xuống Sao Hỏa hoặc Mặt Trăng hiện đang được khử trùng mà không hề thất bại. Không thể khử trùng một người. Thông qua sự thông thoáng của bộ đồ vũ trụ, nhà du hành vũ trụ chắc chắn sẽ "làm giàu" cho hành tinh bằng hệ vi sinh sống bên trong cơ thể. Vì vậy, nó có đáng để đổ xô đến các chuyến bay có người lái?

Mặt khác, du hành vũ trụ có người lái, mặc dù không cung cấp bất cứ điều gì đặc biệt cho khoa học, nhưng lại có ý nghĩa rất lớn đối với uy tín của nhà nước. Tìm kiếm vi khuẩn trong ruột của sao Hỏa trong con mắt của đa số là một nhiệm vụ ít tham vọng hơn nhiều so với việc đưa một anh hùng đến "những con đường bụi bặm của những hành tinh xa xôi."

Và theo nghĩa này, thám hiểm không gian có người lái có thể đóng một vai trò tích cực như một phương tiện để tăng cường sự quan tâm của các nhà chức trách và các doanh nghiệp lớn trong lĩnh vực khám phá không gian nói chung, bao gồm cả các dự án thú vị đối với khoa học.