KHOA HỌC

Trạm tự hành Curiosity thám hiểm Hỏa tinh

Mô hình robot Curiosity hạ xuống sao Hỏa ngày 6/8/2012 (REUTERS /NASA)
Mô hình robot Curiosity hạ xuống sao Hỏa ngày 6/8/2012 (REUTERS /NASA)

Có đời sống trên sao Hỏa hay không? Câu hỏi này có lẽ sẽ được giải đáp vào tuần tới. Trạm tự hành Curiosity, một phòng thí nghiệm di động tối tân, nặng gần một tấn đáp xuống sao Hỏa hôm 06/08 giúp nhân loại bước vào một giai đoạn mới trong hành trình khám phá vũ trụ. Đây là một kỳ công của Nasa hợp tác với hàng ngàn kỷ sư và nhà khoa học trên thế giới.

Quảng cáo

Phỏng vấn nhà thiên văn Nguyễn Quang Riệu

Hai mươi bốn giờ sau khi đáp xuống Hỏa tinh một cách an toàn, để lại sau lưng một chặng đường 8 tháng du hành với vận tốc 20.000 cây số giờ, Curiosity gửi về địa cầu những hình ảnh tuyệt với của hành tinh anh em của trái đất. Liền sau đó, trạm tự hành hay phòng thí nghiệm tự động này sẽ ngang dọc trên những địa hình khác nhau của sao Hỏa trong nhiều năm với mục tiêu chứng minh có sự sống hay không với trang thiết bị tối tân nhất : thu thập, đo đạt, phân tích, và gửi kết quả về trái đất.

Cho đến nay, Nasa chỉ tập trung tìm sự hiện diện của nước dưới các dạng khác nhau. Các nhà khoa học nghĩ rằng nếu trước đây sao Hỏa cũng có sự sống tương tự như ở trái đất thì chắc chắn phải có nước. Từ nay với phi vụ Curiosity, cơ quan không gian Hoa Kỳ tập trung truy tìm dấu tích của những yếu tố mà nhờ đó siêu sinh vật có thể sinh sống : phân tử carbone hữu cơ.

Địa điểm được lựa chọn không phải là ngẫu nhiên. Trạm tự hành Curiosity đáp xuống miệng hố khổng lồ Gale. Nhờ các phi vụ quan sát từ nhiều thập niên trước, Viking 1 và 2 năm 1976, Pathfinder năm 1997, Mars Exploration Rovers năm 2004 và Phenix năm 2008, cơ quan Nasa đã biết rằng tại nơi này, cách nay nhiều tỷ năm , hố sâu khổng lồ này là đại dương.

Do vậy, chính trong lớp đất sét này, sẽ có nhiều cơ may tìm thấy chứng tích của sự sống trước khi biến mất cách nay 4 tỷ năm. Giới khoa học tin chắc như vậy. Trong tuần tới, Curosity sẽ băt đầu sử dụng kỷ thuật tia laser đo lường, tìm kiếm dấu tích sự sống. Để tìm hiểu thêm về phi vụ thám hiểm Hỏa tinh và chương trình tìm kiếm sự sống trong vũ trụ, một khao khát của con người, RFI đặt câu hỏi với nhà thiên văn Nguyễn Quang Riệu, Đài Thiên Văn Paris. 

Kính chào giáo sư Nguyễn Quang Riệu, thưa anh, cơ quan không gian Hoa Kỳ vừa thực hiện được kỳ công, đưa trạm tự hành Curiosity đáp xuống Hỏa tinh một cách an toàn. Câu hỏi đầu tiên, xin giáo sư cho biết mục đích của phi vụ này ? 

NQR : Nền văn minh công nghệ tiên tiến đã giúp nhân loại khám phá ngày càng sâu trong vũ trụ bao la. Kính thiên văn được dùng để quan sát những thiên hà xa xôi đôi khi hãy còn non trẻ và được hình thành trong thời đại vũ trụ vừa mới ra đời. Thế giới quanh ta trong hệ mặt trời tương đối gần trái đất cũng là mục tiêu ưu tiên cuả các nhà thiên văn. Họ có thể phóng những trạm tự động lên những hành tinh lân cận để thăm dò trực tiếp bề mặt hành tinh. 

Chúng ta, kể cả các nhà khoa học, đôi khi tự hỏi là trong Ngân hà liệu có những thiên thể có đủ điều kiện lý-hóa để sinh vật có thể sinh sống như trên trái đất hay không? Sinh vật không sinh sôi nảy nở được trên những ngôi sao, bởi vì nhiệt độ trên bề mặt ngôi sao tối thiểu cũng phải cao khoảng 3000 độ. Sinh vật chỉ có thể tồn tại trên những hành tinh, bởi vì hành tinh không nóng như những ngôi sao và một số có khí hậu ôn hoà và một bầu khí quyển có đủ loại khí thích hợp với sự sống như trên trái đất.

RFI : Nhưng vì sao các nhà khoa học lại chọn Hỏa tinh ?

NQR : Sự thám hiểm những hành tinh có khả năng có sinh vật, dù là ở trạng thái vi sinh vật, cũng là một đề tài đang được thịnh hành trong cộng đồng các nhà thiên văn. Sở dĩ hành tinh Hỏa được chọn là mục tiêu bởi vì hành tinh này là láng giềng gần gũi của trái đất và có một số đặc điểm tương đồng với trái đất. Những chuyến thăm dò trước đây bằng những trạm tự hành tự động đã phát hiện là xưa kia trên hành tinh Hỏa đã từng có những dòng nước lớn chảy xiết tạo ra những cái kênh làm xói mòn bề mặt hành tinh, nhưng nay kênh đã khô cạn.

Nước là yếu tố cốt yếu trong quá trình sinh sản và nuôi dưỡng sự sống. Các nhà hóa học đã thực hiện được trong phòng thí nghiệm những phản ứng giữa một số phân tử trong đó có nước để mô phỏng quá trình hình thành những phân tử sinh học mà sản phẩm cuối cùng là amino acid, chất hữu cơ liên quan đến sự sống. Mục tiêu chính cuả các nhà khoa học vẫn là xác định có phải xưa kia trên hành tinh Hỏa đã từng có sự sống và hiện nay hành tinh vẫn còn có những điều kiện để sinh vật sinh sống được hay không?

Họ tìm kiếm những chất hữu cơ trong đó có các nguyên tử carbon, hidro, oxy, nitơ …, có khả năng dẫn đến sự hình thành sự sống. Sự hiện diện của khí methane cũng là một dấu hiệu cuả những phản ứng sinh học. Tuy hành tinh Hỏa được tạo ra cùng thời với trái đất cách đây đã hơn 4 tỷ năm, nhưng quá trình tiến hóa của hai hành tinh đã trở nên khác hẳn nhau. Quan sát môi trường trên hành tinh Hỏa cũng giúp các nhà thiên văn so sánh và tìm hiểu quá trình tiến hóa của trái đất. 

RFI : Mỹ và các nước hợp tác sử dụng khoa học và kỹ thuật nào mới nhất để thám hiểm? 

NQR : Trước đây Cơ quan Hàng không vũ trụ NASA đã phóng những tàu thám hiểm tự hành lên hành tinh Hỏa. Tàu thám hiểm tự hành Curiosity lần này là con tàu nặng gấp khoảng năm lần những con tàu phóng trước đây và còn mang theo những thiết bị quan sát tinh vi nhất. Con tàu tự hành này có thể được coi là một phòng thí nghiệm lưu động có khả năng xử lý tại chỗ những mẫu đá lượm được trên hành tinh, nhằm phát hiện thành phần hoá học liên quan đến những phân tử sinh học tạo ra sự sống trong quá khứ.

Những thiết bị chủ yếu gồm có camera và phổ kế tối tân nhất. Một máy laser được dùng để bắn vào những mục tiêu làm vật chất tan ra để xác định những thành phần hóa học. Một số thiết bị là sản phẩm cuả cộng đồng các nhà thiên văn trên thế giới. Tất cả những thiết bị được dùng để nghiên cứu địa chất, khí quyển và môi trường trên hành tinh Hỏa. 

Điều đáng chú ý là NASA đã khắc phục được kỹ thuật thả tàu Curiosity an toàn trên hành tinh Hỏa sau một cuộc hành trình dài và để tàu hạ cánh không xa vị trí đã định trước. Tàu Curiosity có khả năng băng qua những chướng ngại vật như những tảng đá lớn tới 50 cm. Nhiên liệu nguyên tử có thể cung cấp năng lượng để Curiosity hoạt động được trong tròn một năm trên hành tinh Hỏa. Một năm trên hành tinh Hỏa tương đương với khoảng hai năm trên trái đất. Những kết quả kỹ thuật đạt được cũng sẽ là một khích lệ lớn đối với những nhà khoa học có đề án phóng tàu có người lái sau này. 

RFI: Là nhà thiên văn, xin giáo sư cho biết thêm về những bước kế tiếp của chương trình đi tìm sự sống trong vũ trụ ? 

NQR : Trong tương lai có thể sẽ có tàu vũ trụ có người lái lên hành tinh Hỏa để thực hiện trực tiếp những cuộc thí nghiệm phức tạp hơn. Tuy nhiên, cuộc hành trình khứ hồi cũng phải kéo dài ít nhất là khoảng một năm rưỡi và đòi hỏi kỹ thuật phóng vệ tinh có độ an toàn tuyệt đối và nhiều kinh phí. Sự hình thành sự sống từ các chất hữu cơ bắt đầu từ vi sinh vật cho tới loài người là một quá trình phức tạp và lâu dài và cần đến những yếu tố thích hợp, như khí quyển, nhiệt độ, nước … để sinh vật tồn tại. Cho nên sự hiện diện của sinh vật trên những hành tinh có thể là hiếm.

Tuy nhiên, trong dải Ngân hà có nhiều hành tinh có những điều kiện lý-hóa làm nảy nở và nuôi dưỡng sự sống. Muốn tìm thấy sinh vật kể cả loài người, nếu có, sinh sống trên những hành tinh khác thì cần phải mở rộng sự tìm kiếm ra những hành tinh ở bên ngoài hệ mặt trời. Khoảng cách cuả những hành tinh này rất lớn nên các nhà thiên văn chỉ dùng kính thiên văn để quan sát. Họ đã phát hiện được hàng trăm hành tinh trong dải Ngân hà và một số có khí quyển và có khí hậu ôn hòa. Quan sát bằng kính thiên văn những hành tinh xa xôi và phân tích khí quyển của hành tinh là điều kiện tiên quyết cho sự phát hiện sinh vật. Một chương trình quan sát nhằm thu tín hiệu vô tuyến cuả những nền văn minh ngoài trái đất đang được tiến hành.

Các nhà thiên văn cũng đang sử dụng những kính thiên văn thế hệ mới để phát hiện những phân tử hữu cơ liên quan đến sự sống trong những hệ sao có những hành tinh đồng hành. Chúng tôi cùng một số đồng nghiệp tại Đài Thiên văn Paris đã tìm kiếm trong trung tâm Ngân hà một loại amino acid gọi là glycine, nhưng cũng chưa đạt được kết quả. Tìm kiếm những hành tinh có điều kiện thích hợp với sự sống cùng những phân tử amino acid là bước đầu trong chiến dịch phát hiện sự sống trong vũ trụ. Những kính thiên văn ngày càng lớn đặt trên mặt đất và phóng lên không gian để thu ánh sáng và tín hiệu vô tuyến sẽ đem lại một kỷ nguyên mới trong lĩnh vực khoa học này. 

RFI xin thành thật cảm ơn nhà thiên văn Nguyễn Quang Riệu

Phi vụ thám hiểm Hỏa tinh của Curiosity sẽ kéo dài trong hai năm. Nasa dự kiến cho phòng thí nghiệm di động này leo lên ngọn núi cao 4 ngàn thước mà các nhà khoa học địa cầu đặt lên là “ngọn Mont Blanc”. Trị giá 2,5 tỷ đôla, trạm tự hành tối tân này là “hội tụ” của sự đóng góp khoa học và công nghệ tối tân nhất của nhiều quốc gia Mỹ, Canada, Pháp , Đức, Phần Lan, Tây Ban Nha và Nga. 

Thư TinHãy nhận thư tin hàng ngày của RFI: Bản tin thời sự, phóng sự, phỏng vấn, phân tích, chân dung, tạp chí