Cuối tuần trước, tàu thăm dò Sao Hỏa Perseverance của NASA đã lên không từ Mũi Canaveral, Florida, mang theo những công nghệ tiên tiến nhất bao gồm camera chất lượng cao và trực thăng “liên hành tinh” đầu tiên do con người chế tạo.
Hình minh họa Perseverance và trực thăng liên hành tinh trên Sao Hỏa.
Trên Perseverance còn có một loạt công cụ khác đóng vai trò làm bước đệm cho những cuộc thám hiểm trực tiếp của con người. Trong số đó, quan trọng nhất là Thí nghiệm Tận dụng Tài nguyên Oxy Tại chỗ trên Sao Hỏa - Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment, gọi tắt là MOXIE; đây sẽ là nỗ lực tạo ra oxy trong bầu khí quyển mà lượng O2 chỉ chiếm chưa tới 0,2%.
Oxy luôn là món hàng cồng kềnh trong một chuyến du hành không gian: nó đóng vai trò tối quan trọng trong sự tồn vong của phi hành gia nhưng lại rất tốn diện tích, chưa kể tới việc oxy rất dễ bắt lửa. Nếu không khéo tính toán đồ đạc, oxy trên chuyến hành trình tới Sao Hỏa còn chẳng đủ cho một chuyến khứ hồi.
MOXIE sẽ là giải pháp đầu tiên: nó hoạt động như một cái cây bằng máy được thiết kế riêng cho khí quyển Sao Hỏa, lấy vào carbon dioxide rồi thông qua quá trình điện hóa học mà chia phân tử CO2 thành oxy (O) và carbon monoxide (CO), sau đó kết hợp các nguyên tử oxy lại thành O2.
Sau khi phân tích chất lượng không khí và cố gắng đạt được mức O2 tinh khiết 99,6%, nó sẽ thải ngược O2 và CO lại bầu không khí. MOXIE mới chỉ là phiên bản “tí hon” của thiết bị NASA muốn đưa lên Sao Hỏa vào thập niên 30 của thế kỷ này, và thiết bị tương lai sẽ lưu giữ oxy để phi hành gia sử dụng, thay vì thải ra bầu khí quyển.
Theo lời Michael Hecht, chuyên gia công tác trong dự án MOXIE, thì ta không cần lo lắng về độc tố của CO. Thứ khí này sẽ không ảnh hưởng gì nhiều tới khí quyển của Sao Hỏa. “Nếu bạn thải carbon monoxide vào khí quyển Sao Hỏa, dần dần nó sẽ kết hợp với lượng oxy ít ỏi mà biến trở thành thành carbon dioxide”, chuyên gia Hecht nói.
Các nhà nghiên cứu đang đặt MOXIE vào Perseverance.
Bởi MOXIE là thử nghiệm nhằm mục đích chứng minh một phiên bản lớn hơn có thể vận hành được, nó cũng không cho ra lượng oxy đáng kể; theo tính toán, công suất tối ưu của MOXIE là 10 gram oxy/giờ, tương đương với lượng oxy có trong 33 lít không khí Trái Đất. Để tiện so sánh: một người chúng ta sẽ cần khoảng 550 lít oxy/ngày.
MOXIE sẽ chính thức hoạt động ngay khi Perseverance đáp xuống bề mặt Sao Hỏa vào ngày 18 tháng Hai năm 2021.