🔙 Quay lại trang tải sách pdf ebook Tương Lai Nhân Loại - Michio Kaku Ebooks Nhóm Zalo   MICHIO KAKU là giáo sư vật lý lý thuyết tại Đại học Thành phố New York. Không chỉ nổi tiếng với vai trò đồng sáng lập Lý thuyết dây, ông còn được vinh danh là “người truyền thông cho khoa học” do có nhiều đóng góp trong việc đưa khoa học tới với đại chúng.    Nhiều tác phẩm vật lý của ông nằm trong bảng xếp hạng những cuốn sách hay nhất năm của nhiều tạp chí uy tín như The New York Times và The Washington Post. N H Ữ N G L Ờ I N G Ợ I K H E N   “Hết sức nhẹ nhàng và rõ ràng, Kaku đưa chúng ta theo hành trình lịch sử của tên lửa và sự hình thành các hành tinh, đồng thời giải thích cách chúng ta có thể khai hóa không chỉ Sao Hỏa mà cả một số vệ tinh đá của những hành tinh khổng lồ như Sao Mộc và Sao Thổ… Một cuốn sách với nhiệt huyết đầy lạc quan và lan tỏa.” – Steven Poole, ‘The Wall Street Journal    “Kaku là một ‘nhà truyền thông’ hiệu quả và giàu kinh nghiệm trong việc đưa kiến thức khoa học đến với quần chúng, ở ông luôn có sự thú vị và trực giác thiên bẩm đối với những vấn đề gây trăn trở nhất trong các lĩnh vực nghiên cứu đa dạng của mình. Khối lượng kiến thức kỹ thuật chuyên ngành trong cuốn sách nhiều đến ngỡ ngàng, vậy nhưng Kaku vẫn luôn kiểm soát được nó hết sức mượt mà, hoàn hảo.” – Steve Donoghue, Christian Science Monitor    “Kaku đã mang đến cho độc giả chuỗi viễn cảnh kỳ thú và tiêu biểu, nơi con người vượt qua các trở ngại hiện tại để có thể du hành qua khắp vũ trụ mà không vi phạm những quy luật của tự nhiên.” – Kirkus Reviews    “Điểm mạnh ở những cuốn sách của Kaku nằm ở chỗ ông biết đâu là những ý tưởng khoa học viễn tưởng đáng để dõi theo.” – The New York Times MỞ ĐẦU     Vào một ngày cách đây khoảng 75.000 năm, nhân loại suýt nữa đã tuyệt chủng.    Một đợt phun trào núi lửa dữ dội tại Indonesia thổi tung tro bụi, khói và đất đá thành tấm màn khổng lồ bao phủ hàng ngàn dặm. Trận phun trào núi lửa Toba mạnh đến mức nó được xếp hạng dữ dội nhất trong suốt 25 triệu năm qua. Khoảng 2.792 km3 đất đã bắn vào không trung. Nhiều khu vực rộng lớn thuộc Malaysia và Ấn Độ ngày nay bị chôn vùi dưới lớp tro núi lửa dày tới chín mét. Khói độc và bụi lan sang tận châu Phi, đi đến đâu gây chết chóc, tàn phá đến đó.    Hãy thử tưởng tượng khung cảnh hỗn loạn do biến cố khủng khiếp đó gây ra. Tổ tiên chúng ta hẳn đã rất khiếp sợ trước sức nóng như thiêu và những đám mây tro núi lửa màu xám che phủ Mặt Trời. Nhiều người bị ngạt thở, nhiễm độc do lớp bụi tro quá dày. Rồi nhiệt độ giảm mạnh, “mùa đông núi lửa” tràn tới. Nhìn đâu cũng chỉ thấy động thực vật chết rũ, quang cảnh thê lương, hoang tàn. Con người và các loài thú phải đào bới mặt đất tan hoang để lấy từng mẩu nhỏ thức ăn, và phần lớn loài người đã chết vì đói. Cả địa cầu như đang chết dần chết mòn. Những người sống sót ít ỏi chỉ có duy nhất một mục tiêu: chạy càng xa càng tốt khỏi lưỡi hái tử thần đang càn quét khắp nơi.    Dấu tích rõ ràng của thảm họa đó có lẽ vẫn có thể tìm thấy trong máu chúng ta ngày nay.    Các nhà di truyền học đã khám phá ra một điều lạ lùng: hai cá thể người bất kỳ đều có ADN gần như đồng nhất. Trong khi đó, sự khác biệt trong gen của hai cá thể tinh tinh bất kỳ còn nhiều hơn toàn nhân loại cộng lại. Về mặt toán học, một giả thuyết để giải thích hiện tượng đó cho rằng: tại thời điểm núi lửa phun trào, đa số con người bị tiêu diệt, chỉ còn khoảng 2.000 cá thể còn sống. Đáng ngạc nhiên là nhóm người bẩn thỉu, rách rưới đó sẽ trở thành những vị tổ tiên Adam và Eva về sau sinh sống ở khắp nơi trên hành tinh. Tất cả chúng ta ngày nay gần như đều là bản sao vô tính của nhau, là những anh chị em xuất thân từ nhóm người cứng cỏi, ít ỏi đến mức có thể dễ dàng đứng vừa trong một phòng khiêu vũ khách sạn hiện đại.    Khi lê bước qua mặt đất cằn cỗi, họ không thể ngờ một ngày kia, những hậu duệ của mình sẽ ngự trị khắp mọi ngóc ngách trên Trái Đất.    Giờ đây, khi nhìn về tương lai, ta thấy những sự kiện xảy ra cách đây 75.000 năm rất có thể là lời nhắc nhở cho các thảm họa sẽ xảy đến. Tôi tự nhủ điều đó vào năm 1992, khi nghe tin chấn động rằng lần đầu tiên trong lịch sử, người ta đã phát hiện một hành tinh quay xung quanh một ngôi sao ở rất xa. Với khám phá này, các nhà thiên văn đã chứng minh được có tồn tại các hành tinh nằm ngoài Hệ Mặt Trời. Đây là bước nhảy vọt trong hiểu biết của con người về vũ trụ. Nhưng thông tin đến ngay sau đó lại khiến tôi buồn: hành tinh lạ kia quay quanh một ngôi sao chết, cụ thể là một sao xung. Trước lúc chết, ngôi sao đã nổ tung trong một vụ nổ siêu tân tinh, có thể nó đã hủy diệt mọi sinh vật từng sống trên hành tinh kia. Mọi dạng sống mà khoa học biết đến đều không thể tồn tại trước luồng năng lượng hạt nhân cực mạnh phát ra khi một ngôi sao nổ tung ở khoảng cách gần như vậy.    Và rồi tôi tưởng tượng trên hành tinh kia, khi thấy mặt trời của mình đang chết, nền văn minh ở đó đã làm việc gấp rút để xây dựng hạm đội phi thuyền khổng lồ có thể đưa họ sang một hệ sao khác. Tình hình khi đó hẳn rất hỗn loạn khi người ta cố gắng tranh cướp trong tuyệt vọng và sợ hãi để giành vài chỗ cuối cùng trên những con tàu sắp sửa cất cánh. Tôi tưởng tượng những người bị bỏ lại đối mặt với số phận của mình khi mặt trời nổ tung sẽ sợ hãi biết chừng nào.    Cũng giống như những định luật vật lý vốn là tất yếu, việc sẽ đến một ngày con người phải đương đầu với thảm họa có khả năng gây tuyệt chủng là điều không thể tránh khỏi. Nhưng liệu chúng ta sẽ có nghị lực và quyết tâm để sống sót, thậm chí nảy nở sinh sôi như tổ tiên ta đã từng?    Nhìn lại tất cả các dạng sống từng tồn tại trên Trái Đất, từ vi khuẩn cực nhỏ, rừng cây chót vót, cho đến khủng long nặng nề hay con người dám nghĩ dám làm, ta thấy hơn 99,9% các loài rốt cuộc đều tuyệt chủng. Như vậy, tuyệt chủng là một quy luật và mọi khả năng đều đang mạnh mẽ chống lại chúng ta. Khi đào đất dưới chân để khai quật các di tích hóa thạch, ta thấy dấu vết của nhiều sinh vật cổ xưa. Nhưng rất ít loài trong số chúng hiện còn tồn tại. Hàng triệu loài từng xuất hiện trước chúng ta, tồn tại hưng thịnh, rồi tàn lụi và chết đi. Cuộc đời vốn là vậy.    Cảnh hoàng hôn lãng mạn, hương gió biển nồng nàn hay ngày hè ấm áp – dù ta lưu luyến chúng đến đâu thì một ngày chúng cũng sẽ tan biến, và Trái Đất sẽ trở thành nơi con người không thể sinh sống. Thiên nhiên cuối cùng sẽ tấn công chúng ta, như với bao dạng sống đã tuyệt chủng.    Câu chuyện dài về lịch sử sự sống trên địa cầu chỉ ra rằng, trước một môi trường sống bất lợi, sinh vật không thể tránh khỏi một trong ba định mệnh: rời bỏ môi trường đó, thích nghi, hoặc chết. Nhưng trong tương lai xa, chúng ta sẽ đối mặt với thảm họa vô cùng trầm trọng, tới mức thích nghi là điều gần như không thể. Hoặc rời khỏi Trái Đất, hoặc chúng ta sẽ chết. Không có con đường nào khác.    Những thảm họa như vậy từng lặp lại nhiều lần trong quá khứ và sẽ lại tiếp tục xảy ra trong tương lai. Trái Đất đã trải qua năm chu kỳ tuyệt chủng lớn, khiến 90% các loài sinh vật bị xóa sổ. Và hiển nhiên, sẽ còn nhiều đợt tuyệt chủng nữa.    Ở quy mô vài thập kỷ, chúng ta đối mặt với những nguy cơ không đến từ thiên nhiên mà chủ yếu do chúng ta tự tạo ra bởi sự thiếu hiểu biết và thiển cận của mình. Nguy cơ thứ nhất là hiện tượng nóng lên toàn cầu, đặt khí quyển vào thế đối đầu con người. Thứ hai là chiến tranh hiện đại, với vũ khí hạt nhân được phát triển tại những khu vực bất ổn nhất trên thế giới. Thứ ba là các vũ khí sinh học dưới dạng vi trùng gây bệnh, như Ebola hoặc AIDS, lây lan trong không khí, truyền từ người này sang người khác chỉ qua một cái ho hay hắt hơi. Nguy cơ này có khả năng tiêu diệt đến 98% loài người. Thêm vào đó, dân số toàn cầu ngày càng tăng cao, tiêu thụ tài nguyên với tốc độ chóng mặt. Đến một lúc nào đó, Trái Đất sẽ không còn đủ sức nuôi ta, hệ sinh thái sẽ bị tận diệt, con người sẽ phải tranh nhau những nguồn tài nguyên cuối cùng.    Bên cạnh những hiểm họa tự tạo là các thiên tai hầu như nằm ngoài tầm kiểm soát của chúng ta. Ở quy mô hàng ngàn năm nữa, ta đối mặt với một kỷ băng hà khác. Khoảng 100.000 năm trước, hầu hết bề mặt Trái Đất bị lớp băng dày đến gần một kilômét bao phủ. Thời tiết giá buốt, lạnh lẽo khiến nhiều loài tuyệt chủng. Sau đó, cách đây 10.000 năm, nhiệt độ Trái Đất tăng khiến băng tan. Giai đoạn ấm áp “ngắn ngủi” này đưa đến sự phát triển đột ngột của nền văn minh hiện đại, và nhân loại đã “tranh thủ” nó để sinh sôi, thịnh vượng. Nhưng sự nảy nở này nằm giữa hai kỳ băng hà, nghĩa là chúng ta sẽ đối mặt với kỳ băng hà tiếp theo trong 10.000 năm tới. Khi nó xảy đến, các thành phố sẽ biến mất dưới lớp tuyết dày như núi và nền văn minh nhân loại sẽ tiêu tan dưới băng đá.    Ta cũng đối mặt với khả năng siêu núi lửa bên dưới Công viên Quốc gia Yellowstone sẽ thức giấc sau giấc ngủ dài, xé toạc nước Mỹ, nhấn chìm địa cầu trong làn mây độc tro bụi nghẹt thở. Các lần phun trào gần nhất đã diễn ra vào các thời điểm: 630.000, 1,3 triệu và 2,1 triệu năm trước. Mỗi đợt cách nhau khoảng 700.000 năm; do vậy, trong vòng 100.000 năm tới có thể sẽ xuất hiện đợt phun trào dữ dội mới.     Ở quy mô hàng triệu năm, chúng ta đối mặt với nguy cơ sao băng hay sao chổi sẽ va chạm Trái Đất, tương tự vụ va chạm đã góp phần tuyệt diệt loài khủng long 65 triệu năm trước. Thời điểm đó, khối thiên thạch kích cỡ khoảng mười kilômét rơi xuống vùng bán đảo Yucatán thuộc Mexico, khiến vật chất bốc cháy bắn lên trời rồi trút xuống trở lại mặt đất. Những đám mây tro bụi lớn hơn nhiều lần mây tro bụi của núi lửa Toba hình thành, cũng che phủ mặt trời và khiến nhiệt độ toàn cầu giảm mạnh. Cây cỏ héo khô khiến chuỗi thức ăn sụp đổ. Khủng long ăn cỏ chết đói trước, sau đó đến khủng long ăn thịt. Cuối cùng, thảm họa này dẫn tới sự tuyệt chủng của 90% sinh vật địa cầu.    Suốt nhiều thiên niên kỷ, con người vui sống mà không hay biết rằng Trái Đất trôi nổi giữa bao thiên thạch nguy hiểm chết người. Chỉ trong thập niên vừa qua, giới khoa học mới bắt đầu xác định được số nguy cơ xảy ra va chạm lớn. Hiện tại, chúng ta biết có đến hàng ngàn vật thể gần Trái Đất (near-Earth object: NEO) bay qua quỹ đạo địa cầu, gây nguy hiểm cho sự sống trên hành tinh. Tính đến tháng 6 năm 2017, 16.294 vật thể loại này đã được ghi nhận. Nhưng đó mới chỉ là những vật thể được tìm ra. Các nhà thiên văn ước tính trong Hệ Mặt Trời có tới khoảng vài triệu vật thể bay ngang qua Trái Đất chưa được ghi nhận.    Tôi từng phỏng vấn nhà thiên văn quá cố Carl Sagan về mối lo trên. Ông nhấn mạnh: “Chúng ta đang sống trong một trường bắn vũ trụ”, bao quanh là những hiểm họa tiềm ẩn. Ông còn nói, việc một tiểu hành tinh kích thước lớn đâm vào Trái Đất chỉ là vấn đề thời gian. Nếu bằng cách nào đó có thể chiếu sáng những tiểu hành tinh này, ta sẽ thấy bầu trời đêm có hàng ngàn chấm sáng đáng sợ.    Và dù ta thoát được tất cả những mối nguy kể trên, thì vẫn còn một mối nguy khác, lớn hơn tất cả. Khoảng năm tỷ năm nữa, Mặt Trời sẽ phồng lên thành sao khổng lồ đỏ, choán hết toàn bộ vòm trời, đạt kích thước lớn đến mức khí quyển rực lửa của nó sẽ trùm qua quỹ đạo Trái Đất, và sức nóng hừng hực đó sẽ khiến không gì có thể tồn tại trong ngọn hỏa ngục này.    Nhưng không giống như các loài khác chỉ biết cam chịu, số phận, loài người làm chủ định mệnh của chính mình. May mắn thay, chúng ta đang kiến tạo các công cụ đối phó với những thách thức từ thiên nhiên, để không rơi vào số 99,9% sinh vật có định mệnh tuyệt chủng. Trong cuốn sách này, chúng ta sẽ gặp những người tiên phong có khả năng, tầm nhìn và nguồn lực để thay đổi số mệnh nhân loại. Chúng ta sẽ gặp những người mơ mộng vững tin vào khả năng nhân loại sẽ sống sót và phát triển ngoài không gian. Chúng ta sẽ phân tích những tiến bộ công nghệ đột phá, giúp việc rời khỏi Trái Đất và chuyển sang sinh sống ở hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời (thậm chí xa hơn nữa) thành điều khả thi.    Nếu có điều gì chúng ta học được từ lịch sử thì đó là mỗi khi gặp phải hiểm họa sống còn, nhân loại đều đứng vững trước thử thách và thậm chí vươn cao hơn nữa. Có thể nói, tinh thần tìm tòi, khám phá đã nằm sẵn trong gen và gắn chặt với tâm hồn con người.    Nhưng hiện tại, thử thách dường như cam go nhất là vượt ra khỏi những giới hạn của Trái Đất và bay vào không gian. Các định luật vật lý đã quá rõ ràng; dù sớm hay muộn, chúng ta cũng sẽ đối mặt với thảm họa toàn cầu đe dọa sự tồn tại của chúng ta.    Cuộc sống thật đáng quý, ta chẳng thể ở mãi một hành tinh, phó mặc số phận trong hiểm nguy.    Chúng ta cần một “chính sách bảo hiểm”, Sagan bảo tôi. Ông kết luận chúng ta nên trở thành “sinh vật hai hành tinh”. Hay nói cách khác, chúng ta cần kế hoạch dự phòng.    Trong cuốn sách này, chúng ta sẽ khám phá lịch sử, xem xét những thách thức và các giải pháp khả thi trước mắt. Con đường phải đi sẽ không dễ dàng, sẽ có những thất bại, song chúng ta không có lựa chọn.    Từ vụ chết hụt 75.000 năm trước, tổ tiên chúng ta đã tiến lên, chinh phục toàn bộ địa cầu. Tôi hy vọng cuốn sách này sẽ vạch ra các bước cần thiết giúp loài người chiến thắng mọi trở ngại không thể tránh khỏi trong tương lai. Có lẽ định mệnh của chúng ta là trở thành sinh vật đa hành tinh và sống giữa các vì sao.    Nếu sự sinh tồn về lâu dài bị đe dọa, trách nhiệm căn bản của chúng ta đối với giống nòi là phải tìm đường đến các thế giới khác. – CARL SAGAN    Khủng long tuyệt chủng bởi chúng không có chương trình không gian nào. Và nếu chúng ta tuyệt chủng vì không có chương trình không gian, thì ta đáng phải chịu như vậy thôi. – LARRY NIVEN DẪN NHẬP: TRỞ THÀNH SINH VẬT ĐA HÀNH TINH     Thời thơ ấu, tôi từng đọc bộ ba tiểu thuyết Foundation (Tổ chức) của Isaac Asimov, một trong những tác phẩm khoa học viễn tưởng hay nhất mọi thời đại. Tôi bàng hoàng khi thay vì viết về những cuộc đấu súng bắn ra các loại tia và những trận chiến không gian với người ngoài hành tinh, Asimov lại đặt ra câu hỏi giản đơn mà sâu sắc: 50.000 năm nữa, nền văn minh nhân loại sẽ đi đến đâu? Định mệnh tối hậu của chúng ta là gì?    Trong bộ ba tiểu thuyết đột phá này, Asimov vẽ nên bức tranh con người phân tán khắp Dải Ngân Hà, sinh sống trên hàng triệu hành tinh dưới quyền kiểm soát của Đế chế Thiên Hà rộng lớn. Nhân loại đã đi xa đến mức nơi quê nhà nguyên thủy khởi nguồn của nền văn minh rộng lớn này, bị lãng quên trong màn sương mù của lịch sử. Trải khắp thiên hà là nhiều xã hội tân tiến, nơi con người gắn kết với nhau qua một mạng lưới kinh tế phức tạp. Với lượng cư dân khổng lồ, họ có thể sử dụng mẫu thống kê lớn, từ đó dự đoán được cả diễn biến tương lai, chẳng khác gì dự đoán chuyển động phân tử.    Nhiều năm trước, tôi mời Tiến sĩ Asimov đến diễn thuyết tại trường đại học của chúng tôi. Lắng nghe lời nói thâm trầm, tôi kinh ngạc trước tri thức rộng lớn của ông. Tôi hỏi ông câu hỏi đã luôn thôi thúc tôi từ thuở nhỏ: Ông lấy cảm hứng từ đâu để viết loạt truyện Foundation?. Sao ông có thể nghĩ ra một đề tài rộng đến mức bao trùm cả thiên hà như vậy? Không do dự, Asimov đáp rằng sự thăng trầm của Đế chế La Mã đã gợi cảm hứng cho ông. Đọc lịch sử đế chế này, ta thấy rõ số phận dân tộc La Mã ra sao qua các thời kỳ biến động.    Vậy là tôi bắt đầu tự hỏi liệu lịch sử nhân loại cũng có số phận chăng. Có lẽ chúng ta rồi sẽ xây dựng một nền văn minh trải khắp Dải Ngân Hà. Có lẽ định mệnh chúng ta thật sự nằm giữa các vì sao.    Nhiều đề tài trong tác phẩm của Asimov đã được khai thác từ trước đó, như trong tiểu thuyết có tầm ảnh hưởng Star Maker (Người tạo sao trời) của Olaf Stapledon. Trong truyện, nhân vật chính mơ tưởng mình bay vào không gian, đến tận những hành tinh xa xôi. Lang thang khắp thiên hà, từ hệ hành tinh này sang hệ hành tinh khác mà vẫn hoàn toàn có ý thức, anh ta chứng kiến nhiều nền văn minh phi thường. Một vài nền văn minh vươn tới đỉnh cao, mở ra kỷ nguyên hòa bình và thịnh vượng, thậm chí còn hình thành những đế quốc kết nối các vì sao bằng tàu liên sao. Số khác thì lụi tàn trong cay đắng, xung đột và chiến tranh.    Rất nhiều ý tưởng mang tính cách mạng trong tiểu thuyết của Stapledon được sử dụng trong các tiểu thuyết khoa học viễn tưởng sau này. Chẳng hạn, nhân vật chính trong Star Maker phát hiện có nhiều nền văn minh siêu tiến bộ cố tình giấu mình nhằm tránh việc công nghệ tối tân của họ vô tình ảnh hưởng tới các nền văn minh thấp hơn. Ý tưởng này tương đồng với Lời chỉ thị đầu tiên, một trong những điều luật căn bản của Liên hiệp Hành tinh trong loạt phim Star Trek (Du hành giữa các vì sao).    Nhân vật chính của chúng ta còn đi qua một nền văn minh tiến bộ đến mức cư dân nơi đây bao bọc mặt trời của họ bằng một quả cầu khổng lồ nhằm tận dụng toàn bộ năng lượng của nó. Ý tưởng này, về sau được gọi là quả cầu Dyson, đã trở thành chi tiết chính trong nhiều truyện khoa học viễn tưởng.    Anh ta còn gặp một chủng người có khả năng thần giao cách cảm. Tất cả bọn họ đều đọc được hết mọi suy nghĩ riêng tư của nhau. Từ ý tưởng này mà có Borg trong Star Trek, một nhóm sinh vật giao tiếp bằng ý nghĩ và tất cả đều phục tùng ý chí của Hive1.    Cuối tiểu thuyết, nhân vật chính gặp Người Tạo Sao Trời, bậc thánh thần đã tạo lập nên tất cả các vũ trụ, mỗi vũ trụ hoạt động theo những định luật vật lý riêng. Vũ trụ chúng ta chỉ là một trong số đó. Anh ta bàng hoàng chứng kiến Người Tạo Sao Trời làm việc, xây dựng những thế giới mới toanh và kỳ thú, loại bỏ những thế giới không thuận mắt mình.    Cuốn tiểu thuyết tiên phong của Stapledon ra đời như một sự chấn động đối với thế giới khi đó vẫn còn xem đài radio là phép màu công nghệ. Ở thập niên 1930, ý tưởng đi đến một nền văn minh ngoài không gian có vẻ thật phi lý. Thời đó, máy bay cánh quạt là tối tân bậc nhất và hầu như không thể bay cao hơn mây, do vậy khả năng du hành đến các vì sao gần như là không tưởng.    Star Maker thành công ngay tức khắc. Arthur C. Clarke gọi tiểu thuyết này là một trong những tác phẩm khoa học viễn tưởng xuất sắc nhất từng được xuất bản. Nó đã thổi bùng trí tưởng tượng của cả một thế hệ tiểu thuyết gia viễn tưởng thời hậu chiến. Nhưng với độc giả đại chúng, cuốn sách đã sớm bị lãng quên trong sự hỗn loạn và tàn khốc của Thế chiến II. TÌM KIẾM CÁC HÀNH TINH MỚI TRONG KHÔNG GIAN    Tới nay, tàu vũ trụ Kepler và đội ngũ các nhà thiên văn trên Trái Đất đã phát hiện khoảng 4.000 hành tinh quay quanh các ngôi sao khác trong Dải Ngân Hà. Người ta bắt đầu tự hỏi liệu những nền văn minh như Stapledon miêu tả có thực sự tồn tại.    Năm 2017, Cơ quan hàng không vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) nhận diện không chỉ một mà có đến bảy hành tinh kích cỡ tương đương Trái Đất cùng di chuyển quanh một ngôi sao cách chúng ta “chỉ” 39 năm ánh sáng. Trong số này, ba hành tinh nằm đủ gần sao mẹ để có thể có nước dưới dạng lỏng. Giới thiên văn sẽ sớm cho ta biết khí quyển của những hành tinh này và cả các hành tinh khác có chứa hơi nước hay không. Do nước là “dung môi phổ biến” có thể pha trộn các hóa chất hữu cơ tạo thành phân tử ADN, nên rất có thể các nhà khoa học sẽ chỉ ra được rằng điều kiện làm nên sự sống là phổ quát trong vũ trụ. Chúng ta sẽ tiến gần hơn bao giờ hết đến mục đích cao cả của thiên văn học hành tinh: tìm ra Trái Đất thứ hai trong không gian.    Cùng khoảng thời điểm trên, các nhà thiên văn học đã có bước đột phá nữa, khám phá ra một hành tinh khác có kích thước giống với Trái Đất, mang tên Proxima Centauri b. Hành tinh này quay quanh Proxima Centauri, ngôi sao gần Mặt Trời của chúng ta nhất, chỉ cách ta 4,2 năm ánh sáng. Giới khoa học từ lâu đã dự đoán Proxima Centauri sẽ là một trong những ngôi sao đầu tiên được thám hiểm.    Những hành tinh vừa kể chỉ là một vài mục mới được thêm vào trong Extrasolar Planets Encyclopaedia (Bách khoa thư Các Hành tinh nằm ngoài Hệ Mặt Trời) khổng lồ được cập nhật hàng tuần. Trong Bách khoa thư có nhiều hệ sao kỳ lạ, khác thường mà Stapledon chỉ có thể mơ được trông thấy, bao gồm cả những hệ bốn sao quay quanh nhau, hoặc nhiều hơn thế. Nhiều nhà thiên văn tin rằng bất cứ sự cấu tạo hành tinh kỳ quái nào mà bạn có thể nghĩ ra đều có khả năng thực sự tồn tại đâu đó trong thiên hà, miễn là nó không vi phạm các định luật vật lý.    Nếu quả vậy, ta có thể tính toán số các hành tinh có kích thước bằng Trái Đất tồn tại trong thiên hà. Chỉ tính riêng thiên hà của chúng ta đã có khoảng 100 tỷ ngôi sao, như vậy có khoảng 20 tỷ hành tinh lớn bằng Trái Đất quay quanh một ngôi sao giống như Mặt Trời. Và các dụng cụ của chúng ta có thể quan sát được 100 tỷ thiên hà, nên số hành tinh lớn bằng Trái Đất tồn tại trong vũ trụ khả kiến có thể ước tính là: 2.000 tỷ tỷ. Một con số gây choáng váng.    Khi biết thiên hà có rất nhiều hành tinh có thể sinh sống được, bạn sẽ không bao giờ nhìn bầu trời đêm giống như xưa được nữa.    Một khi các nhà thiên văn học tìm thấy những hành tinh lớn bằng Trái Đất, mục tiêu tiếp theo sẽ là phân tích khí quyển của chúng để tìm ra oxy và hơi nước – những dấu hiệu của sự sống; đồng thời lắng nghe sóng vô tuyến – điều có thể báo hiệu sự tồn tại của một nền văn minh trí tuệ. Những khám phá như vậy sẽ là bước ngoặt vĩ đại trong lịch sử loài người, sánh ngang việc chế ngự được lửa. Chúng không chỉ tái định nghĩa quan hệ giữa chúng ta với toàn bộ vũ trụ mà còn khiến định mệnh con người cũng thay đổi. THỜI HOÀNG KIM MỚI CỦA NGÀNH THÁM HIỂM KHÔNG GIAN    Những khám phá lý thú về các ngoại hành tinh cùng những ý tưởng mới lạ từ một thế hệ có tầm nhìn hoàn toàn mới đã nhóm lại mối quan tâm của đại chúng đối với ngành thám hiểm không gian. Ban đầu, chương trình vũ trụ được thúc đẩy nhờ hai động cơ là Chiến tranh Lạnh và cuộc ganh đua giữa hai siêu cường Hoa Kỳ - Liên Xô. Người dân Mỹ không bận lòng chuyện chính phủ dành con số khổng lồ 5,5% ngân sách quốc gia cho chương trình không gian Apollo, bởi khi đó uy thế quốc gia đang bị đe dọa. Tuy vậy, cuộc cạnh tranh gây sốt không thể kéo dài mãi mãi và việc cấp ngân sách sau cùng đã chấm dứt.    45 năm qua2, các phi hành gia Hoa Kỳ chưa hề đặt chân lên Mặt Trăng lần nữa. Hiện tại, tên lửa Saturn V và tàu con thoi đã bị tháo rời, chỉ còn là những mảnh gỉ sét trong bảo tàng và ngoài bãi phế thải, câu chuyện của chúng héo hon trong những cuốn sách lịch sử bụi bặm. Nhiều năm sau đó, NASA bị chỉ trích là một “cơ quan giẫm chân tại chỗ”. Suốt nhiều thập kỷ, cỗ xe NASA vẫn quay bánh nhưng chẳng đến được nơi nào mới lạ.    Nhưng tình hình kinh tế đã bắt đầu thay đổi. Chi phí du hành không gian trước đây rất đắt, có thể ngốn cạn ngân sách một quốc gia, giờ đang giảm dần, phần lớn nhờ vào nguồn năng lượng, tiền bạc và lòng nhiệt tình của giới doanh nhân đang lên. Nôn nóng trước tốc độ đôi khi quá chậm của NASA, các tỷ phú như Elon Musk, Richard Branson và Jeff Bezos đã liên tục mở hầu bao để chế tạo tên lửa mới. Họ làm điều đó không chỉ vì lợi nhuận, mà còn để thỏa mãn giấc mơ thời thơ ấu là được bay đến những vì sao.    Chính phủ Hoa Kỳ hiện cũng hào hứng trở lại. Vấn đề không phải nước Mỹ có gửi phi hành gia lên Hành tinh đỏ hay không, mà là khi nào. Cựu tổng thống Barack Obama tuyên bố các phi hành gia sẽ đặt chân lên bề mặt Sao Hỏa khoảng sau năm 2030, còn Tổng thống Donald Trump yêu cầu NASA đẩy thời hạn đó lên sớm hơn.    Một loạt tên lửa và mô-đun tàu vũ trụ đủ sức thực hiện hành trình liên hành tinh - như tên lửa đẩy SLS (Space Launch System: Hệ thống Phóng Không gian) cùng tàu Orion của NASA, hay tên lửa đẩy Falcon Heavy cùng tàu Dragon của Elon Musk - đang trong giai đoạn thử nghiệm bước đầu. Chúng sẽ đóng vai trò chuyên chở, đưa các phi hành gia lên Mặt Trăng, các tiểu hành tinh, Sao Hỏa và thậm chí xa hơn nữa. Đã có nhiều công bố và nhiệt huyết dành cho nhiệm vụ này đến mức xuất hiện sự ganh đua quanh nó. Mai đây có lẽ trên khắp Sao Hỏa cũng sẽ có tắc nghẽn giao thông do nhiều nhóm cùng cạnh tranh nhau cắm lá cờ đầu tiên lên bề mặt hành tinh này.    Ai đó đã viết rằng chúng ta đang bước vào thời kỳ hoàng kim mới của ngành thám hiểm không gian. Khám phá vũ trụ sẽ lại chiếm vị trí đầy hứng khởi trong kế hoạch quốc gia sau nhiều thập niên bị thờ ơ.    Trông về tương lai, ta có thể phần nào hình dung khoa học sẽ biến đổi công cuộc khám phá vũ trụ ra sao. Nhờ những tiến bộ mang tính cách mạng trong nhiều ngành công nghệ hiện đại, ta có thể dự đoán một ngày nào đó nền văn minh nhân loại sẽ di chuyển ra ngoài không gian, địa khai hóa các hành tinh khác và chu du giữa các vì sao. Tuy đó là mục tiêu dài hạn, nhưng ngay từ lúc này ta đã có thể sắp đặt lịch trình hợp lý và ước tính một số mốc thời gian quan trọng.    Trong cuốn sách này, tôi sẽ khảo sát những bước đi cần thiết để hoàn thành mục tiêu tham vọng của chúng ta. Nhưng chìa khóa để nắm bắt được tương lai chúng ta sẽ diễn biến ra sao nằm ở việc hiểu rõ nền tảng khoa học đằng sau những phát triển thần kỳ đó. CÁC LÀN SÓNG CÁCH MẠNG CÔNG NGHỆ    Do đường biên khoa học trước mắt ta quá bao la, nên có lẽ sẽ hữu ích nếu ta đặt bức tranh toàn cảnh về lịch sử nhân loại vào các mốc so sánh. Nếu tổ tiên trông thấy chúng ta ngày nay, họ sẽ nghĩ gì? Trong phần lớn lịch sử, loài người chúng ta chủ yếu sống cuộc đời khốn khổ, phải đấu tranh sinh tồn giữa một thế giới thù nghịch, thiếu lòng trắc ẩn và tuổi thọ trung bình chỉ khoảng 20 đến 30. Chủ yếu chúng ta là dân du mục, toàn bộ của cải chất trên lưng. Mỗi ngày là một cuộc đấu tranh để kiếm cái ăn và chốn nương thân. Chúng ta sống với nỗi sợ hãi thường trực các loài săn mồi hung dữ, bệnh tật và đói khát. Nhưng nếu tổ tiên nhìn thấy chúng ta ngày nay, với khả năng gửi các bức ảnh đi xuyên hành tinh chỉ trong nháy mắt, với các tên lửa có thể mang chúng ta lên Mặt Trăng và xa hơn nữa, hay với những chiếc ô tô tự lái, hẳn họ sẽ xem chúng ta là phù thủy, pháp sư.    Trong lịch sử, các cuộc cách mạng khoa học đến theo từng làn sóng và thường được những tiến bộ trong ngành vật lý thúc đẩy. Thế kỷ 19, làn sóng khoa học và công nghệ đầu tiên diễn ra nhờ các nhà vật lý xây dựng được lý thuyết cơ học và nhiệt động lực học, cho phép các kỹ sư chế tạo ra động cơ hơi nước, mở đường cho đầu máy hơi nước và cuộc cách mạng công nghiệp. Bước dịch chuyển sâu sắc về mặt công nghệ đó đã đưa văn minh loài người thoát khỏi lời nguyền của sự thiếu hiểu biết, lao động nặng nhọc và nghèo đói, từ đó đưa ta vào kỷ nguyên máy móc.    Thế kỷ 20, làn sóng thứ hai diễn ra nhờ việc các nhà vật lý làm chủ được các định luật về điện và từ, đưa chúng ta vào kỷ nguyên điện. Các thành phố được điện khí hóa với sự xuất hiện của máy phát điện, TV, radio và radar. Làn sóng thứ hai giúp chương trình không gian hiện đại ra đời và điều này giúp con người đặt chân lên Mặt Trăng.    Thế kỷ 21, làn sóng khoa học thứ ba là làn sóng công nghệ cao diễn ra nhờ các nhà vật lý lượng tử chế tạo ra bóng bán dẫn và tia laser. Điều này giúp ra đời siêu máy tính, mạng internet, các phương tiện viễn thông hiện đại, GPS và sự bùng nổ các chip tí hon đã lan tỏa trong mọi mặt đời sống chúng ta.    Trong cuốn sách này, tôi miêu tả những công nghệ sẽ giúp chúng ta đi được xa hơn nữa để khám phá các hành tinh và các ngôi sao. Ở phần một, ta sẽ thảo luận về nỗ lực thiết lập căn cứ thường trực trên Mặt Trăng và định cư, địa khai hóa Sao Hỏa. Để làm được điều đó, ta phải khai thác làn sóng khoa học thứ tư, gồm trí tuệ nhân tạo, công nghệ nano và công nghệ sinh học. Mục tiêu địa khai hóa Sao Hỏa nằm ngoài khả năng hiện tại của chúng ta, nhưng những công nghệ của thế kỷ 22 sẽ cho phép ta biến hành tinh hoang vắng, lạnh lẽo này thành nơi có thể ở được. Sử dụng người máy tự nhân bản, vật liệu nano nhẹ mà siêu bền và kỹ thuật sinh học sẽ giúp cắt giảm mạnh chi phí, biến Sao Hỏa thành chốn thiên đường đích thực. Cuối cùng, ta sẽ vượt khỏi Sao Hỏa và phát triển khu định cư trên các tiểu hành tinh và các vệ tinh tự nhiên của hai hành tinh khí khổng lồ, Sao Mộc và Sao Thổ.    Phần hai, ta khảo sát khoảng thời gian mà ta có thể vượt khỏi Hệ Mặt Trời và khám phá các vì sao ở gần. Một lần nữa, nhiệm vụ này lại vượt quá khả năng hiện tại của công nghệ, nhưng làn sóng công nghệ thứ năm sẽ biến nó thành khả thi, với tàu nano, buồm laser, động cơ phản lực dòng thẳng dùng năng lượng nhiệt hạch, động cơ phản vật chất. Hiện NASA đã cấp kinh phí cho các nghiên cứu vật lý cần thiết để biến du hành liên sao thành hiện thực.    Phần ba phân tích việc ta phải biến đổi cơ thể mình ra sao để tìm được ngôi nhà mới giữa các vì sao. Hành trình liên sao có thể kéo dài hàng thập kỷ, thậm chí hàng thế kỷ, do đó có lẽ con người cần chỉnh sửa gen của mình, để có thể sống lâu hơn, hòng vượt qua được khoảng thời gian dài đằng đẵng trong không gian sâu thẳm. Tuy hiện tại chưa có phương thuốc duy trì mãi tuổi trẻ, nhưng giới khoa học đang khai phá con đường nghiên cứu đầy triển vọng, có thể giúp nhân loại làm chậm, hoặc ngừng hẳn quá trình lão hóa. Con cháu chúng ta có lẽ sẽ được hưởng thứ gần như là sự bất tử. Xa hơn nữa, ta còn phải sửa gen để cơ thể có thể sống tốt trên các hành tinh xa xôi, nơi có trọng lực, thành phần khí quyển và hệ sinh thái khác với Trái Đất.    Nhờ dự án Human Connectome xây dựng bản đồ toàn bộ neuron trong não người, một ngày nào đó chúng ta có thể đưa bản đồ liên kết thần kinh của mình vào không gian trên các chùm laser khổng lồ, nhờ đó loại bỏ được rất nhiều vấn đề khi du hành liên sao. Tôi gọi kỹ thuật này là “dịch chuyển laser”, nó có thể giải phóng ý thức của chúng ta để thám hiểm thiên hà hay thậm chí thám hiểm toàn bộ vũ trụ với tốc độ ánh sáng, do vậy ta không cần phải lo ngại về những mối nguy hiểm hiển hiện trong việc du hành liên sao.    Nếu các bậc tiền nhân sống ở thế kỷ trước nghĩ chúng ta ngày nay là phù thủy, pháp sư, vậy ta sẽ nghĩ gì về con cháu mình ở thế kỷ sau?    Nhiều khả năng, ta sẽ coi họ là những vị thần. Như Mercury3, họ có thể bay vào không gian để thăm viếng những hành tinh láng giềng. Như Venus4, họ sở hữu thân hình hoàn hảo, bất tử. Như Apollo5, họ tiếp cận toàn bộ năng lượng Mặt Trời. Như Zeus6, họ có thể truyền mệnh lệnh bằng ý nghĩ và biến điều ước thành hiện thực. Và họ thậm chí có thể tạo ra các loài vật thần thoại, như ngựa bay Pegasus, bằng công nghệ gen.    Nói cách khác, định mệnh của loài người là trở thành những vị thần mà xưa kia ta từng e sợ và thờ phụng. Khoa học sẽ cho chúng ta những công cụ để uốn nắn vũ trụ theo ý niệm của mình. Vấn đề đặt ra là liệu ta có đủ thông thái như Solomon7 để sử dụng đúng đắn quyền lực thần thánh đó không.    Liên lạc với sự sống bên ngoài Trái Đất cũng sẽ là một việc hoàn toàn có thể. Ta sẽ bàn xem chuyện gì có thể xảy ra nếu chúng ta gặp phải một nền văn minh đi trước ta cả triệu năm, với khả năng chu du khắp thiên hà và có thể thay đổi kết cấu không gian, thời gian. Họ thậm chí có thể “đùa giỡn” với lỗ đen và sử dụng lỗ sâu để di chuyển với tốc độ nhanh hơn cả ánh sáng.    Năm 2016, các suy đoán về những nền văn minh tiên tiến ngoài vũ trụ gây nên cơn sốt trong giới thiên văn và truyền thông khi có tuyên bố các nhà thiên văn tìm ra bằng chứng về một số dạng “siêu cấu trúc” khổng lồ, có thể lớn ngang quả cầu Dyson, quay quanh một ngôi sao ở cách xa ta nhiều năm ánh sáng. Tuy bằng chứng này vẫn chưa thật thuyết phục, nhưng lần đầu tiên, các nhà khoa học tiếp cận được dấu hiệu cho thấy có thể có nền văn minh tiên tiến thật sự tồn tại ngoài không gian.    Ở phần cuối sách, chúng ta khám phá khả năng đối mặt với sự tiêu vong của không chỉ Trái Đất mà là toàn thể vũ trụ. Tuy vũ trụ của chúng ta hiện vẫn còn trẻ, nhưng trong tương lai xa, có thể sẽ xảy ra Vụ đóng băng lớn (Big Freeze), khi nhiệt độ rơi xuống gần mức không tuyệt đối8 và mọi sự sống ta biết đều ngừng lại. Tại thời điểm đó, có thể công nghệ của chúng ta đã đủ tiên tiến để rời bỏ vũ trụ này và liều lĩnh lao vào siêu không gian đến một vũ trụ mới trẻ hơn.    Ngành vật lý lý thuyết (chuyên ngành của tôi) mở ra khái niệm cho rằng vũ trụ chúng ta có thể chỉ là một quả bong bóng trôi nổi trong đa vũ trụ cùng các quả bóng vũ trụ khác. Biết đâu trong những vũ trụ khác ấy sẽ có ngôi nhà mới cho chúng ta. Quan sát nhiều vũ trụ khác nhau, biết đâu ta sẽ khám phá ra được thiết kế vĩ đại của Người Tạo Sao Trời.    Vậy là những thành tựu kỳ ảo trong truyện khoa học viễn tưởng, thể loại từng bị xem là phụ phẩm từ trí tưởng tượng thái quá của những kẻ mơ mộng, có lẽ một ngày sẽ trở thành hiện thực.    Loài người sắp bước vào chuyến phiêu lưu có lẽ là vĩ đại nhất. Khoảng cách giữa những dự đoán của Asimov và Stapledon với hiện thực có lẽ sẽ được lấp đầy bằng những bước tiến diệu kỳ và nhanh chóng của khoa học. Và bước đầu tiên trong hành trình dài đến những vì sao sẽ bắt đầu khi ta rời khỏi Trái Đất. Cổ ngữ Trung Hoa từng nói: “Đường đi ngàn dặm, bắt đầu từ bước đầu tiên.” Hành trình đến các vì sao sẽ bắt đầu từ chiếc hỏa tiễn đầu tiên.    Hive là một dạng “não bộ tập thể”, chi phối và chỉ huy các Borg. (ND)↩    Tính đến năm 2017. (ND)↩    Thần truyền tin trong thần thoại La Mã. (ND)↩    Thần sắc đẹp trong thần thoại La Mã. (ND)↩    Thần ánh sáng trong thần thoại Hy Lạp. (ND)↩    Vị vương thần, đứng đầu các thần, trong thần thoại Hy Lạp. (ND)↩    Tương truyền là một vị vua Do Thái nổi tiếng thông thái. (ND)↩    Tức -273,15°C. (ND)↩ PHẦN1: RỜIKHỎITRÁIĐẤT    Nếu một người ngồi trên hệ thống nhiên liệu oxy-hydro lớn nhất thế giới và biết mình sắp bị đốt bên dưới mà không hề lo lắng chút nào, tức là người đó chưa hiểu rõ tình hình. – PHI HÀNH GIA JOHN YOUNG 1. CHUẨN BỊ CẤT CÁNH War of the Worlds (Chiến tranh giữa các hành tinh) của H. G. Wells, say mê ý tưởng dùng hỏa tiễn thám hiểm vũ trụ, cậu tự nhủ nếu chế tạo được thiết bị có khả năng bay lên tận Hành tinh đỏ thì chắc sẽ tuyệt vời lắm. Cậu mường tượng định mệnh loài người là khám phá Hỏa Tinh. Từ lúc trên cây bước xuống, cuộc đời cậu đã thay đổi vĩnh viễn. Cậu sẽ dâng trọn đời mình cho ước mơ chế tạo một chiếc hỏa tiễn có thể biến mường tượng kia thành hiện thực. Cột mốc ngày 19 tháng 10 mãi mãi ăn sâu trong tâm trí cậu.    Cậu bé đó chính là Robert Goddard, người đã hoàn thiện tên lửa đa tầng sử dụng nhiên liệu lỏng đầu tiên trên thế giới, mở đường cho một loạt sự kiện hệ trọng, khiến lịch sử nhân loại rẽ sang hướng khác. TSIOLKOVSKY – NHÀ TIÊN PHONG ĐƠN ĐỘC    Goddard thuộc nhóm nhỏ những người tiên phong đã dám bất chấp mọi khó khăn, chướng ngại; chấp nhận cuộc sống nghèo khó, cô đơn và bỏ hết ngoài tai dư luận chê cười, quyết tâm xây dựng nền tảng cho sự nghiệp thám hiểm không gian. Một trong những người tiên phong ấy là Konstantin Tsiolkovsky, nhà khoa học tên lửa vĩ đại người Nga. Ông có công xây dựng cơ sở lý thuyết du hành vũ trụ, dọn sẵn lối để Goddard đi tới. Tsiolkovsky sống dời ẩn dật, nghèo mạt, ăn lương thầy giáo ba cọc ba đồng. Thời trẻ, ông chủ yếu ngồi thư viện, ngấu nghiến tạp chí khoa học, nghiên cứu định luật chuyển động Newton và áp dụng chúng vào du hành không gian. Giấc mơ của ông là bay lên Mặt Trăng và Hỏa Tinh. Một mình làm việc, không hề có sự trợ giúp từ cộng đồng khoa học, ông tự tính toán toàn bộ các nguyên tắc toán học, vật lý học và cơ học của hỏa tiễn. Ông cũng tính được vận tốc thoát ly Trái Đất, tức tốc độ cần thiết để vượt khỏi trọng lực địa cầu, là khoảng hơn 40.000 km/giờ, lớn hơn rất rất nhiều so với tốc độ ngựa chạy thời ấy (24 km/giờ).    Năm 1903, Tsiolkovsky công bố phương trình hỏa tiễn nổi tiếng, cho phép xác định vận tốc tối đa của tên lửa nếu biết trọng lượng và lượng nhiên liệu. Ta thường nghĩ muốn tăng tốc độ tên lửa gấp đôi thì chỉ cần nhân đôi lượng nhiên liệu. Nhưng theo phương trình của Tsiolkovsky, tốc độ và nhiên liệu lại quan hệ theo cấp số nhân, nghĩa là muốn tăng tốc độ, tất phải tăng nhiên liệu lên gấp nhiều lần.    Vì quan hệ theo cấp số nhân, nên tên lửa muốn rời khỏi Trái Đất sẽ cần đến một lượng nhiên liệu khổng lồ. Tsiolkovsky đã áp dụng công thức của mình, trở thành người đầu tiên có thể ước tính lượng nhiên liệu cần thiết để lên thăm Mặt Trăng, từ rất lâu trước khi lý thuyết này của ông đi vào thực tế.    Tsiolkovsky chủ trương: “Trái Đất là chiếc nôi của chúng ta nhưng ta không thể ở trong nôi mãi mãi.” Ông theo trường phái triết học vũ trụ luận, tin rằng tương lai nhân loại nằm bên ngoài không gian. Năm 1911, ông viết: “Đặt chân lên tiểu hành tinh; dùng tay nhặt đá từ Mặt Trăng; dựng trạm lưu động giữa trời; xây dựng vòng cung sự sống xung quanh Trái Đất, Mặt Trăng, Mặt Trời; quan sát Hỏa Tinh từ khoảng cách vài chục ngàn dặm; hạ cánh xuống vệ tinh Hỏa Tinh hoặc chính Hỏa Tinh - ôi, còn gì điên rồ hơn thế nữa!”    Do quá nghèo, Tsiolkovsky không thể biến phương trình toán học của mình thành mô hình cụ thể. Người nối bước ông để làm việc ấy là Robert Goddard - người đã thiết kế nên mẫu tên lửa đặt nền móng cho ngành du hành vũ trụ. ROBERT GODDARD - CHA ĐẺ HỎA TIỄN HỌC    Thuở nhỏ, sau khi chứng kiến cảnh quê nhà được điện khí hóa, Robert Goddard bắt đầu quan tâm đến khoa học, với niềm tin rằng khoa học sẽ biến đổi mọi phương diện đời sống con người. Cha Goddard rất khuyến khích, đặt mua cho con trai kính viễn vọng, kính hiển vi và tạp chí Scientific American. Ban đầu, Goddard mày mò thí nghiệm với diều và khí cầu. Về sau, trong một lần đọc sách tại thư viện, ông tình cờ tìm được cuốn Principia Mathematica (Nguyên lý toán học) nổi tiếng của Isaac Newton. Ông học về định luật chuyển động từ cuốn này, nhanh chóng áp dụng chúng vào hỏa tiễn học.    Thoạt tiên chỉ hiếu kỳ, nhưng rồi Goddard làm việc bài bản, lần lượt giải quyết ba vấn đề khó, chế tạo được công cụ khoa học khả dụng. Thứ nhất, ông thử nghiệm nhiều loại nhiên liệu khác nhau, từ đó kết luận nhiên liệu dạng bột là kém hiệu quả nhất. Từ nhiều thế kỷ trước, người Trung Hoa đã phát minh bột thuốc súng, dùng để bắn tên lửa, nhưng thuốc súng cháy không đều nên tên lửa chỉ như một thứ đồ chơi. Goddard khéo thay thế nhiên liệu dạng bột bằng dạng lỏng – loại nhiên liệu dễ kiểm soát, cháy đều và sạch. Ông đóng một tên lửa hai bồn, một bồn chứa nhiên liệu, chẳng hạn chất cồn, bồn còn lại chứa chất oxy hóa, chẳng hạn oxy lỏng. Các chất trên chạy qua một hệ thống ống và van, tới buồng đốt. Tại đây, chúng được đốt và kiểm soát kỹ càng, tạo nên sức đẩy tên lửa.    Thứ hai, Goddard nhận thấy nhiên liệu sẽ cạn dần khi tên lửa bay lên không. Ông bèn thiết kế tên lửa đa tầng, có khả năng tách bỏ những bồn nhiên liệu đã dùng hết, nhờ đó giảm bớt trọng lượng chết, đồng thời tăng đáng kể hiệu năng và tầm hoạt động.    Thứ ba, ông sử dụng con quay hồi chuyển. Khi thiết bị này quay, dù người đứng ngoài có xoay nó thế nào thì trục của nó vẫn luôn chỉ về một hướng cố định. Thí dụ, nếu trục đã chỉ về sao Bắc Đẩu thì dẫu lật ngược con quay nó cũng sẽ không chuyển hướng. Có nó, tên lửa sẽ duy trì được phương hướng chính xác. Trong trường hợp phi thuyền bay chệch khỏi quỹ đạo, ta chỉ cần điều chỉnh tên lửa để bù trừ lại chuyển động lệch là sẽ quay về được hướng ban đầu.    Năm 1926, Goddard làm nên lịch sử khi phóng thành công tên lửa nhiên liệu lỏng đầu tiên. Tên lửa đạt độ cao hơn 12 m, bay trên không 2,5 giây, đáp xuống ruộng cải cách đó 56 m. (Địa điểm này hiện được công nhận là di tích lịch sử quốc gia và được các nhà khoa học tên lửa xem như thánh địa.)    Tại phòng thí nghiệm Đại học Clark, Goddard xác lập cấu trúc cơ bản cho mọi tên lửa nhiên liệu hóa học. Mô hình ông thiết kế chính là tiền thân của những quái vật sấm sét, cất cánh ầm ầm từ bệ phóng ngày nay. THIÊN HẠ CHÊ CƯỜI    Thành công là vậy nhưng Goddard vẫn bị truyền thông quất cho tơi tả. Năm 1920, khi tin đồn lan truyền rằng Goddard đang nghiên cứu phương cách bay lên không gian, báo New York Times đã đăng bài chỉ trích ông, với lời lẽ rất nặng nề; bản lĩnh ông hẳn vững vàng lắm mới không suy sụp. “Ngài giáo sư Goddard có ‘ghế’ ở Đại học Clark,” tờ Times mai mỉa, “không biết về quan hệ giữa động lực và phản lực. Thật khôi hài, giữa chân không thì lực phản bằng cách nào cơ chứ. Cái ngài thiếu hẳn là kiến thức phổ thông hằng ngày ở bậc trung học.” Năm 1929, sau khi Goddard phóng một hỏa tiễn, đến lượt tờ báo địa phương Worcester giật tít sỉ nhục: “Tên lửa Mặt Trăng rơi cách mục tiêu 384.310 km”. Rõ ràng, giới báo chí chẳng hiểu gì về định luật Newton. Họ tưởng tên lửa sẽ không thể di chuyển trong môi trường chân không ngoài không gian.    Định luật ba của Newton9 áp dụng cho cả việc du hành trong không gian. Luật này khẳng định: đã có động lực thì tất có phản lực; hai lực có cùng độ lớn nhưng ngược chiều nhau. Thí dụ, hãy quan sát một đứa trẻ thổi quả bóng bay, sau đó thả ra, để bóng bay vòng vèo. Động lực ở đây chính là không khí đột ngột thoát khỏi quả bóng, còn phản lực là chuyển động hướng về phía trước của chính quả bóng. Tương tự, ở hỏa tiễn, động lực là luồng khí nóng thải ra đằng đuôi, phản lực là chuyển động bay lên của hỏa tiễn, trong môi trường chân không cũng vậy.    Năm 1969, chứng kiến phi thuyền Apollo đáp xuống Mặt Trăng, ban biên tập New York Times buộc phải đăng lời cáo lỗi. Họ viết: “Thực tế giờ đây đã rõ. Hỏa tiễn có thể hoạt động cả trong khí quyển lẫn chân không. Tạp chí Times rất tiếc vì sai sót của mình.” Goddard không đọc được những lời trên, ông đã qua đời năm 1945. TÊN LỬA HÒA BÌNH, TÊN LỬA CHIẾN TRANH    Trong giai đoạn đầu của ngành khoa học tên lửa, ta có những người mộng mơ, như Tsiolkovsky, đã xây dựng nên nền tảng vật lý và toán học cho công cuộc du hành không gian. Đến giai đoạn thứ hai, ta có những người như Goddard, tạo ra các mô hình tên lửa đầu tiên. Giai đoạn ba, các nhà khoa học tên lửa bắt đầu được chính quyền chú ý. Wernher von Braun kế thừa các bản vẽ, giấc mơ và mô hình của những người đi trước, cùng sự hỗ trợ của chính phủ Đức - sau đó là chính phủ Mỹ - đã tạo nên những tên lửa khổng lồ có thể đưa con người lên Mặt Trăng.    Wernher von Braun, nhà khoa học tên lửa lừng danh nhất, có xuất thân quý tộc. Cha của nam tước Wernher von Braun từng là bộ trưởng nông nghiệp dưới thời Cộng hòa Weimar, còn mẹ ông có dòng dõi thuộc hoàng gia Pháp, Đan Mạch, Scotland và Anh. Thuở nhỏ, von Braun chơi đàn piano rất giỏi và thậm chí còn viết được nhiều tác phẩm âm nhạc độc đáo. Ông có nhiều tiềm năng trở thành nhạc công hay nhạc sĩ nổi tiếng. Nhưng số phận thay đổi khi ông được mẹ mua cho chiếc kính viễn vọng. Ông trở nên say mê không gian. Ông say sưa đọc sách khoa học viễn tưởng và các kỷ lục tốc độ do ô tô trang bị động cơ tên lửa lập nên đã tạo cảm hứng cho ông. Năm 12 tuổi, ông gắn một lô pháo bông vào cỗ xe kéo đồ chơi và gây ra hỗn loạn ngay giữa đường phố Berlin đông đúc. Ông sung sướng khi thấy cỗ xe bắn tung lên giống hệt như, chà, một quả tên lửa. Nhưng cảnh sát thì không thấy đó là ấn tượng. Von Braun bị bắt giam nhưng rồi được thả nhờ ảnh hưởng của cha. Nhiều năm về sau, ông bồi hồi nhớ lại: “Nó còn hơn cả giấc mơ điên rồ nhất của tôi. Cái xe quay mòng mòng, phụt lửa như sao chổi. Khi pháo cháy hết, màn biểu diễn ngoạn mục kết thúc với một tiếng nổ rền vang, xe lăn một đường oai vệ rồi dừng lại.”    Von Braun thú nhận ông chưa bao giờ giỏi toán. Nhưng nỗ lực hoàn thiện việc chế tạo tên lửa đã đưa ông đến với việc thành thục phép vi tích phân, các định luật Newton và những nguyên lý cơ học của du hành vũ trụ. Ông từng nói với một giáo sư của mình: “Em dự định sẽ lên Mặt Trăng đấy.”    Ông trở thành sinh viên cao học ngành Vật lý và nhận bằng tiến sĩ năm 1934. Nhưng ông dành phần lớn thời gian trong Hội Tên lửa Berlin - một hội không chuyên, thường sử dụng các loại phụ tùng để lắp ráp và thử nghiệm tên lửa ở bãi đất hoang rộng khoảng 121 héc-ta nằm bên ngoài thành phố. Cùng năm đó, hội thử nghiệm thành công một tên lửa bay lên đến độ cao hơn ba kilômét.    Nhẽ ra von Braun sẽ trở thành giáo sư vật lý ở một trường đại học nào đó ở Đức, viết những bài nghiên cứu hàn lâm về thiên văn học và du hành vũ trụ. Nhưng Thế chiến II sắp ập đến, toàn thể xã hội Đức, kể cả các trường đại học, đều bị quân phiệt hóa. Không giống Robert Goddard từng xin quân đội Hoa Kỳ tài trợ nhưng bị từ chối, von Braun được chính phủ Quốc xã chào đón theo cách hoàn toàn khác. Luôn muốn tìm ra các loại vũ khí mới, Bộ Quân nhu Quân đội Đức chú ý đến von Braun và hào phóng cấp tiền cho ông. Do công việc rất “nhạy cảm” nên luận án tiến sĩ của ông do phía quân đội đánh giá và đến năm 1960 mới được công bố.    Theo nhiều lời kể, von Braun thờ ơ với chính trị. Tên lửa học là đam mê của ông, và cứ chính phủ chịu cấp tiền nghiên cứu thì ông sẽ nhận lời. Đảng Quốc xã trao cho ông giấc mơ của cuộc đời ông: đứng đầu dự án đồ sộ nhằm chế tạo tên lửa cho tương lai, với ngân sách gần như không giới hạn và được chỉ huy những nhà khoa học hàng đầu nước Đức. Von Braun xác nhận rằng việc gia nhập làm thành viên Đảng Quốc xã, thậm chí cả lực lượng SS1, chỉ là nghi thức cho người làm việc trong chính quyền chứ không phản ánh bất kỳ khuynh hướng chính trị nào của ông. Nhưng khi đã giao kèo với quỷ, quỷ sẽ luôn đòi hỏi ngày một nhiều. PHÓNG TÊN LỬA V-2    Dưới sự lãnh đạo của von Braun, những dòng chữ nguệch ngoạc cùng các bản vẽ phác họa của Tsiolkovsky và mô hình của Goddard đã trở thành tên lửa Vũ khí Báo thù 2 (Vengeance Weapon 2, tức V-2), thứ vũ khí chiến tranh tiên tiến khiến London và Antwerp khiếp sợ với khả năng thổi bay hoàn toàn vài khu phố. V-2 có sức mạnh không tưởng. So với nó, tên lửa của Goddard chỉ nhỏ bé như những món đồ chơi. V-2 cao 14m và nặng 12,5 tấn. Nó di chuyển với tốc độ xé gió 5.761 km/giờ và đạt độ cao tối đa là 96,5 km trên mực nước biển. Nó lao đến mục tiêu với tốc độ nhanh gấp ba lần âm thanh, không gây ra bất kỳ dấu hiệu báo động nào ngoại trừ hai tiếng rít đinh tai khi vượt qua tốc độ âm thanh. Tầm hoạt động của V-2 là 322 km. Các biện pháp đối phó đều vô ích do không ai có thể lần ra và không máy bay nào có thể bắt kịp nó.    V-2 thiết lập một loạt kỷ lục thế giới, phá vỡ mọi thành tích về tốc độ và tầm hoạt động của các tên lửa trước đó. Nó là tên lửa đạn đạo dẫn đường tầm xa đầu tiên, cũng là tên lửa đầu tiên phá vỡ tốc độ âm thanh. Và ấn tượng nhất, nó là tên lửa đầu tiên có khả năng vượt khỏi đường biên khí quyển và bay vào không gian.    Chính phủ Anh bối rối trước vũ khí tối tân này đến mức họ không biết phải nói sao. Họ bịa ra câu chuyện rằng các vụ nổ đều do rò đường ống ga. Nhưng do tác nhân gây ra những vụ nổ kinh hoàng hiển hiện rõ trên bầu trời, nên người dân mỉa mai gọi chúng là “ống ga biết bay.” Chỉ sau khi Quốc xã tuyên bố đã phóng loại vũ khí mới tấn công Vương quốc Anh thì thủ tướng Winston Churchill mới thừa nhận nước Anh đã bị tấn công bằng tên lửa.    Đột nhiên, như thể tương lai châu Âu và chính văn minh phương Tây đang nằm trong tay một nhóm nhỏ các nhà khoa học hoạt động biệt lập do von Braun đứng đầu. CHIẾN TRANH RÙNG RỢN    Những thành công của vũ khí tối tân của Đức khiến con người phải trả giá đắt. Hơn 3.000 quả tên lửa V-2 đã được bắn vào quân Đồng minh, khiến 9.000 người thiệt mạng. Con số này thậm chí còn cao hơn - ít nhất là 12.000 - đối với những tù binh chiến tranh phải lao động như nô lệ trong các trại tập trung để đóng tên lửa V-2. Con quỷ đang đòi món nợ của nó. Von Braun muộn màng nhận ra mình đã lún quá sâu.    Khi đến thăm nơi lắp ráp tên lửa, von Braun kinh hoàng. Một người bạn thuật lại lời ông: “Giống như địa ngục vậy. Phản xạ của tôi là ngay lập tức nói chuyện với một người trong đội lính gác SS. Với thái độ lỗ mãng trắng trợn, anh ta bảo tôi nên lo việc của mình, nếu không tôi cũng sẽ thấy bộ đồ sọc khổ sai khoác trên người mình!… Tôi nhận ra rằng có cố đem lý do nhân đạo ra để lý luận thì cũng hoàn toàn vô ích.” Khi được hỏi có nghe von Braun chỉ trích các trại tử thần bao giờ không, một đồng nghiệp khác đã trả lời: “Theo tôi nghĩ, nếu làm thế, anh ấy có lẽ sẽ bị bắn ngay tại chỗ.”    Von Braun trở thành con tốt cho chính con quái vật mà ông góp phần tạo nên. Năm 1944, khi những nỗ lực cho chiến tranh không hiệu quả, ông uống say trong một bữa tiệc và nói chiến tranh đang diễn tiến không thuận lợi. Tất cả những gì ông muốn chỉ là nghiên cứu tên lửa. Ông tiếc là họ đã tập trung vào những thứ vũ khí chiến tranh này thay vì tàu vũ trụ. Thật không may, trong bữa tiệc có một gián điệp và khi những lời thốt ra khi say của ông được báo về chính phủ, ông bị lực lượng Mật vụ bắt giữ rồi nhốt giam hai tuần trong tù tại Ba Lan, không biết liệu mình có bị xử bắn không. Những lời buộc tội khác, gồm cả tin đồn ông là người thân cộng, đã lộ ra khi Hitler định đoạt số phận của ông. Một số quan chức còn lo sợ ông sẽ bỏ trốn sang Anh, gây tổn hại công trình V-2.    Sau cùng, Albert Speer10 trực tiếp thỉnh cầu Hitler để cho von Braun sống vì vai trò của ông với V-2 quá quan trọng.    Tuy đi trước thời đại đến hàng thập niên, nhưng mãi đến cuối năm 1944, V-2 mới thực sự xung trận, quá trễ để ngăn chế độ Quốc xã sụp đổ khi Hồng Quân Liên Xô và lực lượng Đồng minh kéo về Berlin.    Năm 1945, von Braun cùng 100 trợ lý đầu hàng phe Đồng minh. Họ và 300 toa tàu chứa các tên lửa V-2 và linh kiện được bí mật đưa về Hoa Kỳ. Đây là một phần của Chiến dịch Kẹp giấy, nhằm thẩm vấn và tuyển dụng các nhà khoa học Quốc xã.    Quân đội Hoa Kỳ nghiên cứu kỹ V-2, đưa nó thành nền tảng để chế tạo tên lửa Redstone. Lý lịch làm việc cho Quốc xã của von Braun và các trợ lý cũng được xóa bỏ. Nhưng vai trò hết sức nhập nhằng của von Braun trong chính phủ Quốc xã vẫn tiếp tục ám ảnh ông. Diễn viên hài Mort Sahl tổng kết sự nghiệp ông bằng câu giễu cợt: “Tôi vươn tới những vì sao, nhưng thỉnh thoảng bắn nhầm London.” Ca sỹ Tom Lehrer thì sáng tác những lời hát như sau: “Tên lửa bay lên, ai quan tâm nó rớt xuống đâu? Đó chẳng phải việc của tôi.” KHOA HỌC TÊN LỬA VÀ CẠNH TRANH SIÊU CƯỜNG    Thập niên 1920 và 1930, chính phủ Hoa Kỳ bỏ lỡ cơ hội chiến lược đầu tiên do họ không nhận ra tầm vóc tương lai của công trình mà Goddard đang thực hiện trên chính đất nước họ. Họ bỏ lỡ cơ hội thứ hai sau chiến tranh, khi von Braun đến Mỹ. Trong những năm 1950, họ bỏ quên von Braun và các trợ lý, không giao cho họ bất kỳ mục tiêu cụ thể nào. Sau cùng, xảy ra cuộc cạnh tranh giữa các lực lượng trong quân đội Mỹ. Lục quân, dưới sự dẫn dắt của von Braun, chế tạo tên lửa Redstone, còn hải quân có tên lửa Vanguard và không quân có Atlas.    Không được lục quân giao phó các trọng trách cấp thiết, von Braun bắt đầu hướng sự chú ý đến giáo dục khoa học. Ông cùng Walt Disney sản xuất loạt phim hoạt hình đặc biệt chiếu trên tivi, giới thiệu giấc mơ tương lai của các nhà khoa học tên lửa. Trong loạt phim, von Braun phác họa những nỗ lực khoa học to lớn để đưa con người đặt chân lên Mặt Trăng hay phát triển đội tàu vũ trụ có thể đến được Sao Hỏa.    Trong lúc chương trình tên lửa Hoa Kỳ tiến triển thất thường thì người Nga đã nhanh chóng vượt lên. Joseph Stalin và Nikita Khruschev hiểu rõ tầm quan trọng chiến lược của chương trình vũ trụ và đưa nó lên vị trí ưu tiên hàng đầu. Chương trình không gian Xô Viết được triển khai dưới sự chỉ huy của Sergei Korolev, nhưng danh tính thật của ông được giữ bí mật. Suốt nhiều năm, ông chỉ được gọi với cái tên bí ẩn là “tổng công trình sư” hoặc “nhà kỹ sư”. Quân Nga còn bắt giữ một số kỹ sư từng tham gia công trình V-2 rồi đưa họ về Liên Xô. Với sự chỉ dẫn của họ, Liên Xô có được thiết kế cơ bản của V-2 và nhanh chóng đóng được loạt tên lửa dựa trên nền tảng đó. Về cơ bản, toàn bộ kho tên lửa Hoa Kỳ và Liên Xô đều là các dạng biến đổi hoặc tổng hợp từ V-2, còn bản thân V-2 thì dựa trên mô hình tiên phong của Goddard.    Một trong những mục tiêu chính của cả Hoa Kỳ và Liên Xô là phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên. Isaac Newton là người đầu tiên để xướng ý tưởng vệ tinh nhân tạo. Trong một bản vẽ nổi tiếng, Newton ghi nhận rằng nếu bắn đi một viên đạn đại bác từ trên đỉnh núi, nó sẽ rơi xuống gần chân núi. Tuy nhiên, theo định luật chuyển động của ông, tốc độ đạn càng nhanh thì đạn bay càng xa. Nếu bạn bắn viên đạn với tốc độ đủ nhanh, nó sẽ bay vòng quanh Trái Đất và trở thành một vệ tinh. Newton đã đưa ra kết luận mang tính đột phá: nếu thay thế viên đạn đại bác đó bằng Mặt Trăng thì phương trình chuyển động của Newton có thể dự báo chính xác quỹ đạo Mặt Trăng.    Trong thí nghiệm giả tưởng về viên đạn, Newton đặt ra câu hỏi quan trọng: Nếu quả táo rơi thì phải chăng Mặt Trăng cũng rơi? Viên đạn đại bác ở trạng thái rơi tự do khi bay quanh Trái Đất, vậy thì Mặt Trăng có lẽ cũng rơi tự do. Nhận định sáng suốt của Newton đã mở đường cho một trong những cuộc cách mạng vĩ đại nhất lịch sử. Giờ đây, Newton có thể tính toán được chuyển động của đạn, Mặt Trăng, các hành tinh – gần như mọi thứ trên đời. Chẳng hạn, áp dụng định luật chuyển động của Newton, bạn có thể dễ dàng tính được viên đạn đại bác phải bay với tốc độ gần 29.000 km/giờ để có thể bay vòng quanh Trái Đất.    Lý thuyết Newton trở thành hiện thực khi Liên Xô phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên trên thế giới, Sputnik, vào tháng 10 năm 1957. KỶ NGUYÊN SPUTNIK    Người Mỹ choáng váng tận cùng khi nghe tin về Sputnik. Họ nhanh chóng nhận ra Liên Xô đang dẫn đầu ngành khoa học tên lửa. Nỗi nhục nhã còn tồi tệ hơn khi hai tháng sau, tên lửa Vanguard của lực lượng hải quân thất bại thảm hại trên truyền hình quốc tế. Tôi nhớ rõ khi đó tuy còn nhỏ, nhưng tôi đã hỏi xin mẹ được thức khuya xem phóng tên lửa. Bà miễn cưỡng đồng ý. Tôi kinh hoàng chứng kiến Vanguard vừa bay lên hơn một mét thì rơi xuống, đổ nghiêng, phát nổ dữ dội và chói lòa, phá hủy toàn bộ bệ phóng. Tôi có thể thấy rõ cái chóp phía trên hỏa tiễn, nơi chứa vệ tinh, đổ nhào và mất dạng giữa quả cầu lửa.    Lại nhục nhã lần nữa khi lần phóng Vanguard thứ hai vài tháng sau đó cũng thất bại. Báo chí được thể công kích, gọi quả tên lửa là “Flopnik” và “Kaputnik”11. Đại diện của Liên Xô tại Liên Hiệp Quốc thậm chí đùa rằng có lẽ Nga nên giúp đỡ Mỹ.    Trong nỗ lực lấy lại thể diện sau cú đòn truyền thông giáng mạnh vào uy tín quốc gia, von Braun được giao nhiệm vụ sử dụng tên lửa Juno I để nhanh chóng thực hiện phóng vệ tinh Explorer I. Juno I được chế tạo dựa trên Redstone, còn Redstone được thiết kế dựa trên V-2.    Nhưng Liên Xô còn giấu nhiều quân át chủ bài khác. Một loạt những cái “đầu tiên” mang tính lịch sử của họ thống trị mặt báo suốt vài năm sau đó:    1957: Sputnik 2 mang sinh vật đầu tiên, chú chó Laika, lên quỹ đạo.    1959: Lunik 1 là tên lửa đầu tiên bay qua Mặt Trăng.    1959: Lunik 2 là tàu vũ trụ đầu tiên đáp xuống Mặt Trăng.    1959: Lunik 3 là tên lửa đầu tiên chụp ảnh mặt tối của Mặt Trăng.    1960: Sputnik 5 là tàu đầu tiên đưa sinh vật vào không gian và trở về an toàn.    1961: Venera 1 là tàu thăm dò đầu tiên bay qua Sao Kim.    Chương trình không gian Liên Xô đạt đến đỉnh cao khi Yuri Gagarin bay vòng quanh Trái Đất an toàn vào năm 1961.    Tôi nhớ mồn một những năm đó, khi Sputnik khiến khắp Hoa Kỳ sợ hãi. Làm sao một quốc gia tưởng chừng lạc hậu như Liên Xô lại đột nhiên nhảy cóc vượt mặt được nước Mỹ chứ?    Giới bình luận kết luận nguyên nhân gây ra thất bại là hệ thống giáo dục Hoa Kỳ. Sinh viên Mỹ đang thua kém sinh viên Liên Xô. Cần phát động một cuộc vận động lớn để tập trung tiền của, tài nguyên và sự chú ý của truyền thông vào việc đào tạo một thế hệ các nhà khoa học Hoa Kỳ mới, có thể cạnh tranh với Nga. Các bài báo thời đó thường xuyên than vãn “Ivan biết đọc, Johnny thì không12.”    Chính vào thời điểm khó khăn trên, thế hệ Sputnik ra đời. Họ là những sinh viên xem việc trở thành nhà vật lý, hóa học hoặc nhà khoa học tên lửa là nghĩa vụ quốc gia.    Trước áp lực cực lớn đòi loại bỏ nhóm khoa học gia dân sự “xúi quẩy” và giao quyền kiểm soát chương trình không gian cho quân đội, tổng thống Dwight Eisenhower vẫn giữ vững niềm tin vào giới dân sự và ra quyết định thành lập NASA. Sau đó, tổng thống John F. Kennedy, để đáp trả chuyến bay vòng quanh Trái Đất của Gagarin, đã kêu gọi xúc tiến chương trình đưa con người lên Mặt Trăng trước cuối thập niên.    Lời kêu gọi làm cả đất nước phấn chấn. Bước sang năm 1966, Hoa Kỳ dành con số khổng lồ 5,5% ngân sách liên bang cho chương trình Mặt Trăng. Như thường lệ, NASA hành động cẩn trọng, hoàn thiện các công nghệ cần thiết để thực hiện việc đáp xuống Mặt Trăng sau một loạt vụ phóng. Đầu tiên là tàu Mercury chứa một người, sau đó là Gemini chứa hai người và cuối cùng là Apollo chứa ba người. NASA cũng thận trọng làm chủ từng bước trong cuộc du hành vũ trụ. Trước hết, các phi hành gia rời khỏi tàu và thực hiện chuyến đi bộ đầu tiên ngoài không gian. Tiếp theo, họ phải học thuần thục kỹ thuật phức tạp để ghép tàu của mình với tàu khác. Tiếp nữa là bay vòng quanh Mặt Trăng nhưng chưa hạ cánh. Và sau cùng, NASA mới sẵn sàng phóng các phi hành gia trực tiếp lên Mặt Trăng.    Von Braun được triệu tập để giúp xây dựng Saturn V, tên lửa lớn nhất thời đó. Đây thực sự là một kiệt tác kỹ thuật. Chiều cao của nó còn hơn tượng Nữ thần Tự do 18 mét. Nó có thể nâng tải trọng 140 tấn bay vào quỹ đạo. Quan trọng nhất, với tải trọng lớn, nó vẫn đạt tốc độ hơn 40.000 km/giờ - vận tốc thoát ly Trái Đất.    Khả năng xảy ra tai nạn chết người là điều NASA luôn chú ý đến. Tổng thống Richard Nixon đã chuẩn bị hai bài phát biểu dành cho thông báo trên truyền hình về kết quả của nhiệm vụ Apollo 11. Nội dung một bản là sứ mạng Apollo 11 đã thất bại và các phi hành gia đã chết trên Mặt Trăng. Trong thực tế, kịch bản này suýt nữa đã xảy ra. Vài giây cuối trước lúc mô-đun Mặt trăng hạ cánh, báo động trên máy tính bỗng vang lên bên trong khoang chứa. Neil Armstrong phải dùng tay điều khiển tàu và nhẹ nhàng đáp xuống Mặt Trăng. Phân tích sau này cho thấy họ chỉ còn 50 giây nhiên liệu; khoang tàu suýt chút nữa đã rơi nhào xuống.    May mắn thay, ngày 20 tháng 7 năm 1969, tổng thống Nixon đã có thể đọc bài phát biểu còn lại, chúc mừng các phi hành gia vì họ đã hạ cánh thành công. Cho đến ngày nay, Saturn V vẫn là loại tên lửa duy nhất đã đưa con người vượt khỏi quỹ đạo thấp. Thật kinh ngạc, nó vận hành hoàn toàn trơn tru. Trong tổng số 15 tên lửa Saturn được đóng, có 13 tên lửa đã bay mà không gặp sự cố nào. Tổng cộng, từ tháng 12 năm 1968 đến tháng 12 năm 1972, Saturn V đã đưa 24 phi hành gia đáp xuống hoặc bay qua Mặt Trăng, và các phi hành gia Apollo thực sự xứng đáng được tôn vinh là những vị anh hùng có công gây dựng lại danh tiếng quốc gia.    Liên Xô cũng rất nỗ lực trong cuộc chạy đua lên Mặt Trăng. Tuy vậy, họ gặp khá nhiều trở ngại. Korolev, người chỉ đạo chương trình tên lửa Xô viết, qua đời vào năm 1966. Tên lửa N-l, dự tính sẽ đưa phi hành gia Nga lên Mặt Trăng, thất bại bốn lần. Nhưng có lẽ nguyên nhân mang tính quyết định nhất là nền kinh tế Liên Xô đã bị Chiến tranh Lạnh làm cho kiệt quệ, không thể cạnh tranh với nền kinh tế Mỹ lớn hơn gấp hai lần. LẠC TRONG KHÔNG GIAN    Tôi vẫn nhớ thời điểm Neil Armstrong và Buzz Aldrin đặt chân lên Mặt Trăng. Khi đó là tháng 7 năm 1969, tôi đang là lính lục quân Hoa Kỳ, tập luyện cùng bộ binh tại Fort Lewis, bang Washington, chưa biết mình có ở trong danh sách đưa đi tham chiến hay không. Tôi thật sự xúc động khi biết rằng lịch sử đang diễn ra ngay trước mắt mình, nhưng cũng thật bối rối khi biết rằng nếu tôi chết trên chiến trường, tôi sẽ không thể chia sẻ những ký ức về sự kiện đặt chân lên Mặt Trăng lịch sử với các con mình sau này.    Sau lần phóng cuối cùng của Saturn V vào năm 1972, dư luận Hoa Kỳ chuyển mối quan tâm sang những vấn đề khác. Cuộc chiến chống đói nghèo đang rất mạnh mẽ, Chiến tranh Việt Nam ngốn ngày càng nhiều tiền bạc và sinh mạng. Bay lên Mặt Trăng có vẻ thật xa xỉ khi người Mỹ đang chết đói bên nhà hay bỏ mạng ở nơi xa.    Chi phí du hành không gian không thể duy trì thêm nữa. Nhiều kế hoạch cho thời hậu-Apollo được đưa ra. Để xuất ưu tiên phóng tên lửa không người lái được nhiều nhóm quân sự, thương mại và khoa học ưu tiên, bởi họ quan tâm đến tải trọng hàng hóa có giá trị hơn là hành động anh hùng. Một đề nghị khác thì vẫn kiên quyết với việc đưa con người vào không gian. Thực tế khắc nghiệt là Quốc hội Hoa Kỳ và người dân đóng thuế luôn dễ dàng cấp tiền cho các phi hành gia bay vào không gian hơn là cho con tàu thăm dò vô danh nào đó. Như một nghị sĩ kết luận: “Không Buck Rogers thì không có tiền”13.    Cả hai nhóm đều muốn có cách bay lên không gian vừa nhanh vừa rẻ thay vì những sứ mạng đắt đỏ kéo dài nhiều năm trời. Nhưng kết quả cuối cùng lại là sự lai tạp kỳ quái chẳng làm vừa ý ai. Các phi hành gia sẽ được phóng lên cùng với hàng hóa.    Hình hài của phương án thỏa hiệp chính là tàu con thoi, bắt đầu hoạt động vào năm 1981. Loại tàu này là tuyệt tác tài tình tận dụng mọi kiến thức và công nghệ tiên tiến được phát triển trong hàng thập kỷ. Nó có khả năng mang tải trọng hơn 27 tấn lên quỹ đạo và lắp ghép với Trạm Vũ trụ Quốc tế (International Space Station - ISS). Không giống các mô-đun của Apollo sẽ bị thải bỏ sau mỗi lần bay, tàu con thoi được thiết kế để tái sử dụng một phần. Tàu có khả năng đưa bảy phi hành gia vào không gian rồi quay trở về, giống như máy bay. Vậy là việc du hành không gian dần trở nên quen thuộc. Người Mỹ không còn lạ lẫm khi chứng kiến các phi hành gia vẫy tay chào từ cuộc đổ bộ mới nhất lên Trạm Vũ trụ Quốc tế. Và chính ISS là một thỏa hiệp giữa các quốc gia trả tiền xây dựng và duy trì hoạt động của trạm.    Theo thời gian, chương trình tàu con thoi nảy sinh nhiều vấn đề. Thứ nhất, tuy tàu con thoi được thiết kế nhằm tiết kiệm tiền, nhưng chi phí về sau bắt đầu tăng vọt, đến mức mỗi đợt phóng tiêu tốn chừng một tỷ đô-la. Chuyển bất cứ thứ gì lên quỹ đạo thấp bằng tàu con thoi cũng tốn khoảng 88.000 đô-la/kilôgam, đắt hơn bốn lần so với các hệ thống vận chuyển khác. Các công ty phàn nàn rằng sẽ rẻ hơn rất nhiều nếu phóng vệ tinh của họ bằng tên lửa thông thường. Thứ hai, tàu con thoi không bay thường xuyên, nhiều tháng mới có một lần phóng. Ngay cả không quân Hoa Kỳ cũng thất vọng với những hạn chế này và cuối cùng họ hủy một số cuộc phóng tàu con thoi để chuyển sang các giải pháp thay thế.    Nhà vật lý Freeman Dyson ở Viện Nghiên cứu cao cấp thuộc Đại học Princeton, New Jersey có cách lý giải riêng về việc chương trình tàu con thoi không đáp ứng được những kỳ vọng. Nhìn vào lịch sử ngành đường sắt, ta thấy ban đầu tàu hỏa cũng chuyên chở cả hành khách lẫn hàng hóa. Nhưng hàng hóa và hành khách có những ưu tiên và yêu cầu rất khác nhau, nên rốt cuộc hai nhóm này đã được tách riêng nhằm tăng hiệu năng và cắt giảm chi phí. Nhưng tàu con thoi chẳng hề có sự phân tách đó nên vẫn mắc kẹt giữa lợi ích của hàng hóa và hành khách.    Thay vì trở thành “là tất cả đối với mọi người,” thì nó lại thành “vô nghĩa với không trừ một ai,” đặc biệt là khi chi phí cho nó cao quá mức còn số chuyến bay lại ít.    Và tình hình càng tệ hơn sau khi hai thảm họa Challenger và Columbia cướp đi sinh mạng của 14 phi hành gia dũng cảm. Chúng làm suy yếu sự ủng hộ của công chúng, từng cá nhân và chính phủ đối với chương trình không gian. Như hai nhà vật lý James và Gregory Benford viết: “Quốc hội dần xem NASA chủ yếu là chương trình việc làm chứ không phải cơ quan thám hiểm.” Họ cũng nhận xét “rất ít công trình khoa học có ích được thực hiện trên trạm vũ trụ… Trạm giống như nơi cắm trại giữa không gian, chứ không phải sống giữa không gian.”    Thiếu vắng ngọn gió Chiến tranh Lạnh để đẩy buồm đi, chương trình không gian nhanh chóng mất nguồn cấp vốn và động lực. Vào thời hoàng kim của chương trình không gian Apollo, có truyện cười rằng NASA chỉ việc tìm đến kêu gọi Quốc hội cấp vốn và nói đúng một từ: “Nga!”, Quốc hội sẽ rút ngay tập séc và hỏi: “Bao nhiêu?” Nhưng những ngày tháng đó đã qua từ lâu. Như lời Isaac Asimov nói, chúng ta lên Mặt Trăng, nhặt quả bóng rồi đi về.    Mọi chuyện lên đến đỉnh điểm vào năm 2011, khi cựu Tổng thống Barack Obama gây nên một vụ “thảm sát Lễ Tình yêu”14 thứ hai. Chỉ một cái phẩy tay, ông hủy bỏ chương trình Constellation (thay thế chương trình tàu con thoi), chương trình Mặt Trăng và chương trình Sao Hỏa. Để giảm bớt gánh nặng thuế cho người dân, ông dừng cấp kinh phí cho các chương trình này và hy vọng khu vực tư nhân sẽ làm nên sự khác biệt. 20.000 nhân viên kỳ cựu của chương trình không gian đột nhiên mất việc, những bộ óc kiệt xuất và tài giỏi nhất của NASA bị vứt bỏ. Nỗi nhục lớn nhất là các phi hành gia Mỹ, sau nhiều thập kỷ cạnh tranh sát nút với các phi hành gia Nga, giờ bắt buộc phải bay nhờ tên lửa đẩy của Nga. Thời hoàng kim của lĩnh vực thám hiểm không gian vẻ như đã chấm hết; tất cả đã rớt đến đáy vực.    Vấn đề có thể được tóm gọn chỉ bằng một từ bốn ký tự: t-i-ề-n. Mất khoảng 22.000 đô-la để đưa khối lượng một kilôgam bất kể là người hay hàng lên quỹ đạo thấp. Tưởng tượng cơ thể bạn làm bằng vàng khối thì đó chính là chi phí ước tính để đưa bạn vào không gian. Để đưa thứ gì đó lên Mặt Trăng tốn ngay 220.000 đô la/kilôgam. Để đưa lên Sao Hỏa thì lên đến 2.200.000 đô-la mỗi kilôgam. Ước tính, để đưa một phi hành gia lên Sao Hỏa sẽ mất tổng cộng 400 đến 500 tỷ đô-la.    Tôi sống ở New York City. Đối với tôi, ngày tàu con thoi đến là một ngày buồn. Tuy rất nhiều du khách hiếu kỳ đứng thành hàng và vỗ tay hoan hô khi con tàu diễu qua phố, nhưng nó là dấu chấm hết cho một kỷ nguyên. Tàu được trưng bày, sau đó đặt tại bến tàu phố 42. Trước mắt chưa có tàu nào thay thế nó, có cảm giác như thể người ta đã vứt bỏ khoa học, cùng với đó là tương lai chính mình.    Nhìn lại những ngày đen tối đó, đôi khi tôi nhớ đến chuyện đã xảy ra với hạm đội Đế quốc Trung Hoa vào thế kỷ 15. Khi đó, Trung Hoa đứng đầu thế giới về khoa học và thám hiểm. Họ phát minh ra thuốc súng, la bàn và kỹ thuật in ấn. Sức mạnh quân sự và công nghệ của họ là vô song. Trong khi đó, châu Âu thời trung cổ dày đặc các cuộc chiến tôn giáo và sa vào việc mở tòa án dị giáo, xét xử phù thủy và mê tín dị đoan, các nhà khoa học tiên phong vĩ đại như Giordano Bruno hay Galileo bị thiêu sống hoặc quản thúc tại nhà, các tác phẩm họ viết đều bị cấm. Châu Âu khi đó hoàn toàn là nơi nhập khẩu công nghệ, chứ không phải nơi khởi nguồn sáng tạo.    Thừa lệnh hoàng đế Trung Hoa, Đô đốc Trịnh Hòa chỉ huy một đoàn thám hiểm hải quân tham vọng nhất mọi thời đại, với 28.000 thủy thủ, đi trên 317 con tàu khổng lồ, mỗi tàu dài gấp năm lần tàu của Christopher Columbus15. Phải 400 năm sau, thế giới mới lại thấy một hạm đội khác vĩ đại như thế. Không chỉ một, mà đến bảy lần, từ năm 1405 đến 1433, Trịnh Hòa đi khắp các vùng được biết đến thời bấy giờ, vòng quanh Đông Nam Á và đi qua Trung Đông, cuối cùng đến Đông Phi. Hiện vẫn còn nhiều bức tranh gỗ hình các con thú lạ như hươu cao cổ, do ông đem về dâng trước triều đình.    Nhưng sau khi hoàng đế băng hà, những người kế vị không còn quan tâm chuyện thám hiểm và khám phá. Thậm chí họ còn hạ chiếu chỉ cấm nhân dân sở hữu tàu thuyền. Tàu trong hạm đội bị để cho mục nát hoặc bị đốt, những ghi chép về thành tựu của Trịnh Hòa thì bị ỉm đi. Các hoàng đế Trung Hoa muốn cắt đứt mối liên thông với thế giới. Trung Hoa chuyển sang chính sách hướng nội, dẫn đến những hậu quả tai hại, cuối cùng là suy tàn, tan rã hoàn toàn, hỗn loạn, nội chiến và cách mạng.    Đôi khi tôi nghĩ, sau nhiều thập kỷ phát triển rực rỡ, một quốc gia lại dễ dàng rơi vào tự mãn và suy tàn biết bao. Vì khoa học là động cơ của thịnh vượng, nên quốc gia nào quay lưng với khoa học và công nghệ, tất yếu sẽ lao vào một dòng xoáy đi xuống.    Chương trình không gian Hoa Kỳ đã từng sa sút như vậy. Nhưng tình hình chính trị và kinh tế đang thay đổi. Nhiều nhân vật mới đang bước lên vũ đài trung tâm. Giới tỷ phú doanh nhân nhiệt huyết đang thế chỗ các phi hành gia can đảm. Những ý tưởng mới, năng lượng mới và ngân sách mới đang thúc đẩy công cuộc phục hưng. Nhưng liệu sự kết hợp giữa nguồn vốn tư nhân và chính phủ có mở ra được con đường tới thiên đường?    Thật ra, định luật ba của Newton là về tương tác giữa hai vật, có khác so với nguyên lý hoạt động tên lửa. Ở đây, có lẽ tác giả muốn liên hệ cho dễ hiểu, nên giải thích như vậy. (ND)↩    Kiến trúc sư người Đức, từng giữ chức Bộ trưởng Khí tài và vũ trang của Đức Quốc xã. (BTV)↩    Nhại theo tên Sputnik của Liên Xô. Flop nghĩa là “thất bại”, kaput là “tiêu tùng”. (ND)↩    Ivan là cái tên phổ biến ở Nga, Johnny là tên phổ biến ở Mỹ. (ND)↩    Nguyên văn: No Buck Rogers, no bucks. Đây là một lối chơi chữ. Buck là đồng đô-la, còn Buck Rogers là tên một anh hùng trong tiểu thuyết. (ND)↩    Một vụ thảm sát nổi tiếng tại Hoa Kỳ vào ngày 14 tháng 2 năm 1929. (ND)↩    Nhà hàng hải người Italy, có công thám hiểm châu Mỹ. (ND)↩   Người là ánh sáng sinh ra tâm hồn tôi. Người là Mặt Trời, Mặt Trăng và tất cả những vì sao. – E.E. CUMMINGS 2. THỜI KÌ VÀNG SON MỚI CHO NGÀNH THÁM HIỂM KHÔNG GIAN    Thứ nhất là nguồn tài nguyên và vật lực từ giới doanh nghiệp tại Thung lũng Silicon. Sự kết hợp hiếm thấy giữa vốn tư nhân và nguồn tài chính chính phủ đang đưa thế hệ tên lửa mới ra đời. Song song đó, chi phí du hành không gian hiện đã giảm, giúp nhiều dự án trở nên khả thi. Sự ủng hộ của công chúng cũng lên một tầm cao mới, bởi người Mỹ lại đang lên cơn sốt với những bộ phim Hollywood và các chương trình TV đặc biệt về thám hiểm vũ trụ.    Nhưng quan trọng nhất, NASA cuối cùng đã lấy lại được trọng tâm. Ngày 8 tháng 10 năm 2015, sau nhiều năm trời rối ren, chao đảo và thiếu quyết đoán, rốt cuộc NASA cũng tuyên bố mục tiêu dài hạn của mình: đưa phi hành gia lên Sao Hỏa. Thậm chí họ còn phác thảo một loạt kế hoạch táo bạo khác, khởi đầu bằng việc trở lại Mặt Trăng. Nhưng Mặt Trăng không phải đích đến cuối cùng mà sẽ là bước đệm cho mục tiêu đầy tham vọng là bay đến Sao Hỏa. Vậy là cơ quan từng mất phương hướng giờ bỗng tìm thấy lối đi. Giới phân tích ca ngợi quyết định này, họ kết luận NASA một lần nữa lại giành vị thế dẫn đầu trong cuộc đua thám hiểm vũ trụ.    Vậy thì trước hết, ta hãy nói về thiên thể gần mình nhất, Mặt Trăng, rồi sau đó sẽ tiến vào vũ trụ sâu thẳm. Ă TRỞ LẠI MẶT TRĂNG    Giữ vai trò trụ cột trong chương trình trở lại Mặt Trăng là tên lửa đẩy hạng nặng SLS (Space Launch System: Hệ thống Phóng Không gian) kết hợp với tàu con nhộng Orion. Cả hai tưởng đã “mồ côi” khi Tổng thống Obama cắt giảm ngân sách vào đầu thập niên 2010, hủy bỏ chương trình Constellation. Nhưng NASA đã cứu vãn thành công tàu Orion của chương trình Constellation và cả tên lửa SLS, bấy giờ vẫn đang trong quá trình thiết kế. Tuy ban đầu được xây dựng cho những sứ mạng hoàn toàn riêng biệt, nhưng SLS và Orion đã được kết hợp nhanh chóng, tạo thành hệ thống phóng cơ bản của NASA.    Hiện tại, hệ thống SLS/Orion dự kiến sẽ đưa phi hành gia tiếp cận Mặt Trăng vào giữa thập niên 2020.    Điểm đầu tiên nhận thấy ở SLS/Orion là nó không giống chút nào với hệ thống tiền thân trực tiếp, tức tàu con thoi, mà giống tên lửa Saturn V. Gần nửa thế kỷ qua, Saturn V đã trở thành vật trưng bày trong bảo tàng. Nhưng theo một cách nào đó, ta có thể nói nó đã được tái sinh thành tên lửa đẩy SLS. Ngắm SLS/Orion, ta có cảm giác thân thuộc.    SLS có thể mang tải trọng 130 tấn. Chiều cao của hệ thống là hơn 98 m, tương đương tên lửa Saturn V. Thay vì ngồi trong tàu đặt ở hông tên lửa đẩy như khi sử dụng tàu con thoi, các phi hành gia giờ đây sẽ ngồi trong “tàu con nhộng” đặt trực tiếp ở đầu tên lửa đẩy, giống như tàu Apollo đặt trên Saturn V. Khác tàu con thoi, SLS/ Orion chủ yếu dùng để chở người chứ không chở hàng hóa. Ngoài ra, SLS/Orion được thiết kế để không chỉ đạt đến quỹ đạo Trái Đất tầm thấp mà nhằm đạt vận tốc thoát ly Trái Đất giống Saturn V.    Tàu con nhộng Orion có thể mang theo bốn đến sáu thành viên phi hành đoàn, trong khi tàu Apollo của Saturn V chỉ mang được ba người. Tuy vậy, không gian bên trong Orion cũng chật hẹp như Apollo. Đường kính tàu gần năm mét, chiều cao hơn ba mét và nặng hơn 25.800 kg (do tiết kiệm không gian là điều được ưu tiên, nên phi hành gia trong lịch sử đều là những người nhỏ con. Yuri Gagarin chẳng hạn, ông chỉ cao khoảng 1m58.)    Một khác biệt nữa là Saturn V được chế tạo chuyên biệt để bay lên Mặt Trăng, còn SLS có thể đưa bạn gần như tới mọi nơi - Mặt Trăng, các tiểu hành tinh, thậm chí là Sao Hỏa.    Chúng ta có cả những tỷ phú phát ngán khi thấy bộ máy quan liêu của NASA làm việc chậm chạp, họ muốn đưa phi hành gia lên Mặt Trăng và thậm chí là Sao Hỏa thật sớm. Các ông chủ trẻ này bị hấp dẫn bởi đề xuất sẽ tư nhân hóa chương trình đưa người vào vũ trụ của Cựu Tổng thống Obama. So sánh Saturn V, tên lửa đầu tiên đưa con người lên Mặt Trăng, với tàu con thoi và các hệ thống tên lửa đẩy hiện đang thử nghiệm.    Phe ủng hộ cho rằng bước đi thận trọng của NASA là để bảo đảm những yêu cầu về an toàn. Sau hai thảm họa phóng tàu con thoi, NASA phải ra điều trần trước Quốc hội và chương trình không gian suýt đã bị hủy bỏ vì bị dư luận kịch liệt phản đối. Thêm một thảm họa nữa có thể sẽ thật sự đặt dấu chấm hết cho chương trình. Người ta còn chỉ ra, hồi thập niên 1990, NASA từng cố gắng áp dụng phương châm “Nhanh hơn, Tốt hơn, Rẻ hơn”. Nhưng khi tàu Mars Observer mất tích năm 1993 do vỡ bể nhiên liệu ngay khi sắp tiến vào quỹ đạo quanh Sao Hỏa, nhiều người cho rằng NASA có lẽ đã quá hấp tấp và phương châm này âm thầm bị dẹp bỏ.    Vậy, cần có một người khéo léo tìm ra sự dung hòa giữa một bên là những cái đầu nóng, muốn đẩy nhanh tiến độ, còn bên kia là các công chức chủ trương an toàn và lo sợ phải trả giá cho thất bại.    Tuy thế, ta đã có đến hai tỷ phú đi đầu trong việc đẩy mạnh chương trình vũ trụ: Jeff Bezos - nhà sáng lập Amazon, chủ báo Washington Post và Elon Musk – nhà sáng lập PayPal, Tesla và SpaceX.    Báo giới gọi cuộc đua giữa hai người là trận “tỷ phú đại chiến.”    Cả Bezos và Musk đều muốn đưa nhân loại tiến xa trong không gian bao la. Trong khi Musk đặt tầm nhìn xa với mục tiêu là chinh phục Sao Hỏa thì Bezos đặt mục tiêu gần hơn, là đi lên Mặt Trăng. THÁM HIỂM MẶT TRĂNG    Mọi người từ khắp nơi đổ về Florida, hy vọng được chứng kiến cảnh con tàu vũ trụ đầu tiên đưa các phi hành gia lên Mặt Trăng. Con tàu sẽ mang theo ba phi hành gia trong chuyến du hành chưa từng có trong lịch sử loài người, lần đầu thám hiểm một thiên thể bên ngoài Trái Đất. Hành trình lên Mặt Trăng kéo dài khoảng ba ngày, các phi hành gia sẽ trải nghiệm những hiện tượng chưa từng được biết tới, chẳng hạn tình trạng không trọng lực. Sau hành trình phi thường đó, tàu sẽ hạ cánh an toàn xuống Thái Bình Dương và ba nhà du hành sẽ được ca ngợi như những anh hùng, mở ra chương mới cho lịch sử thế giới.    Mọi tính toán đều được thực hiện dựa trên định luật Newton để đảm bảo hành trình sẽ chính xác. Nhưng còn một vấn đề. Thực ra câu chuyện trên chỉ là hư cấu, do nhà văn Jules Verne viết nên trong cuốn tiểu thuyết mang tính tiên tri From the Earth to the Moon (Từ Trái Đất đến Mặt Trăng), xuất bản năm 1865, ngay sau cuộc Nội chiến Hoa Kỳ. Những người tổ chức chuyến thăm Mặt Trăng này không phải các nhà khoa học NASA, mà là thành viên Câu lạc bộ Súng Baltimore.    Điều thật sự đáng chú ý là, tuy truyện ra đời từ hơn 100 năm trước khi con người đặt chân lên Mặt Trăng, nhưng Jules Verne đã dự đoán đúng rất nhiều điều cho chuyến viếng thăm Mặt Trăng trong thực tế. Ông phác họa chính xác kích cỡ phi thuyền, vị trí phóng tàu và biện pháp hạ cánh xuống Trái Đất.    Khiếm khuyết lớn duy nhất trong cuốn sách là phương thức dùng đại bác khổng lồ bắn phi hành gia lên Mặt Trăng. Với gia tốc đột ngột của phát súng gấp khoảng 20.000 lần trọng lực, chắc chắn bất kỳ ai trên tàu cũng sẽ thiệt mạng. Tuy nhiên, khi tên lửa sử dụng nhiên liệu lỏng chưa xuất hiện thì Verne cũng không thể có cách hình dung nào khác cho chuyến hành trình này.    Verne cũng cho rằng các phi hành gia sẽ rơi vào trạng thái không trọng lực, nhưng chỉ khi tàu bay đến một điểm nhất định nằm ở khoảng giữa Trái Đất và Mặt Trăng. Ông không biết rằng các phi hành gia sẽ rơi vào trạng thái không trọng lực xuyên suốt hành trình. (Ngay cả ngày nay, nhiều người vẫn nhầm tưởng rằng không trọng lực là do trong không gian không có lực hút. Thực tế, có rất nhiều lực hút trong không gian, đủ mạnh để kéo những hành tinh khổng lồ như Sao Mộc quay quanh Mặt Trời. Không trọng lực xảy ra do các vật rơi với cùng tốc độ. Vì vậy, phi hành gia rơi cùng tốc độ với tàu vũ trụ và có cảm giác trọng lực đã biến mất.)    Ngày nay, cuộc chạy đua vào vũ trụ không được cấp vốn nhờ tài sản riêng của các thành viên Câu lạc bộ Súng Baltimore mà nhờ sổ séc của các nhà tài phiệt như Jeff Bezos. Thay vì chờ đợi NASA cho phép đóng tên lửa và xây dựng bệ phóng bằng tiền thuế của nhân dân, Bezos thành lập công ty riêng Blue Origin, tự xây dựng toàn bộ bằng tiền túi của mình.    Hiện dự án của Bezos đã xong giai đoạn lên kế hoạch. Blue Origin đã chế tạo một hệ thống tên lửa riêng, gọi là New Shepard (đặt theo tên Alan Shepard, người Mỹ đầu tiên bay vào không gian bằng tên lửa dưới quỹ đạo). Thực tế, New Shepard là tên lửa dưới quỹ đạo đầu tiên trên thế giới hạ cánh thành công về bệ phóng ban đầu, đánh bại tên lửa Falcon của Elon Musk (nhưng Falcon lại là tên lửa có thể tái sử dụng đầu tiên đưa được một kiện hàng lên quỹ đạo Trái Đất).    Tên lửa New Shepard của Bezos chỉ là tên lửa dưới quỹ đạo, tức là nó không thể đạt tốc độ 29.000 km/giờ vào quỹ đạo thấp của Trái Đất. Nó sẽ không đưa ta lên Mặt Trăng, nhưng có thể là tên lửa đầu tiên của Hoa Kỳ thường xuyên đưa khách du lịch lên tham quan không gian. Trong một video Blue Origin mới đây vừa tung ra về chuyến du hành tương lai trên New Shepard, du khách sẽ đi tàu vũ trụ mà như đang ngồi khoang hạng nhất trên tàu biển sang trọng. Bước vào khoang tàu, bạn sẽ ấn tượng ngay với không gian rộng rãi bên trong. Không giống như không gian chật chội thường thấy trên các phim khoa học viễn tưởng, đó là căn phòng rộng lớn đủ cho bạn và năm hành khách khác được ngồi trên những chiếc ghế ngả êm ái bọc da đen và thắt dây an toàn. Bạn có thể ngắm cảnh qua những cửa sổ lớn, kích thước khoảng 0,7 m chiều rộng và hơn 1 m chiều cao. “Ghế nào cũng là ghế cạnh cửa sổ, những cửa sổ lớn nhất từng thấy trong không gian.” Bezos tuyên bố. Du lịch vũ trụ chưa bao giờ hấp dẫn đến thế.    Bởi lẽ bạn sắp sửa bay vào không gian, nên có một số việc cần chuẩn bị trước. Hai ngày trước chuyến đi, bạn sẽ bay đến Van Horn, Texas, nơi Blue Origin đặt hệ thống phóng. Tại đây bạn sẽ gặp gỡ các hành khách khác và nghe phi hành đoàn hướng dẫn qua. Do chuyến du lịch được tự động hóa hoàn toàn nên các thành viên phi hành đoàn không bay cùng du khách.    Người hướng dẫn sẽ giải thích rằng toàn bộ chuyến bay kéo dài 11 phút, bạn sẽ bay thẳng đứng, lên cao 100 km, tới đường biên giữa khí quyển và không gian bên ngoài. Phía ngoài, bầu trời sẽ chuyển sang màu tím sẫm rồi đen như mực. Sau khi ra tới ngoài không gian, bạn có thể tháo dây an toàn và trải nghiệm hiện tượng không trọng lực trong vòng bốn phút. Bạn có thể bay lượn như diễn viên nhào lộn, vì lúc này đã không còn sức kéo của lực hút Trái Đất.    Một số hành khách sẽ bị say và ói mửa trong trạng thái không trọng lực nhưng người hướng dẫn khẳng định chuyện đó không thành vấn đề bởi chuyến đi rất ngắn.    (Để huấn luyện các phi hành gia, NASA sử dụng “sao chổi nôn ọe” là máy bay KC-135 có khả năng mô phỏng tình trạng không trọng lực. KC-135 bay vùn vụt lên cao, thình lình tắt động cơ chừng 30 giây, rồi rơi nhào xuống. Các phi hành gia giờ giống như hòn đá ném vào không trung – họ rơi tự do. Khi động cơ máy bay bật trở lại, họ mới rơi xuống sàn. Quy trình này lặp đi lặp lại suốt vài tiếng đồng hồ.)    Cuối chuyến du hành New Shepard, tàu sẽ nhả dù rồi nhẹ nhàng đáp đất bằng các tên lửa riêng chứ không cần thiết phải đáp xuống biển. Khác với tàu con thoi, nó sở hữu hệ thống an toàn tự động đẩy bạn khỏi tên lửa nếu động cơ không thể khởi động khi phóng. (Tàu con thoi Challenger không có hệ thống như vậy và bảy phi hành gia đã thiệt mạng.)    Blue Origin chưa công bố giá cho chuyến du lịch dưới quỹ đạo này, nhưng các nhà phân tích cho rằng chi phí ban đầu sẽ vào khoảng 200.000 đô-la mỗi hành khách. Đây là mức giá cho chuyến du hành bằng tên lửa dưới quỹ đạo của đối thủ cạnh tranh Richard Branson, một tỷ phú khác đã để lại dấu ấn trong lịch sử khám phá không gian. Branson là nhà sáng lập hãng hàng không Virgin Atlantic và hãng vũ trụ Virgin Galactic, đồng thời là người đứng sau để tài trợ những nỗ lực nghiên cứu của kỹ sư hàng không vũ trụ Burt Rutan. Năm 2004, chiếc SpaceShipOne của Rutan gây tiếng vang lớn khi giành 10 triệu đô-la giải thưởng Ansari XPRIZE. SpaceShipOne có thể bay tới tận đường biên khí quyển cách mặt đất 112 km. Bất chấp việc SpaceShipTwo gây tai nạn chết người vào năm 2014 khi bay trên sa mạc Mojave, Branson vẫn tiếp tục kế hoạch thử nghiệm tên lửa và biến du lịch không gian thành hiện thực. Thời gian sẽ trả lời liệu hệ thống tên lửa nào sẽ thành công về mặt thương mại. Nhưng rõ ràng du lịch không gian đã có vị trí vững chắc.    Hiện tại Bezos đang sản xuất loại tên lửa khác sẽ đưa con người vào quỹ đạo Trái Đất. Đó là tên lửa New Glenn, đặt theo tên phi hành gia John Glenn, người Mỹ đầu tiên bay vòng quanh Trái Đất. Tên lửa này gồm ba tầng, cao hơn 95 m và tạo lực đẩy gần 1,7 triệu kilogram. Tuy New Glenn vẫn đang trong quá trình thiết kế, nhưng Bezos đã hé lộ rằng ông đang lên kế hoạch cho loại tên lửa còn tiên tiến hơn nữa, có tên là New Armstrong, có thể bay vượt quỹ đạo Trái Đất và tiến đến Mặt Trăng.    Khi còn nhỏ, Bezos đã mơ được bay vào vũ trụ cùng đoàn phi hành gia trên tàu Enterprise trong phim Star Trek. Ông còn tham gia vào các buổi diễn kịch Star Trek dựa theo phiên bản phim truyền hình, đóng vai Spock, thuyền trưởng Kirk, thậm chí cả máy tính LCARS. Sau khi tốt nghiệp trung học, khi mà hầu hết các bạn thiếu niên đều mơ mộng về việc mua chiếc xe đầu tiên hoặc tham dự đêm dạ vũ cuối của thời trung học, thì ông cặm cụi lên kế hoạch cho thế kỷ tới. Ông nói mình muốn “xây khách sạn, khu giải trí, du thuyền, những vùng đất cho hai, ba triệu người trên quỹ đạo quanh Trái Đất.”    “Toàn bộ ý tưởng đó là để giữ gìn Trái Đất… Mục tiêu [là] để di tản con người. Hành tinh chúng ta sẽ trở thành công viên.” Ông viết. Theo hình dung của ông, hoạt động công nghiệp gây ô nhiễm trên hành tinh cũng sẽ được đưa ra ngoài không gian.    Nói là làm, khi trưởng thành, Bezos thành lập công ty Blue Origin để chế tạo tên lửa cho tương lai. Tên của công ty có nghĩa là Nguồn Xanh, là lời nhắc về Trái Đất, vì Trái Đất trông giống một quả cầu xanh khi nhìn từ không gian. Mục tiêu là “mở ra ngành du lịch không gian cho những vị khách có thể chi trả, định hướng cho Blue chỉ đơn giản như vậy.” Ông nói. “Chúng tôi muốn thấy hàng triệu người sống và làm việc ngoài không gian. Sẽ mất nhiều thời gian nhưng tôi nghĩ đó là mục tiêu đáng làm”.    Năm 2017, Bezos công bố kế hoạch ngắn hạn mới của Blue Origin là thiết lập hệ thống giao hàng lên Mặt Trăng. Ông hình dung một quy trình lớn có thể vận chuyển máy móc, vật liệu xây dựng, hàng hóa và dịch vụ tới Mặt Trăng tương tự như trang web Amazon nhanh chóng chuyển đi các sản phẩm rất phong phú chỉ sau một cú nhấp chuột. Từng bị coi là nơi cô đơn trên vũ trụ, Mặt Trăng sẽ trở thành trung tâm công nghiệp và thương mại nhộn nhịp, với các nhà máy sản xuất và những căn cứ có người ở lâu dài.    Thường thì chuyện về những thành phố trên Mặt Trăng như thế này sẽ bị gạt đi như lời tầm phào của những người lập dị. Nhưng khi chúng được thốt ra từ một trong những người giàu nhất thế giới, có sức ảnh hưởng tới tổng thống, Quốc hội Hoa Kỳ và ban biên tập tờ Washington Post, thì tất cả sẽ thấy đó là chuyện nghiêm túc. CĂN CỨ MẶT TRĂNG THƯỜNG TRỰC    Để giúp chi trả cho những dự án tham vọng kể trên, giới thiên văn học tìm hiểu các khía cạnh vật lý và kinh tế của việc khai thác Mặt Trăng và nhận thấy có ít nhất ba nguồn tiềm năng đáng tận dụng.    Thập niên 1990, một khám phá làm giới khoa học bất ngờ: ở nam bán cầu Mặt Trăng tồn tại lượng băng lớn. Nằm dưới bóng những rặng núi rộng lớn và các hố thiên thạch là vùng tối vĩnh cửu có nhiệt độ dưới mức 0°C. Có lẽ lớp băng này hình thành do va chạm với sao chổi từ thời sơ khai của Hệ Mặt Trời. Sao chổi chủ yếu cấu tạo từ băng, bụi, và đá, nên bất cứ sao chổi nào va chạm với Mặt Trăng ở những vùng tối đều có khả năng để lại nước và băng. Nước có thể chuyển hóa thành oxy và hydro (hai thành phần chính của nhiên liệu tên lửa). Nhờ đó Mặt trăng có thể trở thành trạm nhiên liệu không gian. Nước cũng có thể được lọc để uống hoặc dùng cho nông trại quy mô nhỏ.    Thực tế, một nhóm doanh nhân khác ở Thung lũng Silicon đã thành lập công ty Moon Express (Vận chuyển tốc hành Mặt Trăng) để bắt đầu quá trình khai thác băng từ Mặt Trăng. Đây là công ty đầu tiên được chính phủ cấp phép để khởi động dự án thương mại này. Tuy vậy, mục tiêu sơ bộ của Moon Express lại khiêm tốn hơn. Công ty sẽ đưa xe đi trên mặt trăng lên Mặt Trăng thăm dò các mỏ băng một cách có hệ thống. Moon Express đã huy động đủ vốn từ giới tư nhân để bắt đầu chiến lược này. Khi tiền bạc đã lo đủ, các hệ thống sẽ đi vào vận hành.    Qua phân tích những mẫu đá Mặt Trăng do phi hành đoàn Apollo mang về, các nhà khoa học tin rằng trên Mặt Trăng có thể có những nguyên tố mang nhiều giá trị kinh tế khác. Các nguyên tố đất hiếm đóng vai trò cốt yếu trong ngành công nghiệp điện tử nhưng phần lớn chỉ có ở Trung Quốc. (Đất hiếm nằm ở khắp nơi với số lượng nhỏ, nhưng ngành công nghiệp đất hiếm Trung Quốc chiếm 97% giao dịch thế giới. Quốc gia này nắm giữ khoảng 30% trữ lượng đất hiếm toàn cầu.) Cách đây vài năm, chiến tranh thương mại quốc tế suýt nữa đã bùng nổ do các nhà cung cấp Trung Quốc đột ngột tăng giá loại nguyên tố then chốt này, và thế giới chợt nhận ra Trung Quốc gần như giữ thế độc quyền. Theo ước tính, đất hiếm sẽ ngày càng khan hiếm trong những thập niên tới, do vậy việc tìm ra nguồn cung mới trở nên khẩn thiết. Đất hiếm đã được tìm thấy trong đá Mặt Trăng, do đó một ngày kia, khai thác đất hiếm Mặt Trăng có thể sẽ sinh lãi. Bạch kim là một nguyên tố quan trọng khác trong ngành công nghiệp điện tử và người ta đã phát hiện nhiều khoáng chất giống với bạch kim trên Mặt Trăng, có lẽ chúng xuất hiện sau những va chạm với các tiểu hành tinh từ xa xưa.    Sau cùng là triển vọng tìm ra heli-3, yếu tố rất hữu ích trong phản ứng nhiệt hạch. Khi các nguyên tử hydro kết hợp với nhau dưới nhiệt độ cực cao trong phản ứng nhiệt hạch, các hạt nhân hydro cũng hợp lại tạo thành heli, đồng thời tăng thêm một lượng lớn năng lượng và nhiệt. Phần năng lượng dôi ra đó rất phù hợp để vận hành máy móc. Tuy nhiên, quy trình này rất nguy hiểm vì nó tạo ra một lượng neutron lớn. Điểm mạnh của phản ứng nhiệt hạch có heli-3 là thay vì neuron thì chúng lại giải phóng rất nhiều proton, vốn dễ bị các trường điện từ đánh bật và dễ xử lý hơn nhiều. Các lò phản ứng nhiệt hạch vẫn mang tính thử nghiệm cao và hiện tại trên Trái Đất chưa tồn tại lò phản ứng nào. Nhưng nếu lò được phát triển thành công, chúng ta có thể khai thác heli-3 từ Mặt Trăng để làm nhiên liệu cho các lò phản ứng nhiệt hạch trong tương lai.    Nhưng điều này làm nảy sinh một rắc rối: tính hợp pháp của việc khai thác Mặt Trăng hoặc việc giành quyền sở hữu nó.    Năm 1967, Hoa Kỳ, Liên Xô và nhiều quốc gia khác cùng ký Hiệp ước Không gian Vũ trụ, cấm bất kỳ quốc gia nào tuyên bố chủ quyền các thiên thể như Mặt Trăng chẳng hạn. Hiệp ước này cấm việc đưa vũ khí hạt nhân lên quỹ đạo Trái Đất, Mặt Trăng hoặc bất cứ nơi nào khác trong không gian. Thử nghiệm vũ khí cũng bị cấm. Đây là hiệp ước đầu tiên, cũng là duy nhất, về vũ trụ và đến nay vẫn còn hiệu lực.    Tuy nhiên, Hiệp ước Không gian vũ trụ không nhắc đến quyền sở hữu đất đai tư nhân, hay việc sử dụng Mặt Trăng vào mục đích thương mại. Có lẽ những người soạn thảo hiệp ước đã không nghĩ rằng khu vực tư nhân sẽ lên được Mặt Trăng. Nhưng những vấn đề pháp lý quan trọng này cần được giải quyết sớm, đặc biệt khi giờ đây giá thành du lịch không gian đã giảm mạnh và giới tỷ phú muốn thương mại hóa vũ trụ.    Trung Quốc tuyên bố sẽ đưa phi hành gia lên Mặt Trăng trước năm 2025. Nếu họ cắm cờ trên đó thì cũng chỉ là hành động tượng trưng. Nhưng chuyện gì sẽ xảy ra nếu một nhà tư bản bay lên Mặt Trăng bằng tàu riêng rồi đóng cọc tuyên bố chủ quyền ở đó?    Khi các vấn đề kỹ thuật và chính trị đã giải quyết xong, câu hỏi tiếp theo là: Cuộc sống trên Mặt Trăng sẽ như thế nào? Ê Ă SỐNG TRÊN MẶT TRĂNG    Những phi hành gia đầu tiên lên Mặt Trăng chỉ ở lại đó không lâu, thường là vài ngày. Muốn biến Mặt Trăng thành nơi đầu tiên có người ở, các phi hành gia tương lai sẽ phải nán lại lâu hơn. Họ cần thích nghi với các điều kiện sống ở đây, mà như bạn có thể hình dung, chúng rất khác so với Trái Đất.    Một yếu tố làm giới hạn khoảng thời gian trên Mặt Trăng của các phi hành gia là thức ăn, nước và không khí, bởi nguồn dự trữ sẽ cạn kiệt chỉ sau vài tuần. Ban đầu, ta cần vận chuyển chúng lên từ Trái Đất. Cứ vài tuần phải phóng tàu không người lái lên Mặt Trăng để tiếp tế cho trạm. Sự sống của các phi hành gia phụ thuộc vào những lần tiếp tế này, nên mọi sự cố xảy ra đều sẽ là tình huống nguy cấp. Sau khi căn cứ Mặt Trăng xây dựng xong, dù có thể mới chỉ là căn cứ tạm thời, một trong những việc quan trọng đầu tiên của các phi hành gia là tạo ra oxy để thở và nuôi trồng lương thực. Có nhiều phản ứng hóa học có thể sản sinh ra oxy và sự hiện diện của nước sẽ là nguồn cấp nguyên liệu sẵn có. Lượng nước này cũng có thể dùng làm vườn thủy canh để trồng trọt.    May mắn là việc liên lạc với Trái Đất không phải vấn đề lớn, vì tín hiệu vô tuyến chỉ mất hơn một giây để đi từ Mặt Trăng đến Trái Đất. Tuy sẽ có độ trễ rất nhỏ, các phi hành gia vẫn có thể dùng điện thoại di động và mạng internet như trên Trái Đất, do vậy họ vẫn liên lạc được thường xuyên với những người yêu thương và cập nhật tin tức mới nhất.    Ban đầu, các phi hành gia phải sống bên trong tàu. Khi ra được bên ngoài, việc đầu tiên cần thực hiện là trải những tấm pin năng lượng Mặt Trời lớn để thu thập năng lượng. Một ngày Mặt Trăng dài bằng một tháng Trái Đất nên mỗi vị trí trên Mặt Trăng sẽ có hai tuần liên tục là ban ngày và hai tuần tiếp theo chìm trong đêm tối. Do vậy, ta cần lượng pin rất lớn để dự trữ năng lượng điện thu thập trong hai tuần “ngày” và sử dụng trong hai tuần “đêm” dài đằng đẵng tiếp sau đó.    Khi lên Mặt Trăng, các phi hành gia có thể sẽ muốn thám hiểm các vùng cực Mặt Trăng vì một số lý do. Ở các vùng cực có những đỉnh núi cao, nơi Mặt Trời không bao giờ lặn, do vậy một trang trại quang năng với hàng nghìn tấm pin mặt trời có thể tạo ra nguồn cung năng lượng ổn định không gián đoạn. Các phi hành gia cũng có thể tận dụng cả lượng băng nằm dưới bóng các rặng núi lớn và hố thiên thạch ở hai cực. Ước tính có 600 triệu tấn băng nằm dưới vùng cực bắc, với bề dày lên đến vài mét. Khi hoạt động khai thác được triển khai, một phần lớn lượng băng này có thể được thu thập, lọc để uống và điều chế oxy. Có cả tiềm năng khai thác phần đất của Mặt Trăng với trữ lượng oxy đáng ngạc nhiên. Thực tế, có khoảng 50 kg oxy trong mỗi 500 kg đất Mặt Trăng.    Các phi hành gia cũng cần thích nghi với trọng lực yếu trên Mặt Trăng. Theo định luật vạn vật hấp dẫn của Newton, trọng lực của các thiên thể có mối tương quan với khối lượng của chúng. Trọng lực của Mặt Trăng chỉ bằng 1/6 Trái Đất.    Như vậy có nghĩa việc vận chuyển các máy móc nặng nề trên Mặt Trăng sẽ dễ dàng hơn. Và vận tốc thoát ly cũng thấp hơn nên tên lửa có thể dễ dàng hạ cánh và cất cánh. Trong tương lai, một cảng vũ trụ nhộn nhịp trên Mặt Trăng là điều hoàn toàn khả thi.    Nhưng các phi hành gia của chúng ta sẽ phải học lại những động tác đơn giản, như việc bước đi. Các phi hành gia Apollo nhận thấy bước đi trên Mặt Trăng khá khó khăn và cách di chuyển nhanh nhất là nhảy. Do trọng lực Mặt Trăng thấp nên khi nhảy, bạn có thể tiến đi xa hơn nhiều so với việc bước chân và cũng dễ kiểm soát các cử động hơn.    Một vấn đề nữa là đối phó với bức xạ. Với những nhiệm vụ chỉ kéo dài vài ngày thì đó không phải vấn đề lớn. Nhưng nếu các phi hành gia ở lại đây hàng tháng trời, họ có thể phơi nhiễm đủ để gia tăng đáng kể nguy cơ mắc ung thư. (Một vấn đề sức khỏe đơn giản cũng có thể biến thành nguy cơ đe dọa tính mạng trên Mặt Trăng. Tất cả các phi hành gia đều phải học cách sơ cứu và một vài trong số họ có thể phải là bác sĩ thực thụ. Nếu, chẳng hạn, một phi hành gia lên cơn đau tim hay bị viêm ruột thừa trên Mặt Trăng, vị bác sĩ đó sẽ thực hiện liên lạc qua màn hình với các chuyên gia dưới Trái Đất, thậm chí có thể làm phẫu thuật bằng điều khiển từ xa. Robot cũng có thể được điều khiển bằng những bàn tay khéo léo từ Trái Đất để làm nhiều loại vi phẫu.) Hằng ngày, các phi hành gia phải theo dõi “dự báo thời tiết” từ các nhà thiên văn quan sát hoạt động Mặt Trời. Thay vì dự báo những cơn bão sấm sét sắp tới, các bản tin này sẽ cảnh báo hiện tượng lóa Mặt Trời phóng các chùm nóng bức xạ vào không gian. Nếu hiện tượng lóa diễn ra mạnh, các phi hành gia sẽ được cảnh báo để tìm nơi trú ẩn. Khi tín hiệu cảnh báo xuất hiện, họ có vài giờ trước khi cơn mưa các hạt hạ nguyên tử tích điện chết người dội xuống căn cứ.    Một cách tạo nơi trú ẩn bức xạ là đào căn cứ ngầm bên trong ống dung nham. Những ống này, vốn là tàn tích từ các núi lửa cổ xưa, có thể rộng đến hơn 300 m, tạo thành lớp bảo vệ vững chắc khỏi bức xạ Mặt Trời và vũ trụ.    Sau khi các phi hành gia dựng xong nơi ở tạm thời, những chuyến hàng lớn vận chuyển máy móc và đồ tiếp tế sẽ được phóng từ Trái Đất để bắt đầu công cuộc xây dựng căn cứ thường trực. Sử dụng các vật liệu làm sẵn hoặc có thể bơm phồng sẽ giúp đẩy nhanh quá trình xây dựng. (Trong phim 2001, các phi hành gia sống trong các căn cứ ngầm hiện đại rộng mênh mông, vừa có các bệ hạ cánh tên lửa vừa là cơ quan đầu não điều phối hoạt động khai thác Mặt Trăng. Căn cứ Mặt Trăng đầu tiên của chúng ta có thể không được tiện nghi như vậy, nhưng viễn cảnh trong phim có lẽ sẽ được thực hiện trong tương lai không xa.)    Trong công cuộc xây dựng các căn cứ ngầm, không thể tránh khỏi việc bạn muốn chế tạo hoặc sửa chữa các bộ phận máy móc. Tuy những thiết bị cỡ lớn như xe ủi và cần cẩu đương nhiên sẽ được chuyển tới từ Trái Đất, nhưng máy in 3D có thể tạo ra những chi tiết máy nhỏ bằng nhựa ngay trên Mặt Trăng.    Lý tưởng nhất là xây dựng được các nhà máy luyện kim. Nhưng điều này không khả thi vì không có không khí để cấp cho lò luyện. Tuy vậy, các thí nghiệm cho thấy nếu nung nóng đất Mặt Trăng bằng vi sóng, chúng có thể chảy ra rồi hợp lại tạo thành gạch gốm cứng như đá, có khả năng dùng làm vật liệu cơ bản để xây dựng căn cứ Mặt Trăng. Về nguyên tắc, toàn bộ cơ sở hạ tầng đều có thể xây bằng loại vật liệu lấy trực tiếp từ đất này. VUI CHƠI GIẢI TRÍ TRÊN MẶT TRĂNG    Cuối cùng, cần có phương tiện giải trí để các phi hành gia giải tỏa căng thẳng và thư giãn. Khi Apollo 14 đáp xuống Mặt Trăng năm 1971, các quan chức NASA không hề biết rằng chỉ huy Alan Shepard đã bí mật cất trong tàu một cây gậy đánh gôn 6-iron16. Họ rất ngạc nhiên khi thấy Shepard rút cây gậy và đánh bóng golf bay đi gần 200 m trên bề mặt Mặt Trăng. Đây là lần đầu tiên và duy nhất có người thực hiện hoạt động thể thao tại thiên thể khác. (Một bản sao của cây gậy hiện được trưng bày ở Bảo tàng Hàng không Vũ trụ Quốc gia Smithsonian, Washington D.C.) Chơi thể thao trên Mặt Trăng thực sự là một thách thức do thiếu không khí và lực hút yếu. Nhưng chúng lại tạo điều kiện để thực hiện một số điều phi thường.    Trong các nhiệm vụ Apollo 15, 16 và 17, các phi hành gia đã cưỡi những chiếc LRV (Lunar Roving Vehicle: Xe Thăm dò Mặt Trăng) chạy trên bề mặt Mặt Trăng đầy bụi đất, mỗi người đi khoảng 27 đến 35 km. Đây không chỉ là nhiệm vụ khoa học giá trị, mà còn là cuộc thám hiểm kỳ thú khi họ được là những người đầu tiên chứng kiến các hố thiên thạch khổng lồ và những rặng núi hùng vĩ. Trong tương lai, việc chạy xe địa hình sẽ không chỉ giúp đẩy nhanh việc nghiên cứu bề mặt Mặt Trăng, lắp đặt pin năng lượng Mặt Trời và xây dựng trạm Mặt Trăng đầu tiên, mà còn là hình thức giải trí. Thậm chí có thể có cả cuộc đua xe đầu tiên trên Mặt Trăng.    Du lịch và thám hiểm Mặt Trăng có thể trở thành hoạt động giải trí được ưa thích khi công chúng khám phá ra những kỳ quan trên miền đất xa lạ. Do trọng lực thấp, các du khách có thể đi bộ đường dài mà không thấy mệt. Những người leo núi có thể thả mình xuống núi dốc bằng dây thừng mà không tốn mấy sức lực. Và từ trên đỉnh các hố thiên thạch và rặng núi, họ chiêm ngưỡng toàn bộ quang cảnh Mặt Trăng hoàn toàn nguyên sơ suốt hàng tỷ năm qua. Những ai yêu thích khám phá hang động sẽ mê mẩn hệ thống ống dung nham khổng lồ ngoằn ngoèo trên khắp Mặt Trăng. Trên Trái Đất, hang động do sông ngầm tạc nên và chúng vẫn còn chứa nhiều dấu tích của các dòng nước xưa dưới dạng thạch nhũ và măng đá. Nhưng trên Mặt Trăng không có những dạng lắng đọng nước lỏng. Hang động ở đây hình thành do các dòng dung nham nóng chảy tạc vào đá. Do đó, trông chúng sẽ hoàn toàn khác với các hang động ta thấy trên Trái Đất. MẶT TRĂNG ĐẾN TỪ ĐÂU?    Sau khi khai thác thành công những nguồn tài nguyên trên bề mặt Mặt Trăng, ta đương nhiên sẽ nghiên cứu những gì còn ẩn giấu bên dưới. Cũng như việc bất ngờ đào được dầu mỏ trên Trái Đất, việc tìm ra bí mật bên dưới có thể sẽ làm biến đổi hoàn toàn bối cảnh kinh tế. Nhưng trong lòng Mặt Trăng liệu có những gì? Để giải đáp thắc mắc này, ta phải xem xét câu hỏi: Mặt Trăng đến từ đâu?    Nguồn gốc của Mặt Trăng đã khiến con người trăn trở suốt hàng thiên niên kỷ. Do Mặt Trăng ngự trị màn đêm, nên nó thường bị đánh đồng với bóng tối hoặc sự điên loạn. Từ lunatic (người điên) trong tiếng Anh, bắt nguồn từ từ luna, trong tiếng Latin nghĩa là Mặt Trăng.    Người đi biển thời xưa quan tâm đặc biệt đến mối liên hệ giữa Mặt Trăng, thủy triều và Mặt Trời. Họ rút ra kết luận chính xác rằng đúng là có mối liên quan mật thiết giữa ba điều này với nhau.    Người xưa còn nhận ra một thực tế lạ lùng: chúng ta chỉ thấy một bên của Mặt Trăng mà thôi. Hãy nhớ lại những lần nhìn lên Mặt Trăng, bạn sẽ nhận ra mình luôn nhìn vào một “khuôn mặt” duy nhất.    Isaac Newton là người đã đưa các mảnh ghép về đúng vị trí. Ông đã tính toán được thủy triều xuất hiện là do lực hút của Mặt Trăng và Mặt Trời tác động lên các đại dương trên Trái Đất. Theo lý thuyết của ông, Trái Đất cũng tạo hiệu ứng thủy triều lên Mặt Trăng. Do Mặt Trăng chỉ toàn đá, không có biển, nên nó bị Trái Đất “bóp” cho hơi phình ra. Trong quá trình quay quanh Trái Đất, Mặt Trăng có thời từng lắc lư quanh quỹ đạo của chính nó. Về sau, sự lắc lư giảm dần, cho đến khi sự tự quay của Mặt Trăng bị “khóa” với Trái Đất, khiến một mặt của nó luôn hướng về phía chúng ta. Đây là hiện tượng “khóa thủy triều” phổ biến khắp Hệ Mặt Trời. Các vệ tinh của Sao Mộc và Sao Thổ cũng bị “khóa” y như vậy.    Vận dụng định luật Newton, bạn có thể thấy rõ lực thủy triều đang đẩy Mặt Trăng dịch chuyển theo đường xoắn ốc xa dần Trái Đất. Bán kính quỹ đạo Mặt Trăng mỗi năm tăng thêm khoảng bốn xentimét. Tác động rất nhỏ này có thể đo lường bằng cách bắn tia laser lên Mặt Trăng – các phi hành gia đã để lại một mặt gương trên đó để thực hiện thí nghiệm này – rồi tính toán xem các tia này mất bao lâu để dội về Trái Đất. Thời gian cả đi lẫn về của chúng hiện khoảng hai giây, nhưng con số này đang tăng dần. Vì Mặt Trăng đang di chuyển ra xa, nên nếu “quay ngược cuộn băng”, ta có thể ước tính quỹ đạo quá khứ của nó.    Một phép tính nhanh cho thấy Mặt Trăng tách khỏi Trái Đất từ hàng tỷ năm trước. Và các bằng chứng hiện đại chỉ ra rằng cách đây 4,5 tỷ năm, không lâu sau khi hình thành, Trái Đất va chạm với một tiểu hành tinh cỡ lớn là Theia, có kích thước tương đương Sao Hỏa. Theo mô phỏng trên máy tính cho ta cái nhìn rõ nét về vụ va chạm này, một mảnh Trái Đất khổng lồ bị văng ra và bắn vào không gian. Nhưng do tiểu hành tinh chỉ bay sượt qua chứ không đâm thẳng chính diện nên phần lớn lõi sắt bên trong Trái Đất vẫn còn. Kết quả là, tuy Mặt Trăng cũng có sắt, nhưng nó không có từ trường mạnh do thiếu lõi sắt nóng chảy.    Sau cú va chạm, Trái Đất trông giống như nhân vật Pac-Man trong trò chơi điện tử: tròn và khuyết mất một mẩu. Nhưng do bản chất hấp dẫn của trọng lực, cả Mặt Trăng lẫn Trái Đất đều khôi phục trở lại dạng hình cầu.    Bằng chứng về giả thuyết va chạm này được củng cố nhờ 382 kg đá do các phi hành gia mang về từ chuyến đi lịch sử lên Mặt Trăng. Các nhà thiên văn nhận thấy Mặt Trăng và Trái Đất có thành phần hóa chất gần như giống hệt nhau, đều gồm silicon, oxy và sắt.Trong khi đó, phân tích ngẫu nhiên cho thấy đá lấy từ vành đai tiểu hành tinh có thành phần khá khác biệt với đá trên Trái Đất.    Tôi từng có dịp tiếp cận đá Mặt Trăng khi còn là sinh viên cao học ngành vật lý lý thuyết tại Phòng thí nghiệm Bức xạ Berkeley. Khi được quan sát một mẫu đá Mặt Trăng dưới một kính hiển vi có độ phân giải lớn, tôi kinh ngạc với những gì trông thấy. Trên bề mặt đá có những vết lõm nhỏ do các vi thiên thạch va chạm với Mặt Trăng từ hàng tỷ năm trước tạo nên. Sau đó, nhìn kỹ hơn, tôi thấy trong vết lõm có những vết lõm khác nhỏ hơn. Và bên trong vết nhỏ hơn, lại có vết nhỏ hơn nữa. Đá Trái Đất không có hiện tượng “lõm trong lõm”, vì các vi thiên thạch đều bị bốc hơi khi xuyên qua khí quyển. Nhưng chúng có thể chạm đến bề mặt Mặt Trăng bởi trên Mặt Trăng không tồn tại khí quyển. (Như vậy có nghĩa các vi thiên thạch có thể trở thành vấn đề cho các phi hành gia trên Mặt Trăng.)    Do cấu tạo của Mặt Trăng rất giống Trái Đất, nên rất có thể việc khai thác trong lòng Mặt Trăng sẽ chỉ hữu ích khi xây dựng các thành phố trên đó. Sẽ quá tốn kém để mang đá Mặt Trăng về Trái Đất nếu chúng chỉ như những gì Trái Đất đã sẵn có. Nhưng vật liệu Mặt Trăng sẽ cực kỳ có giá trị để xây dựng hạ tầng tại chỗ, gồm nhà cửa, đường sá và đường cao tốc. Ê À ĐI BỘ TRÊN MẶT TRÀNG    Chuyện gì sẽ xảy ra nếu bạn cởi bỏ bộ đồ vũ trụ trên Mặt Trăng? Vì không có không khí, bạn sẽ chết ngạt, nhưng còn một điều kinh khủng hơn: máu bạn sẽ sôi lên.    Ở mực nước biển, nhiệt độ sôi của nước là 100°C. Điểm sôi sẽ giảm khi áp suất khí quyển giảm. Tôi có minh chứng sinh động cho nguyên lý này khi đi cắm trại trên núi hồi bé. Chúng tôi rán trứng trong chảo đặt trên lửa. Trứng kêu xèo xèo trên lửa trông rất ngon. Nhưng khi ăn vào, tôi suýt nôn ọe. Vị thật kinh khủng. Và tối nhận ra khi leo lên núi, áp suất khí quyển bắt đầu giảm và điểm sôi của nước cũng giảm. Dù trứng rán nở bong bóng và có vẻ đã chín, nhưng thực ra chúng không bao giờ chín hoàn toàn và không hề nóng.    Tôi cũng gặp hiện tượng này trong một dịp lễ Giáng sinh lúc nhỏ. Tại nhà, chúng tôi có bộ đèn trang trí Giáng sinh kiểu cũ gồm nhiều tuýp nước thuôn đặt dọc trên mỗi đèn điện. Khi bật công tắc, nước trong tuýp sôi lên tỏa sáng nhiều màu rực rỡ, rất hấp dẫn. Lần nọ, tôi chơi dại, dùng tay không nắm tuýp nước sôi. Lúc ấy, tôi tưởng sẽ thấy nóng giãy do nước sôi, nhưng lại gần như chẳng cảm thấy gì. Nhiều năm sau tôi mới hiểu chuyện gì đã xảy ra. Bên trong tuýp là môi trường chân không một phần. Do đó, điểm sôi của nước giảm, vậy nên nhiệt lượng tỏa ra từ đèn điện dù nhỏ cũng đủ làm cho nước sôi, nước tuy sôi nhưng không nóng.    Các phi hành gia sẽ gặp trường hợp tương tự nếu bộ đồ vũ trụ của họ bị thủng giữa không gian hoặc trên Mặt Trăng. Khi không khí thoát ra ngoài qua lỗ thủng, áp suất bên trong sẽ hạ và điểm sôi của nước cũng hạ theo. Vậy là máu trong người phi hành gia sẽ bắt đầu sôi.    Ngồi tại Trái Đất, ta không nhận ra mỗi xentimét vuông trên da đều chịu một lực hơn một kilôgam đè lên, do phía trên chúng ta là một cột khí khổng lồ. Vậy tại sao ta không bị nghiền nát? Là bởi ta cũng có một lực hơn một kilôgam khác đẩy ra từ bên trong cơ thể, tạo thành thế cân bằng. Nhưng nếu lên Mặt Trăng, hơn một kilôgam lực đè xuống từ khí quyển sẽ biến mất và chỉ còn lại lực hơn một kilôgam đẩy ra từ bên trong ta.    Nói cách khác, cởi bỏ bộ đồ vũ trụ trên Mặt Trăng sẽ là trải nghiệm rất không hay ho. Tốt nhất nên luôn luôn mặc nó.    Một căn cứ thường trực ở Mặt Trăng trông sẽ như thế nào? Đáng tiếc là NASA chưa đưa ra bất kỳ tài liệu chính thức nào, nên tất cả những gì ta có làm chỉ dẫn là trí tưởng tượng của các tác giả truyện khoa học viễn tưởng và giới biên kịch Hollywood. Nhưng khi căn cứ Mặt Trăng xây dựng xong, chắc chắn ta phải cố gắng biến nó thành nơi tự cung tự cấp hoàn toàn. Hệ thống như vậy sẽ giúp giảm rất nhiều chi phí. Nhưng nó cũng đòi hỏi cơ sở hạ tầng rất mạnh: các nhà máy để sản xuất vật liệu xây dựng, nhà kính lớn trồng lương thực, xưởng hóa chất để tạo oxy và ngân hàng quang năng khổng lồ để tích trữ năng lượng. Cần có một nguồn thu nhập để chi trả cho toàn bộ những thứ này. Do Mặt Trăng được cấu tạo từ vật liệu gần như giống Trái Đất, nên nguồn thu nhập đó sẽ không nằm trên Mặt Trăng. Đó là lý do các doanh nhân tại Thung lũng Sillicon đang nhắm tới các tiểu hành tinh. Có hàng triệu tiểu hành tinh trong vũ trụ và chúng có thể là những kho báu tiềm năng vô giá.    Gậy đánh gôn bằng sắt có nhiều loại, thường đánh số từ 3 đến 9, như 3-iron, 4-iron, 5-iron, 6-iron… Mỗi loại khác nhau về độ mở mặt gậy. (ND)↩    Các tiểu hành tinh sát thủ chính là cách thiên nhiên hỏi chúng ta: “Xây dựng chương trình không gian đến đâu rồi?” – KHUYẾT DANH 3. KHAI MỎ TRÊN TRỜI    Ông vừa đặt bút ký, chi cho Napoleon 15 triệu đô-la, một khoản tiền cực lớn vào năm 1803. Đây là quyết định gây tranh cãi và tốn kém nhất trong sự nghiệp tổng thống của ông. Ông đã mở rộng gấp đôi diện tích Hoa Kỳ. Giờ đất nước của ông sẽ trải dài đến tận dãy Rocky. Vụ mua Louisiana sẽ là thành công lớn nhất, hoặc thất bại lớn nhất, trong nhiệm kỳ tổng thống của ông.    Nhìn lên bản đồ, ngắm vùng đất mới mênh mông hoàn toàn chưa được khám phá, ông tự hỏi liệu mình sẽ phải hối hận vì quyết định này không.    Rồi đây, ông sẽ yêu cầu Meriwether Lewis và William Clark thực hiện nhiệm vụ thám hiểm khu vực vừa mua được. Liệu nó sẽ là chốn thiên đàng hoang sơ đang đợi được người đến định cư hay là vùng đất thê lương cằn cỗi?    Dù sao đi nữa, ông tự nhủ, sẽ phải mất cả ngàn năm nữa mới xử lý được toàn bộ vùng Louisiana rộng lớn để nhân dân an cư lạc nghiệp.    Vài thập niên sau, một sự việc xảy ra làm thay đổi hoàn toàn mọi thứ. Năm 1848, người ta phát hiện thấy vàng tại xưởng cưa Sutter, California. Tin tức lan nhanh như điện xẹt. Hơn 300.000 người đổ xô về vùng hoang dã này để tìm kiếm vận may đổi đời. Tàu thuyền khắp nơi xếp hàng dài tại bến cảng San Francisco. Nền kinh tế địa phương bùng nổ. Sang năm tiếp theo, California nộp đơn xin công nhận tư cách tiểu bang.    Theo chân cánh đào vàng là các nông dân, người chăn nuôi gia súc và doanh nhân, hình thành nên những thành phố lớn đầu tiên của miền Tây. Năm 1869, đường xe lửa kéo dài đến California, kết nối tiểu bang này với phần còn lại của nước Mỹ, hỗ trợ cơ sở hạ tầng vận tải và thương mại, khiến dân số trong vùng tăng lên nhanh chóng. Câu thần chú của thế kỷ 19 là “Tiến về miền tây nào, hỡi thanh niên.” Cơn sốt vàng tuy bùng nổ quá mức nhưng lại giúp miền Tây sớm trở thành vùng đất thuận lợi để định cư, tạo điều kiện cho tất cả những thay đổi kể trên.    Ngày nay, một số người tự hỏi liệu công cuộc khai thác vành đai tiểu hành tinh có thể tạo nên một Cơn sốt vàng trên vũ trụ hay không. Đã có một số doanh nghiệp tư nhân ngỏ ý quan tâm tới việc thám hiểm vùng này và các tài nguyên còn ẩn giấu nơi chúng. NASA cũng đã cấp vốn cho vài dự án có mục tiêu mang tiểu hành tinh về Trái Đất.    Vậy cuộc mở rộng vĩ đại tiếp theo sẽ là ở vành đai tiểu hành tinh chăng? Và nếu vậy, chúng ta sẽ tổ chức và duy trì nền kinh tế ở không gian bằng cách nào? Ta có thể hình dung sự tương đồng giữa chuỗi cung ứng nông nghiệp miền Tây hoang dã vào thế kỷ 19 và chuỗi cung ứng các tiểu hành tinh trong tương lai. Những năm 1800, các cao bồi lùa gia súc từ những trại chăn nuôi phía tây nam đi hơn 1.500 cây số tới những thành phố như Chicago. Tại đây, thịt bò được chế biến rồi chuyển về tận miền Đông bằng xe lửa để đáp ứng nhu cầu ở vùng thành thị. Tương tự như tuyến đường vận chuyển gia súc kết nối vùng Tây Nam và vùng Đông Bắc nước Mỹ, có thể sẽ xuất hiện ngành kinh tế kết nối từ vành đai tiểu hành tinh đến Mặt Trăng và Trái Đất. Mặt Trăng sẽ đóng vai trò như Chicago của tương lai, chế biến các khoáng sản giá trị từ vành đai tiểu hành tinh rồi vận chuyển về Trái Đất. NGUỒN GỐC VÀNH ĐAI TIỂU HÀNH TINH    Trước khi bàn sâu hơn về việc khai thác tiểu hành tinh, ta cần phân biệt một số khái niệm thường bị nhầm lẫn với nhau: thiên thạch, vẫn thạch, tiểu hành tinh và sao chổi. Thiên thạch là mảnh đá bị cháy trong khí quyển khi chúng bay vào Trái Đất. Đuôi thiên thạch có hướng từ Trái Đất đi ra, hình thành do ma sát với không khí. Vào những đêm quang đãng, khi nhìn lên bầu trời, bạn có thể thấy thiên thạch xuất hiện vài phút một lần.    Thiên thạch đã rơi xuống đất gọi là vẫn thạch.    Tiểu hành tinh là những mảnh đá vỡ trong Hệ Mặt Trời. Hầu hết chúng nằm trong khu vực vành đai tiểu hành tinh và là vết tích của một “sao hỏng” nằm giữa Sao Hỏa và Sao Mộc. Tổng khối lượng của tất cả các tiểu hành tinh đã biết gộp lại cũng chỉ bằng 4% khối lượng Mặt Trăng. Tuy nhiên, phần lớn số tiểu hành tinh vẫn chưa được phát hiện và con số này có thể lên đến hàng tỷ. Các tiểu hành tinh đa phần di chuyển theo quỹ đạo ổn định tại vành đai, nhưng thỉnh thoảng có một số đi lạc và lao vào khí quyển Trái Đất rồi bốc cháy thành thiên thạch.    Sao chổi là một thiên thể hình thành từ băng và đá, ở rất xa quỹ đạo Trái Đất. Trong khi các tiểu hành tinh đều nằm trong Hệ Mặt Trời thì nhiều sao chổi có quỹ đạo ở gần rìa của Hệ, tại Vành đai Kuiper, hay thậm chí bắt nguồn từ bên ngoài Hệ, trong Đám mây Oort. Những sao chổi ta thấy trong đêm là sao chổi có quỹ đạo tiến đến gần Mặt Trời. Khi chúng tiếp cận Mặt Trời, gió Mặt Trời thổi các hạt băng và bụi ra xa, tạo hình cái đuôi sao chổi quay về phía đối diện Mặt Trời, chứ không phải ngược chiều chuyển động.    Sau nhiều năm nghiên cứu, bức tranh về quá trình hình thành Hệ Mặt Trời đã hiện rõ. Khoảng năm tỷ năm trước, Mặt Trời của chúng ta chỉ là một đám mây khổng lồ quay với tốc độ chậm và có thành phần chủ yếu là khí hydro, khí heli và bụi. Phải mất vài năm ánh sáng mới đi xuyên hết đám mây này (năm ánh sáng là khoảng cách mà ánh sáng đi được trong một năm, khoảng hơn 9,5 ngàn tỷ kilômét). Do có khối lượng lớn, trọng lực dần khiến đám mây bị nén lại. Khi kích thước giảm đi, tốc độ quay của nó ngày một nhanh, tương tự như khi người trượt băng co tay vào để xoay nhanh hơn. Cuối cùng, đám mây cô đặc thành một chiếc đĩa quay nhanh với Mặt Trời ở vị trí trung tâm. Phần đĩa khí và bụi xung quanh Mặt Trời bắt đầu hình thành các tiền hành tinh, chúng lớn dần khi hấp thụ thêm vật liệu. Quá trình này giải thích vì sao toàn bộ các hành tinh đều quay quanh Mặt Trời theo cùng một hướng, trên cùng một mặt phẳng.    Có giả thuyết cho rằng một tiền hành tinh đã di chuyển quá gần Sao Mộc - hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt Trời - và bị trọng lực khủng khiếp của Sao Mộc xé tan, hình thành nên vành đai tiểu hành tinh. Một giả thuyết khác lại đề xuất rằng vành đai này ra đời sau vụ va chạm của hai tiền hành tinh.    Hệ Mặt Trời có thể được khắc họa bằng bốn vành đai quay quanh Mặt Trời: vành trong cùng gồm các hành tinh đá, là Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa; vành thứ hai là vành đai tiểu hành tinh; vành ba gồm các hành tinh khí khổng lồ, là Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương; cuối cùng là vành sao chổi, gọi là Vành đai Kuiper. Bên ngoài bốn vành đai này là một đám mây sao chổi hình cầu bao quanh Hệ Mặt Trời, gọi là Đám mây Oort.    Nước là một phân tử đơn giản, cũng là chất thường thấy trong Hệ Mặt Trời thuở sơ khai, nhưng nó tồn tại ở các thể khác nhau tùy thuộc vào khoảng cách với Mặt Trời, ở sát Mặt Trời, nơi nước sôi lên và bốc hơi, có Sao Thủy và Sao Kim. Trái Đất ở xa hơn, nên nước có thể tồn tại ở dạng lỏng. (Khu vực này còn được gọi là “vùng Goldilocks17”, nơi có nhiệt độ phù hợp để nước dạng lỏng tồn tại.) Ở xa hơn Trái Đất, nước đóng băng. Do đó, Sao Hỏa cùng các hành tinh và sao chổi ở xa hơn chủ yếu có nước ở dạng băng. KHAI THÁC CÁC TIỂU HÀNH TINH    Hiểu được nguồn gốc và cấu tạo của các tiểu hành tinh là điều kiện quan trọng để có thể tiến hành khai thác chúng.    Ý tưởng khai thác các tiểu hành tinh không phi lý như nó có vẻ. Chúng ta đã biết khá rõ về chúng, vì một số tiểu hành tinh đã rơi xuống Trái Đất. Chúng chứa sắt, niken, cacbon và côban, ngoài ra là một lượng lớn đất hiếm và các kim loại quý như bạch kim, paladi, rhodi, rutheni, iridi và osmi. Các nguyên tố này cũng có trên Trái Đất, nhưng chúng hiếm và rất đắt. Vài thập niên nữa, khi nguồn cung các nguyên tố này cạn kiệt, giải pháp kinh tế sẽ là khai thác vành đai tiểu hành tinh. Nếu có thể tác động để một tiểu hành tinh quay quanh Mặt Trăng, thì việc khai thác nó sẽ rất dễ dàng.    Năm 2012, một nhóm doanh nhân đã thành lập công ty Planetary Resources (Tài nguyên hành tinh) nhằm khai thác khoáng sản giá trị từ các tiểu hành tinh và mang về Trái Đất. Kế hoạch đầy tham vọng và có tiềm năng mang về lợi nhuận rất cao này được nhiều ông lớn ởThung lũng Silicon ủng hộ, trong đó có Larry Page – giám đốc điều hành Alphabet, Inc., công ty mẹ của Google, chủ tịch điều hành Eric Schmidt và đạo diễn đoạt giải Oscar James Cameron.     Về mặt nào đó, các tiểu hành tinh giống như những mỏ vàng bay giữa không gian. Chẳng hạn, tháng 7 năm 2015, một tiểu hành tinh bay đến cách Trái Đất khoảng hơn 1,5 triệu kilômét, tức gấp bốn lần khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng. Nó có kích thước cắt ngang khoảng 900 m và ước tính chứa 90 triệu tấn bạch kim trong lõi, tương đương trị giá 5,4 ngàn tỷ đô-la. Theo Planetary Resources, lượng bạch kim trong một tiểu hành tinh dài 30 m cũng có giá từ 25 đến 50 tỷ đô-la. Công ty còn lập hẳn một danh sách các tiểu hành tinh nhỏ ở gần mà chúng ta đã có thể lấy về. Nếu mang về thành công một tiểu hành tinh, lượng khoáng sản trong nó sẽ giúp thu lợi nhuận gấp nhiều lần số tiền đầu tư.    Trong số khoảng 16.000 tiểu hành tinh được coi là vật thể gần Trái Đất (quỹ đạo của chúng cắt quỹ đạo Trái Đất), giới thiên văn đã xác định được 12 ứng viên dễ “bắt” nhất. Các tính toán cho thấy nhóm 12 tiểu hành tinh này, với kích thước từ ba mét đến hơn 20 mét, có thể bị cuốn vào quỹ đạo Mặt Trăng hoặc Trái Đất bằng với một tác động nhỏ lên quỹ đạo của chúng.    Nhưng ngoài ra vẫn còn rất nhiều tiểu hành tinh khác. Tháng 1 năm 2017, các nhà thiên văn bất ngờ phát hiện một tiểu hành tinh mới, chỉ vài giờ trước lúc nó vèo qua. Nó bay qua Trái Đất ở khoảng cách cách 51.000 km (bằng 13% khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng). May mắn là kích cỡ của nó chỉ có sáu mét và sẽ không gây thiệt hại lớn nếu đâm vào Trái Đất. Tuy nhiên, đó là lời khẳng định rằng số tiểu hành tinh bay qua Trái Đất là vô cùng lớn và phần nhiều vẫn chưa được xác định. THĂM DÒ CÁC TIỂU HÀNH TINH    Các tiểu hành tinh có vai trò quan trọng đến mức NASA đặt việc thăm dò chúng là bước đầu tiên để tiến tới nhiệm vụ Sao Hỏa. Năm 2012, vài tháng sau khi Planetary Resources họp báo tiết lộ kế hoạch, NASA công bố dự án Robotic Asteroid Prospector (Thăm dò các tiểu hành tinh bằng robot), nhằm phân tích tính khả thi của việc khai thác tiểu hành tinh. Tiếp sau đó, mùa thu năm 2016, NASA phóng tàu thăm dò tỷ đô OSIRIS-REx về phía Bennu – một tiểu hành tinh có kích thước cắt ngang gần 490 m, sẽ băng ngang Trái Đất vào năm 2135. Đến năm 201818, tàu sẽ bay vòng quanh Bennu, sau đó hạ cánh, rồi mang khoảng 60-2.000 gam đá về Trái Đất để phân tích. Kế hoạch này không phải không có rủi ro. NASA lo ngại rằng chỉ một chút nhiễu loạn trong quỹ đạo của Bennu cũng có thể khiến nó đâm vào Trái Đất. (Nếu va chạm với Trái Đất, nó sẽ gây nên thảm họa lớn gấp hàng nghìn lần so với quả bom nguyên tử thả xuống Hiroshima.) Tuy nhiên, sứ mệnh này sẽ cho ta những kinh nghiệm vô giá trong việc ngăn chặn và phân tích vật thể trong vũ trụ.    NASA cũng đang phát triển dự án ARM (Asteroid Redirect Mission: Sứ mạng Đổi hướng Tiểu hành tinh), với mục đích “thu hoạch” đá từ tiểu hành tinh. Tuy nguồn vốn chưa bảo đảm, nhưng NASA hy vọng ARM có thể mở ra nguồn thu nhập mới cho chương trình vũ trụ. Dự án gồm hai giai đoạn. Đầu tiên, một tàu thăm dò không người lái sẽ được phóng vào vũ trụ để tiếp cận tiểu hành tinh mà các nhà khoa học đã đánh giá qua kính thiên văn trên Trái Đất. Sau khi khảo sát chi tiết bề mặt tiểu hành tinh, tàu sẽ đáp xuống và dùng các móc giống như càng cua kẹp lấy tảng đá. Sau đó tàu phóng thẳng hướng Mặt Trăng, kéo tảng đá theo bằng dây.    Đến đây, tên lửa SLS sử dụng mô-đun Orion sẽ chở theo người xuất phát từ Trái Đất. Orion sẽ hợp lại với tàu thăm dò không người lái khi cả hai cùng bay quanh quỹ đạo Mặt Trăng. Các phi hành gia sẽ rời Orion, bước sang tàu thăm dò và lấy một số mẫu đá để phân tích. Cuối cùng, Orion sẽ tách khỏi tàu thăm dò tự động và trở về Trái Đất, thực hiện đáp xuống đại dương.    Một khó khăn có thể xảy đến với nhiệm vụ này là ta chưa biết nhiều về kết cấu vật lý của các tiểu hành tinh. Chúng là một khối rắn, cũng có thể là tập hợp các mảnh đá nhỏ được trọng lực hút vào nhau. Nếu ở trường hợp sau, chúng sẽ tách rời khi ta cố gắng hạ cánh lên chúng. Vì lý do đó, các điều tra sâu hơn cần được tiến hành trước khi có thể thực hiện nhiệm vụ này.    Một đặc điểm vật lý dễ thấy của tiểu hành tinh là chúng có hình dạng khá bất định. Chúng thường trông giống củ khoai tây dị dạng, kích thước càng nhỏ trông càng méo mó.    Điều này làm dấy lên câu hỏi mà trẻ em thường hỏi: Vì sao các ngôi sao, Mặt Trời và hành tinh lại hình tròn? Sao chúng không mang hình lập phương hay kim tự tháp? Những tiểu hành tinh nhỏ có khối lượng nhỏ và trọng lực yếu không đủ để có thể định hình chúng, còn các thiên thể lớn như hành tinh hay các ngôi sao có trường trọng lực rất lớn. Trọng lực này phân phối đều và có tính hấp dẫn, chúng sẽ nén những hình dạng không đều thành khối cầu. Vì vậy, hàng tỷ năm trước, các hành tinh chưa chắc đã có dạng cầu, nhưng theo thời gian, lực hút của trọng lực nén chúng thành khối cầu.    Một câu hỏi khác cũng hay được trẻ thắc mắc là tại sao các tàu vũ trụ không bị phá hủy khi chúng đi qua vành đai tiểu hành tinh? Trên phim Star Wars (Chiến tranh giữa các vì sao), các nhân vật chính thường bị những mảnh đá lớn bay tứ tung va đập vào cơ mà? Tuy cách mô tả của Hollywood rất ly kỳ, nhưng may mắn thay, nó không thể hiện đúng mật độ vành đai tiểu hành tinh. Vùng này vốn chủ yếu là không gian trống, thỉnh thoảng mới có đá bay qua. Các thợ mỏ tương lai và những người can đảm lao vào vũ trụ để tìm kiếm miền đất mới sẽ thấy đi qua vành đai tiểu hành tinh nhìn chung tương đối đơn giản.    Nếu các bước thám hiểm tiểu hành tinh diễn ra đúng theo kế hoạch thì mục tiêu cuối cùng sẽ là thành lập một trạm thường trực nhằm duy trì, cung ứng và hỗ trợ các nhiệm vụ tương lai. Ceres - thiên thể lớn nhất trong vành đai – có thể là căn cứ lý tưởng cho các hoạt động trên. Ceres (tên vị nữ thần nông nghiệp, cũng là từ nguyên của chữ cereal- ngũ cốc trong tiếng Anh) mới được xếp loại lại thành hành tinh lùn giống như Sao Diêm Vương, được cho là thiên thể không bao giờ tích tụ đủ vật chất để sánh với các hành tinh láng giềng. Đối với một thiên thể, nó thuộc loại nhỏ, bằng khoảng 1/4 kích thước Mặt Trăng, không có khí quyển và có trọng lực rất thấp. Nhưng đối với một tiểu hành tinh, nó lại là khổng lồ; kích thước cắt ngang hơn 900 km, khoảng bằng tiểu bang Texas, chiếm 1/3 tổng khối lượng toàn bộ vành đai tiểu hành tinh. Với trọng lực thấp, nó sẽ là trạm không gian lý tưởng, do tên lửa có thể hạ cánh và cất cánh dễ dàng - đây vốn là nhân tố rất quan trọng trong việc xây dựng cảng vũ trụ.    Tàu Dawn của NASA, phóng năm 2007 và bay quanh quỹ đạo Ceres từ năm 2015, cho thấy tiểu hành tinh này có dạng khối cầu nhưng bề mặt có rất nhiều hố, cấu tạo chủ yếu từ băng và đá. Có giả thiết rằng nhiều tiểu hành tinh, giống như Ceres, cũng chứa băng – nguyên liệu có thể được dùng để tách hydro và oxy làm nhiên liệu. Mới đây, sử dụng kính viễn vọng hồng ngoại của NASA, các nhà khoa học quan sát thấy tiểu hành tinh 24 Themis có băng bao phủ hoàn toàn, với nhiều dấu vết các chất hữu cơ trên bề mặt. Những khám phá này củng cố cho phỏng đoán rằng chính các tiểu hành tinh và sao chổi đã mang nước và axit amin tới Trái Đất từ hàng tỷ năm trước.    Do nhỏ hơn so với các mặt trăng và hành tinh, nên nhiều khả năng các tiểu hành tinh không thể phát triển lên thành đô thị cố định. Xây dựng cộng đồng định cư trên tiểu hành tinh sẽ rất khó khăn. Nhìn chung, chúng không có không khí để thở, nước để uống, năng lượng để sử dụng, hay đất để trồng trọt, và cũng không có cả trọng lực. Các tiểu hành tinh sẽ phù hợp để làm chỗ ở tạm thời cho các thợ mỏ và robot hơn.    Nhưng có thể chúng sẽ đóng vai trò là vùng trung chuyển thiết yếu cho nhiệm vụ chính: đưa con người lên Sao Hỏa.    Goldilocks là một cô bé trong truyện cổ tích. Bé lạc vào ngôi nhà giữa rừng sâu. Trong nhà có ba tô cháo, ba chiếc ghế, ba cái giường. Bé lần lượt thử, thì thấy mình ngồi vừa chiếc ghế thứ ba, nằm vừa cái giường thứ ba và tô cháo thứ ba là ngon nhất. Gọi là “vùng Goldilocks”, vì tính theo thứ tự gần Mặt Trời nhất, Trái Đất đứng thứ ba và có điều kiện sống lý tưởng. (ND)↩    Hiện tàu đã đến Bennu, dự tính sẽ trở về Trái Đất vào năm 2023.↩    Sao Hỏa ở đó, đợi ta bước đến. – BUZZ ALDRIN    Tôi muốn được chết trên Sao Hỏa - nhưng không phải do tàu gặp va chạm. – ELON MUSK 4. SAO HỎA, HAY KHÔNG GÌ CẢ    Từ khi còn là đứa trẻ lớn lên ở Nam Phi, ông đã đam mê chương trình vũ trụ và thậm chí còn tự chế tạo tên lửa. Cha ông là kỹ sư, rất khuyến khích đam mê của con trai. Từ rất sớm, Musk đã kết luận cách duy nhất giúp con người thoát khỏi nạn tuyệt chủng là vươn tới các vì sao. Và ông quyết định một trong những mục tiêu của mình sẽ là “xây dựng cuộc sống đa hành tinh”, đây là điều ấp ủ dẫn lối cho toàn bộ sự nghiệp của ông.    Ngoài tên lửa, Musk còn theo đuổi hai đam mê khác là máy tính và kinh doanh. Ông lập trình từ tuổi lên mười và bán được trò chơi điện tử đầu tiên, có tên Blaster, với giá 500 đô-la khi mới 12 tuổi. Ông tha thiết hy vọng một ngày kia sẽ được đến Mỹ. 17 tuổi, ông một mình di cư sang Canada. Sau khi nhận bằng cử nhân ngành vật lý tại Đại học Pennsylvania, ông băn khoăn đứng trước hai ngã rẽ. Một hướng là trở thành nhà vật lý hoặc kỹ sư, thiết kế tên lửa hoặc các thiết bị công nghệ cao khác. Hướng kia là kinh doanh và dùng kỹ năng tin học để làm giàu, từ đó có đủ khả năng tài chính để tự thực hiện dự định của mình.    Giằng xé lên đến đỉnh điểm khi ông bắt đầu chương trình tiến sĩ vật lý ứng dụng tại Đại học Stanford vào năm 1995. Chỉ sau hai ngày, ông đột ngột bỏ ngang và lao vào thế giới khởi nghiệp trên mạng internet. Ông vay 28.000 đô-la và mở một công ty phần mềm cung cấp chỉ dẫn trực tuyến về thành phố cho ngành xuất bản báo chí. Bốn năm sau, ông bán công ty cho Compaq với giá 341 triệu đô-la. Với 22 triệu đô-la tiền lãi từ thương vụ này, Musk đổ ngay vào công ty mới có tên là x.com, về sau phát triển thành PayPal. Năm 2002, eBay mua lại PayPal với giá 1,5 tỷ đô-la và ông nhận về 165 triệu đô-la.    Giờ tiền đã có, ông bắt đầu thực hiện giấc mơ, thành lập SpaceX và Tesla Motors. Có thời điểm, ông đã đầu tư đến 90% vốn ròng vào hai công ty này. Không giống như các công ty hàng không vũ trụ khác chế tạo tên lửa dựa trên công nghệ cũ, SpaceX tiên phong thực hiện thiết kế mang tính cách mạng là tên lửa tái sử dụng. Mục tiêu của Musk là giảm chi phí du hành không gian xuống còn 1/10 khi tái sử dụng được tầng đẩy của tên lửa, vốn thường bị bỏ sau mỗi lần phóng.    Gần như từ con số không, Musk phát triển tên lửa Falcon (đặt theo tên tàu liên sao Millennium Falcon trong phim Star Wars) để đẩy tàu Dragon (đặt theo tên bài hát “Puff, the Magic Dragon”) vào không gian. Năm 2012, tên lửa Falcon của SpaceX đi vào lịch sử với tư cách tên lửa thương mại đầu tiên bay đến Trạm Vũ trụ Quốc tế. Nó cũng là tên lửa đầu tiên hạ cánh thành công xuống Trái Đất sau khi bay một vòng quỹ đạo. Người vợ đầu của ông, Justine Musk, nói: “Tôi thích so sánh anh ấy với Kẻ hủy diệt19. Anh ấy lập chương trình và… nhất… quyết… không… dừng… lại.”    Năm 2017, ông ghi dấu thắng lợi lớn tiếp theo khi phóng thành công một tên lửa đẩy đã sử dụng. Tên lửa này đã từng được phóng, hạ cánh trở lại bệ phóng, được lau chùi và bảo dưỡng, rồi phóng tiếp lần hai. Khả năng tái sử dụng có thể tạo nên cách mạng trong công cuộc du hành vũ trụ. Hãy nhớ lại thị trường ô tô cũ ở Mỹ. Sau Thế chiến II, ô tô vẫn nằm ngoài tầm với của nhiều người, đặc biệt là các binh lính và giới trẻ. Ngành công nghiệp ô tô cũ đã giúp khách hàng có thu nhập trung bình mua được xe và thay đổi mọi thứ, gồm cả lối sống và các mối tương tác xã hội. Ngày nay, tại Hoa Kỳ, có khoảng 40 triệu ô tô cũ được bán mỗi năm, nhiều gấp 2,2 lần số xe mới. Theo cách tương tự, Musk hy vọng tên lửa Falcon sẽ làm biến đổi thị trường hàng không vũ trụ và giúp hạ thấp giá tên lửa. Đa số các tổ chức không quan tâm đến việc tên lửa đưa vệ tinh của họ lên không gian là tên lửa mới nguyên hay đã dùng rồi. Họ sẽ chọn phương án rẻ và đáng tin cậy nhất.    Tên lửa tái sử dụng đầu tiên đã là cột mốc đáng nhớ, nhưng Musk còn khiến công chúng choáng váng khi ông tiết lộ những chi tiết trong kế hoạch tham vọng bay lên Sao Hỏa. Ông kỳ vọng sẽ đưa tàu không người lái lên Sao Hỏa vào năm 201820 và tàu chở người vào năm 2024, đi trước NASA khoảng một thập kỷ. Mục đích cuối cùng của ông không chỉ là xây dựng một căn cứ mà là cả một thành phố trên Sao Hỏa. Ông dự định sẽ phóng khoảng 1.000 tên lửa Falcon cải tiến, mỗi tên lửa mang theo 100 “người khai khẩn”, để lập nên khu định cư đầu tiên trên Hành tinh đỏ. Yếu tố then chốt để Musk thực hiện kế hoạch là chi phí du hành vũ trụ đã giảm mạnh và sự xuất hiện của nhiều phát minh mới. Theo tính toán, chi phí cho một nhiệm vụ Sao Hỏa thường nằm trong khoảng 400-500 tỷ đô-la, nhưng theo Musk, ông có thể chế tạo và phóng tên lửa Sao Hỏa với chi phí chỉ 10 tỷ đô-la. Ban đầu, giá vé lên Sao Hỏa sẽ đắt, nhưng sau này chi phí cho một chuyến khứ hồi sẽ giảm còn khoảng 200.000 đô-la một người do chi phí du hành vũ trụ giảm. Vé tàu SpaceShipTwo của Virgin Galactic cũng có giá 200.000 đô-la nhưng chỉ bay lên không trung khoảng 112 km, còn bay tới Trạm Vũ trụ Quốc tế bằng tên lửa Nga thì tốn khoảng 20 đến 40 triệu đô-la.    Hệ thống tên lửa tương lai của Musk ban đầu mang tên Mars Colonial Transporter (Tàu vận chuyển Thuộc địa Sao Hỏa), nhưng sau được đổi thành Interplanetary Transport System (Hệ thống Vận chuyển Liên hành tinh) bởi theo ông, “Hệ thống này sẽ thực sự cho bạn tự do đi tới bất cứ đâu trong Hệ Mặt Trời rộng lớn”. Mục tiêu lâu dài của ông là xây dựng một mạng lưới kết nối các hành tinh, giống như đường sắt đã kết nối các thành phố tại Hoa Kỳ.    Musk nhìn ra tiềm năng hợp tác với các đối tác khác thuộc cùng đế chế trị giá hàng tỷ đô của chính ông. Tesla đã phát triển phiên bản tiên tiến của ô tô chạy hoàn toàn bằng điện, còn Musk mạnh tay đầu tư phát triển quang năng - nguồn năng lượng sẽ trở thành thiết yếu cho bất kỳ căn cứ Sao Hỏa nào. Do vậy, Musk hoàn toàn đủ khả năng cung cấp máy móc chạy điện và lưới điện Mặt Trời để phát triển khu định cư Sao Hỏa.    Trong khi NASA thường bị xem là tổ chức chậm chạp và ù ly khủng khiếp, thì giới doanh nhân tin rằng họ có thể nhanh chóng giới thiệu những ý tưởng và công nghệ mới mẻ, sáng tạo. “Có một quan niệm ngớ ngẩn rằng NASA không chấp nhận thất bại.” Musk nói. “Ở đây [SpaceX], chúng tôi chấp nhận thất bại. Nếu không gặp thất bại, nghĩa là bạn sáng tạo chưa đủ.”    Có lẽ Musk chính là khuôn mặt đương đại của chương trình không gian: vừa sáng tạo, thông minh, vừa ngông nghênh, không biết sợ là gì và mạnh dạn dẹp bỏ cái lạc hậu. Ông là nhà khoa học tên lửa kiểu mới: một nhà khoa học-tỷ phú-doanh nhân. Ông thường được so sánh với Tony Stark, tức nhân vật Iron Man (Người Sắt), một nhà công nghiệp kiêm nhà phát minh khôn khéo, thân thiết với cả giới kỹ sư lẫn tài phiệt. Quả thật, một phần của bộ phim Iron Man phần 2 được quay tại trụ sở SpaceX tại Los Angeles và khi du khách đến thăm SpaceX, họ sẽ được đón chào bằng bức tượng Tony Stark trong trang phục Người Sắt với kích thước bằng người thật. Musk thậm chí còn tạo cảm hứng cho bộ sưu tập mang chủ đề vũ trụ tại Tuần lễ Thời trang New York của nhà thiết kế thời trang nam giới Nick Graham. Graham giải thích: “Sao Hỏa đang là làn sóng mới, là xu thế chủ đạo trong tham vọng của mỗi người. Ý tưởng của tôi là trình diễn bộ sưu tập Mùa thu 2025, năm mà Elon Musk muốn đưa những người đầu tiên lên Sao Hỏa.”    Musk tổng kết triết lý của bản thân như sau: “Tôi không có bất kỳ động cơ cá nhân nào về tích lũy tài sản,” ông nói, “tôi chỉ cống hiến hết khả năng có thể để xây dựng cuộc sống đa hành tinh.” Peter Diamandis, chủ tịch Quỹ XPRIZE, nói: “Động cơ ở đây lớn hơn lợi nhuận rất nhiều. Giấc mơ [của Musk] thật mạnh mẽ và khiến người khác say lòng.” Ê CUỘC CHẠY ĐUA MỚI LÊN SAO HỎA    Dư luận càng sôi nổi, cuộc cạnh tranh đương nhiên sẽ càng quyết liệt. Giám đốc điều hành của Boeing, Dennis Muilenburg, nói: “Tôi tin rằng người đầu tiên đặt chân lên Sao Hỏa sẽ bay tới đó bằng tên lửa Boeing.” Có lẽ chẳng phải ngẫu nhiên khi ông đưa ra nhận định gây bất ngờ đó chỉ một tuần sau khi Musk tuyên bố kế hoạch Sao Hỏa. Có thể Musk xuất hiện trên mọi mặt báo, nhưng Boeing vốn sở hữu truyền thống lâu năm và lừng lẫy trong ngành du hành không gian. Chính Boeing chứ không ai khác đã sản xuất tầng đẩy cho Saturn V trứ danh từng đưa phi hành gia lên Mặt Trăng. Boeing cũng đang nắm giữ hợp đồng xây dựng hệ thống tên lửa SLS - nền tảng cho nhiệm vụ đưa con người lên Sao Hỏa của NASA.    Những người ủng hộ NASA nhắc lại rằng nguồn vốn công có vai trò cốt yếu trong phần lớn các dự án không gian trước đây, ví dụ như Kính Viễn vọng Không gian Hubble, một trong những “viên ngọc quý” của chương trình không gian. Liệu các nhà đầu tư tư nhân có bỏ tiền vào một canh bạc rủi ro không có hy vọng mang về lợi nhuận cho chủ đầu tư như thế? Sự hỗ trợ từ các tổ chức lớn của nhà nước là rất cần thiết cho những kế hoạch quá đắt đỏ đối với giới tư nhân hoặc ít có triển vọng thu về lợi nhuận.    Mỗi chương trình lại có những điểm mạnh riêng. SLS của Boeing mang được 130 tấn vào vũ trụ, nhiều hơn so với Falcon Heavy của Musk, mang được 64 tấn. Nhưng giá thành vận chuyển của Falcon lại phải chăng hơn. Hiện tại, SpaceX có giá phóng vệ tinh rẻ nhất, chỉ hơn 2.200 đô-la/kg, bằng 10% giá thông thường của các phương tiện không gian thương mại khác. Giá này còn có thể hạ nữa khi SpaceX hoàn thiện công nghệ tên lửa tái sử dụng.    NASA quả có vị thế đáng ghen tị, khi có đến hai kẻ “cầu hôn” cùng giành giật một dự án béo bở. Về nguyên tắc, NASA vẫn có thể lựa chọn giữa SLS và Falcon Heavy. Khi được hỏi về thách thức từ Boeing, Musk nói: “Tôi nghĩ có nhiều con đường tới Sao Hỏa thì rất tốt… có nhiều sắt trong lò thì… Bạn biết đấy, càng nhiều càng tốt.”    Phát ngôn viên NASA nói: “NASA hoan nghênh tất cả những ai muốn tham gia bước nhảy vĩ đại kế tiếp – và thúc đẩy hành trình đến với Sao Hỏa… Hành trình này sẽ cần những người giỏi nhất, xuất sắc nhất… Tại NASA, chúng tôi đã làm việc miệt mài suốt mấy năm vừa qua để phát triển một kế hoạch thám hiểm Sao Hỏa bền vững, đồng thời xây dựng một liên minh với các đối tác quốc tế và tư nhân nhằm thực hiện mục tiêu trên”. Rốt cuộc, tinh thần cạnh tranh sẽ mang lại nhiều lợi ích cho chương trình không gian.    Trong cuộc ganh đua này còn có một mối nhân quả thú vị. Do nhu cầu phải thu nhỏ các thiết bị điện tử, chương trình không gian đã mở ra cuộc cách mạng máy tính. Lấy cảm hứng từ những ký ức tuổi thơ về chương trình không gian, các tỷ phú bước ra từ cuộc cách mạng máy tính đã rót tiền trở lại cho chương trình thám hiểm không gian.    Người châu Âu, Trung Quốc và Nga cũng bày tỏ khát vọng đưa người lên Sao Hỏa trong khoảng thời gian từ năm 2040 đến 2060, nhưng ngân sách cho những kế hoạch này vẫn đang là vấn đề. Tuy nhiên, điều khá chắc chắn là người Trung Quốc sẽ lên Mặt Trăng vào năm 2025. Mao Trạch Đông từng than thở rằng nước Trung Quốc quá lạc hậu, bắn củ khoai tây vào vũ trụ cũng không nổi. Từ đó đến nay, tình hình đã thay đổi hoàn toàn. Cải tiến các tên lửa mua của Nga trong thập niên 1990, Trung Quốc đã phóng mười “thái không nhân21” lên quỹ đạo và đang triển khai kế hoạch tham vọng là xây dựng trạm không gian, đồng thời phát triển loại tên lửa mạnh ngang Saturn V trước năm 2020. Qua các kế hoạch năm năm, Trung Quốc đang từng bước nối gót người Nga và người Mỹ.    Ngay cả những nhà tiên phong với niềm tin mạnh mẽ nhất cũng phải thừa nhận rằng có rất nhiều hiểm nguy chực chờ các phi hành gia trong hành trình lên Sao Hỏa. Khi được hỏi có muốn đích thân lên thăm Sao Hỏa không, Musk thừa nhận khả năng tử vong trong chuyến đi đầu tiên đến Hành tinh đỏ là “khá cao” và ông vẫn muốn được chứng kiến các con mình khôn lớn. DU HÀNH VŨ TRỤ KHÔNG PHẢI CUỘC DÃ NGOẠI    Danh sách những hiểm họa tiềm tàng cho nhiệm vụ đưa người lên Sao Hỏa có thể dài khủng khiếp.    Đứng đầu là hỏng hóc nghiêm trọng. Chúng ta bước vào kỷ nguyên không gian đã hơn 50 năm, nhưng xác suất tai nạn tên lửa gây thương vong vẫn ở khoảng 1%. Bất kỳ bộ phận nào trong số hàng trăm bộ phận chuyển động bên trong tên lửa cũng có thể khiến nhiệm vụ thất bại. Tàu con thoi gặp hai tai nạn kinh hoàng trong tổng cộng 135 lần phóng, như vậy tỷ lệ thất bại là 1,5%. Tỷ lệ tai nạn chết người của toàn bộ chương trình không gian là 3,3%. Trong số 544 phi hành gia bay vào vũ trụ, có 18 người tử nạn. Chỉ những người rất dũng cảm mới dám ngồi trên gần nửa triệu kilôgam nhiên liệu để bị bắn vào không gian với tốc độ hơn 40.000 km/giờ và không chắc mình có quay trở về không.    Và còn cái gọi là “lời nguyền Sao Hỏa”. 3/4 số tàu thăm dò phóng lên Sao Hỏa không bao giờ bay tới nơi, chủ yếu vì khoảng cách quá xa, các vấn đề bức xạ, hỏng hóc kỹ thuật, mất liên lạc, vi thiên thạch, v.v.. Dù vậy, Hoa Kỳ vẫn có thành tích vượt trội hơn hẳn so với Nga - quốc gia này đã 14 lần thất bại trong kế hoạch bay đến Hành tinh đỏ.    Một khó khăn nữa là độ dài của hành trình lên Sao Hỏa. Tàu Apollo bay đến Mặt Trăng chỉ mất ba ngày, nhưng chỉ riêng chiều đi lên Sao Hỏa đã mất đến chín tháng, cả đi lẫn về hết gần hai năm. Tôi từng tham quan trung tâm huấn luyện của NASA nằm bên ngoài Cleveland, Ohio, nơi các nhà khoa học phân tích những tác hại của việc du hành vũ trụ. Các phi hành gia sẽ bị teo cơ và xương khi ở rất lâu trong tình trạng không trọng lực ngoài vũ trụ. Cơ thể chúng ta đã thích nghi với cuộc sống theo trọng lực của Trái Đất. Nếu Trái Đất lớn thêm hoặc nhỏ đi dù chỉ một vài điểm phần trăm, thì cơ thể ta cũng sẽ phải được thiết kế lại để có thể sống sót. Càng ở lâu bên ngoài không gian, cơ thể ta sẽ càng thoái hóa. Sau khi lập kỷ lục thế giới ở ngoài không gian 437 ngày, phi hành gia Nga Valeri Polyakov gần như đã phải bò ra khỏi tàu khi ông trở về Trái Đất.    Một chi tiết thú vị là ở ngoài vũ trụ, các phi hành gia sẽ cao thêm vài xentimét do cột sống của họ dài ra. Khi trở về Trái Đất, chiều cao của họ sẽ về lại như cũ. Các phi hành gia còn mất đi 1 % khối lượng xương mỗi tháng khi ở ngoài không gian. Để làm chậm hiện tượng này, họ phải luyện tập ít nhất hai giờ/ngày trên máy chạy bộ. Dù vậy, họ cũng phải mất một năm mới phục hồi được sau sáu tháng trên Trạm Vũ trụ Quốc tế - và đôi khi, họ không thể phục hồi hoàn toàn khối lượng xương. (Một hậu quả nữa của tình trạng không trọng lực tới gần đây mới được xem là nghiêm trọng, đó là tổn hại dây thần kinh thị giác. Trong quá khứ, các phi hành gia thường phàn nàn về thị lực kém sau nhiệm vụ dài ngày trên vũ trụ. Kết quả quét mắt chi tiết cho thấy dây thần kinh thị giác của họ thường bị viêm, có lẽ do áp lực từ chất dịch của mắt.)    Trong tương lai, có thể các tàu vũ trụ sẽ phải xoay để lực ly tâm tạo ra được trọng lực nhân tạo. Ta trải nghiệm hiệu ứng này mỗi khi chơi trò đu quay Rotor hoặc Gravitron tại hội chợ. Lực ly tâm tạo ra trọng lực nhân tạo đẩy ta vào vách khoang. Hiện tại, sản xuất tàu vũ trụ xoay sẽ rất tốn kém và khó thực hiện. Buồng xoay phải đủ lớn, nếu không lực ly tâm sẽ không phân bố đều và các phi hành gia sẽ thấy nôn nao, mất phương hướng.    Còn có vấn đề về bức xạ trong vũ trụ, đặc biệt là gió Mặt Trời và các loại tia vũ trụ. Ta thường quên mất rằng Trái Đất được bao phủ bởi lớp khí quyển dày và có một lớp từ trường làm lá chắn, ở mực nước biển, khí quyển hấp thụ gần hết bức xạ nguy hiểm chết người, nhưng ngay cả trên một chuyến bay thông thường đi dọc nước Mỹ thì mỗi giờ ta cũng hứng chịu thêm một millirem22 bức xạ –