Giới khoa học tạo được oxy trong môi trường sao Hỏa

Trong khi ý tưởng đưa con người lên sao Hỏa từng bị giới hạn trong khoa học viễn tưởng, NASA hy vọng nó có thể trở thành hiện thực vào cuối những năm 2030.

Năm 2021, chính NASA đã đạt được điều mà các nhà văn khoa học viễn tưởng đã mơ ước trong nhiều thập kỷ: Tạo ra oxy trên sao Hỏa. Một thiết bị cỡ vi sóng được gắn vào robot tự hành Perseverance của NASA đã chuyển đổi carbon dioxide (CO2) thành oxy thở trong 10 phút.
Giờ đây, các nhà vật lý quốc tế cho biết họ đã nghĩ ra cách sử dụng chùm tia điện tử trong lò phản ứng plasma để tạo ra nhiều oxy hơn, mở ra con đường định cư trong không gian tốt hơn.
SỐNG TRÊN SAO HỎA, TẠI SAO KHÔNG?
Một trong những trở ngại chính cản đường lên sao Hỏa là tình trạng thiếu oxy trên Hành tinh Đỏ. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã phát minh ra một kỹ thuật mới dựa trên plasma để sản xuất và tách oxy trong môi trường sao Hỏa.
Kỹ thuật này không chỉ đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các hệ thống hỗ trợ sự sống mà còn có thể được sử dụng để xử lý nhiên liệu, tạo ra vật liệu xây dựng và phân bón trên sao Hỏa.
Khi robot tự hành Perseverance của NASA hạ cánh xuống miệng núi lửa Jezero trên sao Hỏa vào năm 2020, nó mang theo Thí nghiệm sử dụng tài nguyên oxy tại chỗ trên sao Hỏa (MOXIE). Thiết bị này hút không khí sao Hỏa, 95% là carbon dioxide (CO2). Bằng cách bơm dòng điện giữa hai điện cực tích điện trái dấu trong một bình điện hóa, MOXIE có thể phân tách carbon dioxide (CO2) thành carbon monoxide (CO) và các ion oxy. Các ion oxy sau đó kết hợp với nhau để tạo ra khí oxy.
Thử nghiệm này đã chứng minh thành công lý thuyết tại oxy trên sao Hỏa của NASA. Nhưng để hoạt động hiệu quả hơn, MOXIE cần phải tạo áp suất và làm nóng không khí trên sao Hỏa — đòi hỏi các bộ phận phụ tiêu thụ năng lượng và khiến nó trở nên cồng kềnh hơn.
Gioi khoa hoc tao duoc oxy trong moi truong sao Hoa
Thiết bị này có tên là Thí nghiệm sử dụng tài nguyên oxy tại chỗ trên sao Hỏa (MOXIE). Nguồn: NASA 
Tiến sĩ, nhà vật lý học Vasco Guerra thuộc Đại học Lisbon (Bồ Đào Nha) Vasco Guerra, nghĩ rằng một lò phản ứng plasma có thể là một cách tiếp cận tốt hơn. Một chùm electron, được tăng tốc đến một mức năng lượng cụ thể, có thể phân tách carbon dioxide (CO2) thành các ion thành phần của nó, hoặc plasma, giống như MOXIE đã làm.
Hơn nữa, một lò phản ứng plasma sẽ rất phù hợp với bầu khí quyển sao Hỏa - mỏng hơn Trái đất khoảng 100 lần. TS Guerra nói: Tạo và tăng tốc một chùm electron trong không khí loãng sẽ dễ dàng hơn rất nhiều. Vũ trụ có một áp suất lý tưởng cho hoạt động của plasma và sao Hỏa có áp suất chính xác này.
Trong phòng thí nghiệm, ông và các đồng nghiệp đã bơm không khí được thiết kế để phù hợp với áp suất và thành phần của sao Hỏa vào các ống kim loại. Không giống như MOXIE, chúng không cần nén hoặc làm nóng không khí. Tuy nhiên, bằng cách bắn một chùm điện tử vào buồng phản ứng, chúng có thể chuyển khoảng 30% không khí thành oxy. Họ ước tính rằng thiết bị này có thể tạo ra khoảng 14 gam oxy mỗi giờ: Lượng oxy đủ để hỗ trợ 28 phút thở, nhóm nghiên cứu báo cáo trên Tạp chí Vật lý Ứng dụng.
Đội của TS Guerra vẫn cần giải quyết một số vấn đề thực tế nữa. Để hoạt động trên sao Hỏa, thiết bị plasma sẽ cần một nguồn điện di động và một nơi để lưu trữ oxy mà nó tạo ra, tất cả đều có thể khiến nó - nếu không muốn nói là cồng kềnh hơn MOXIE.
Nếu các cơ quan vũ trụ trên thế giới sẵn sàng chi hàng triệu đô la để phát triển nó - như NASA đã làm với MOXIE - thì phương pháp tiếp cận plasma có thể phát triển.
Theo các nhà khoa học, bầu khí quyển của sao Hỏa chủ yếu được tạo thành từ carbon dioxide (CO2), có thể được tách ra để tạo ra oxy và carbon.
Tuy nhiên, theo các nhà nghiên cứu từ Đại học Lisbon (Bồ Đào Nha), Viện Công nghệ Massachusetts (Mỹ), Đại học Sorbonne (Pháp), Đại học Công nghệ Eindhoven (Hà Lan) và Viện Nghiên cứu Năng lượng Cơ bản Hà Lan, có HAI RÀO CẢN LỚN cản trở quá trình sản xuất oxy trên sao Hỏa.
TS Vasco Guerra, một tác giả của nghiên cứu, cho biết: "Đầu tiên, là quá trình phân hủy các phân tử carbon dioxide (CO2) để chiết xuất oxy. Đó là một phân tử rất khó bị phá vỡ; Thứ hai, sự tách oxy được tạo ra từ một hỗn hợp khí chứa cả carbon dioxide (CO2) và carbon monoxide (CO)".
"Chúng tôi đang xem xét hai bước này một cách tổng thể để giải quyết cả hai thách thức cùng một lúc. Và khi đó plasmas có thể là phương án giải quyết 2 vấn đề này" - TS Vasco Guerra nói thêm.
Gioi khoa hoc tao duoc oxy trong moi truong sao Hoa-Hinh-2
Các nhà khoa học đã phát minh ra một kỹ thuật mới dựa trên plasma để sản xuất và tách oxy trong môi trường sao Hỏa. Nguồn: DM 
Plasma là trạng thái tự nhiên thứ tư của vật chất, cùng với chất rắn, chất lỏng và chất khí. Nó chứa các hạt điện tích tự do như electron, nhẹ và dễ dàng tăng tốc lên năng lượng rất cao cùng với điện trường.
TS Guerra cho biết: "Khi các electron giống như viên đạn va chạm với một phân tử carbon dioxide (CO2), chúng có thể trực tiếp phân hủy nó hoặc truyền năng lượng để làm cho nó chuyển động nhanh. Ở mức độ lớn, năng lượng này có thể được chuyển hóa thành quá trình phân hủy (CO2).
Cùng với các đồng nghiệp của chúng tôi ở Pháp và Hà Lan, chúng tôi đã thực nghiệm chứng minh tính đúng đắn của những lý thuyết này. Hơn nữa, nhiệt tạo ra trong plasma cũng có lợi cho việc tách oxy".
SAO HỎA VÀ HƠN THẾ NỮA
Một ngày nào đó, kỹ thuật này có thể không chỉ giúp các phi hành gia thở được trên Hành tinh Đỏ mà còn có thể dùng như một cách để tạo ra nhiên liệu và phân bón, Michael Hecht, một nhà khoa học thực nghiệm tại Viện Công nghệ Massachusetts (Mỹ), cho biết.
Cụ thể, oxy được tạo ra thông qua kỹ thuật dựa trên plasma này có thể là chìa khóa để tạo ra một môi trường thoáng khí cho những người định cư trên sao Hỏa. Nó cũng có thể được sử dụng như một điểm khởi đầu để sản xuất nhiên liệu và phân bón, cho phép những người định cư trồng trọt trên bề mặt sao Hỏa.
Ngoài ra, kỹ thuật này có thể tỏ ra hữu ích ngay trên Trái Đất, theo các nhà nghiên cứu.
Các nhà khoa học cho biết thêm, bằng cách phân tách các phân tử CO2 để tạo ra nhiên liệu xanh và tái chế hóa chất, công nghệ plasma cũng có thể hỗ trợ giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu trên Trái Đất.
Nghiên cứu này được thực hiện trước sứ mệnh Artemis I của NASA, dự kiến khởi động vào ngày 29/8/2022, mở đường cho các sứ mệnh lên Mặt Trăng và sao Hỏa trong tương lai.
Gioi khoa hoc tao duoc oxy trong moi truong sao Hoa-Hinh-3
Hình ảnh mô phỏng siêu tên lửa SLS lên đường thực hiện sứ mệnh Artemis I của NASA. Nguồn: NASA 
NASA giải thích: "Sứ mệnh Artemis I sẽ là một chuyến bay rất cần thiết đối với con người, nó cung cấp nền tảng cho hoạt động khám phá không gian sâu của con người, đồng thời thể hiện cam kết và khả năng của chúng ta trong việc mở rộng sự tồn tại vĩnh viễn của con người trên Mặt Trăng và không gian sâu hơn thế nữa.
Nếu các sứ mệnh Artemis I, II, III thành công [với sứ mệnh Artemis III đưa người đặt chân lên sao Hỏa năm 2025], NASA đặt mục tiêu phóng phi hành gia lên sao Hỏa vào cuối những năm 2030 hoặc đầu những năm 2040.
Bốn trạng thái của vật chất
Chất rắn
Trong một chất rắn, các phân tử được đóng gói lại với nhau và tác dụng lực mạnh lên nhau. Các phân tử không có chỗ để chuyển động tự do, và dao động tại chỗ. Vật rắn sẽ giữ nguyên hình dạng trừ khi có lực tác động lên nó.
Chất lỏng
Khi bạn nung một chất rắn đến điểm nóng chảy, các phân tử của nó sẽ thu được quá nhiều năng lượng để ở trong cấu trúc đông đặc. Vật liệu sẽ tan chảy, để lại cho bạn một chất lỏng.
Khí ga
Đun nóng một chất lỏng qua điểm sôi của nó và bạn có một chất khí. Các phân tử đã hoàn toàn thoát ra khỏi nhau, và lực liên phân tử giữa chúng rất nhỏ.
Plasma
Plasma được hình thành khi một chất khí nóng được tích điện, mặc dù nó hoạt động rất khác so với một chất khí.

Bé gái 8 tuổi trò chuyện với trạm vũ trụ ISS bằng radio

Một cô bé 8 tuổi người Anh đã có cơ hội trò chuyện với các phi hành gia thuộc trạm vũ trụ quốc tế ISS thông qua hệ thống radio nghiệp dư của cha mình.

Theo CNN, Isabella Payne (8 tuổi) tới từ miền đông nước Anh, đã có một trải nghiệm khó quên trong đời, khi được trò chuyện trực tiếp với phi hành gia Kjell Lindgren đang ở ISS. Việc đối thoại diễn ra thông qua một hệ thống radio nghiệp dư cho chính cha Isabella lắp đặt.

Cô bé kể lại rằng, vào nửa đêm một ngày đầu tháng 8, cô bất ngờ bị cha đánh thức và đưa tới phòng radio, đặt một chiếc tai nghe lên đầu. Ban đầu, Isabella không thích, nhưng khi biết người đang nói chuyện với mình là Kjell Lindgren, mọi chuyện thay đổi 180 độ.

Be gai 8 tuoi tro chuyen voi tram vu tru ISS bang radio

Isabella Payne bên hệ thống radio nghiệp dư tại nhà. Ảnh: CNN

"Cháu rất phấn kích khi nghe giọng của chú ấy, cứ như một giấc mơ vậy. Khi cháu nói tên và tuổi của mình, dường như chú ấy cũng cảm thấy ngạc nhiên, thậm chí còn có cả tiếng cười", Isabella nhớ lại.

Sau cuộc trò chuyện ngắn, chính phi hành gia người Mỹ đã viết trên Twitter cá nhân rằng, cuộc đối thoại với Isabella là một trong những kỷ niệm thú vị nhất của anh.

"Tôi đã có một thời gian vui vẻ, cảm ơn những người trong cộng đồng radio nghiệp dư. Tôi đã trò chuyện với rất nhiều người tới từ toàn bộ châu lục trên toàn cầu, nhưng Isabella thực sự đặc biệt. Cảm ơn cháu vì đã luôn yêu thích vũ trụ", phi hành gia Lindgren nói.

Be gai 8 tuoi tro chuyen voi tram vu tru ISS bang radio-Hinh-2

Isabella và cha, ông Matthew Payne. Ảnh: CNN

Cha của Isabella, ông Matthew Payne (42 tuổi), theo đuổi đam mê với hệ thống radio nghiệp dư được 22 năm, và muốn cho con gái mình một kỉ niệm đẹp. Theo ông, ISS có một đài phát thanh nghiệp dư, được thiết lập để các phi hành gia trò chuyện với học sinh trên toàn cầu.

Sau vài tuần thử liên lạc, ông Matthew đã thành công nhận được cuộc gọi từ Kjell Lindgren, và ông ngay lập tức trao cơ hội ấy cho con gái mình.

Cả 2 cha con nhà Payne đều vô cùng yêu thích ngành hàng không vũ trụ. Hai cha con đã cùng nhau theo dõi tất cả tin tức về việc phóng tàu vũ trụ, các video về hoạt động trên trạm vũ trụ. Isabella cho biết, khi lớn lên, cô muốn trở thành một chuyên viên liên lạc của NASA.

"Cháu đã luôn muốn nói chào buổi sáng với một phi hành gia, và hỏi họ rằng, mọi thứ xung quanh vẫn trôi nổi như bình thường chứ?", cô bé 8 tuổi nói với một nụ cười rạng rỡ.

Sóc Trăng tiếp nhận 5 cá thể động vật hoang dã: Có loài quý hiếm!

Chi cục Kiểm lâm Sóc Trăng và Trung tâm Cứu hộ, bảo tồn và Phát triển sinh vật (Vườn Quốc gia Cát Tiên) tiếp nhận 5 cá thể động vật hoang dã do người dân giao nộp. Tất cả thuộc nhóm nguy cấp, quý hiếm hoặc thông thường (IB).

Soc Trang tiep nhan 5 ca the dong vat hoang da: Co loai quy hiem!
 Vào ngày 18/8, Chi cục Kiểm lâm Sóc Trăng và Trung tâm Cứu hộ, bảo tồn và Phát triển sinh vật (Vườn Quốc gia Cát Tiên) tiếp nhận 5 cá thể động vật hoang dã do ông Nguyễn Hữu Tuấn tự nguyện giao nộp. 

Kyrgyzstan trong mùa lên men sữa ngựa

Trên vùng núi Thiên Sơn của Kyrgyzstan, mùa làm sữa ngựa lên men được gọi là kumis đang diễn ra sôi động. Kumis là một phần quan trọng trong chế độc ăn uống của các bộ lạc du mục suốt nhiều thế kỷ qua.

Hãng tin AP dẫn lời những người am hiểu về kumis cho biết, thung lũng Suusamyr là nơi sản xuất ra loại đồ uống lên men này ngon nhất.

Kyrgyzstan trong mua len men sua ngua

Thung lũng Suusamyr là nơi sản xuất ra loại sữa ngựa ngon nhất. Ảnh: AP

Kyrgyzstan trong mua len men sua ngua-Hinh-2

Cây cỏ và thảo mộc mang đến một hương vị đặc biệt cho sữa ngựa. Ảnh: AP

Kyrgyzstan trong mua len men sua ngua-Hinh-3

Vào mùa đông, thung lũng Suusamyr nằm ở độ cao 2.500m trên mực nước biển, bị bao phủ bởi những lớp tuyết dày hàng mét. Khi tuyết tan, lượng nước dư thừa giúp cây cỏ và thảo mộc mọc dày đặc. Tới cuối hè, thung lũng được phủ một lớp cỏ dày màu xanh với những ngọn cỏ mọng nước khiến lũ ngựa ăn ngấu nghiến.

Cây cỏ và thảo mộc mang đến một hương vị đặc biệt cho sữa mà người dân lấy từ những con ngựa cái ăn cỏ trên các cánh đồng họ chăn thả. Sau đó, sữa được để lên men hoặc đôi khi được khuấy để thúc đẩy quá trình lên men cho tới khi nó có độ cồn nhẹ.

Kyrgyzstan trong mua len men sua ngua-Hinh-4

Cây cỏ và thảo mộc mang đến một hương vị đặc biệt cho sữa mà người dân lấy từ những con ngựa cái ăn cỏ ở thung lũng Suusamyr. Ảnh: AP

Kyrgyzstan trong mua len men sua ngua-Hinh-5

Kyrgyzstan trong mua len men sua ngua-Hinh-6

Sữa bò thỉnh thoảng cũng được sử dụng nhưng bị coi là kém chất lượng. Sữa ngựa có lượng đường cao hơn, khiến nó dễ lên men hơn.

Rustam Tukhvatshin, giáo sư dược phẩm của Kyrgyzstan nói, kumis có nhiều tác dụng, trong số đó có thúc đẩy sự phát triển của tế bào máu và giải độc cơ thể. Ông cho biết, không bao giờ bỏ lỡ việc tới thung lũng Suuamyr khi việc sản xuất kumis đang ở thời kỳ đỉnh điểm.

Kyrgyzstan trong mua len men sua ngua-Hinh-7

Kyrgyzstan trong mua len men sua ngua-Hinh-8

Kyrgyzstan trong mua len men sua ngua-Hinh-9

Kyrgyzstan trong mua len men sua ngua-Hinh-10

Kumis là một phần trong chế độc ăn uống của các bộ lạc du mục suốt nhiều thế kỷ. Ảnh: AP

Kyrgyzstan trong mua len men sua ngua-Hinh-11

Kyrgyzstan trong mua len men sua ngua-Hinh-12

Kyrgyzstan trong mua len men sua ngua-Hinh-13

Kyrgyzstan trong mua len men sua ngua-Hinh-14

Du khách và người dân ở các vùng khác của Kyrgyzstan cũng đang chú ý tới mùa lên men sữa ngựa của thung lũng. Những chiếc lều khung gỗ lớn, gọi là yurts, đã được dựng lên dọc đường để bày bán kumis. Có thời gian rảnh rỗi, người mua có thể thư giãn trong lều và thưởng thức loại đồ uống được đánh giá cao.

Đọ súng nảy lửa giữa biên phòng Kyrgyzstan và Tajikistan

Một vụ đấu súng kéo dài 10 phút đã xảy ra tại khu vực biên giới giữa Kyrgyzstan và Tajikistan vào hôm 24/7.