Nghe có vẻ hơi sci-fi nhưng mà thật đấy! Giải pháp này hứa hẹn tận dụng tài nguyên tại chỗ, đồng thời giải quyết nhiều thách thức môi trường khắc nghiệt trên hành tinh đỏ luôn nè.
Trái Đất giờ đông người quá, tài nguyên thì ngày càng cạn, nên giới khoa học đang nghiêm túc nghĩ đến chuyện... đi ở nơi khác Sao Hỏa được xem là lựa chọn top 1, nhưng mà điều kiện ở đó thì kinh khủng lắm các bạn ơi!
Nhiệt độ thấp ghê, áp suất khí quyển gần như bằng 0, lại còn bức xạ cao ngất ngưởng - thế nên việc tìm vật liệu xây nhà phù hợp là bài toán siêu khó. Nhưng rồi một nghiên cứu mới đang gây sốt khi đề xuất dùng... băng - nghe thì mong manh nhưng có thể trở thành vật liệu xây dựng chính trên Sao Hỏa đấy!
Ý tưởng "chanh sả" từ Harvard
Rafid Quayum, một nghiên cứu sinh sau đại học tại Đại học Harvard, cùng team đã nghĩ ra ý tưởng này. Mục tiêu của họ là tìm giải pháp bền vững, lấy cảm hứng từ thiên nhiên trên Trái Đất để con người có thể sống ở hành tinh khác. Và trong số các phương án, băng nổi lên như main character luôn!
Theo nhóm nghiên cứu, băng có combo lợi ích cực đỉnh: hấp thụ bức xạ được, cho ánh sáng xuyên qua được, lại còn tạo hiệu ứng nhà kính tự nhiên bên trong. Quan trọng nhất là nếu khai thác băng ngay trên Sao Hỏa thì sẽ tiết kiệm khối chi phí và năng lượng vận chuyển từ Trái Đất về - smart phết!
Học hỏi từ tổ tiên
Thực ra xây nhà bằng băng không phải là chuyện mới đâu nha! Từ bao đời nay, người Inuit ở Greenland và Bắc Cực Canada đã xây igloo và quinzhee, còn ở Nhật Bản thì có Kamakura. Băng đã chứng minh khả năng giữ nhiệt, chắn gió cực tốt rồi. Giờ các nhà khoa học chỉ đang "nâng cấp" kinh nghiệm này lên level vũ trụ thôi!
Nhưng mà việc tìm nguồn băng phù hợp trên Sao Hỏa không dễ tí nào. Armin Kleinboehl - nhà khoa học hành tinh tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực ở California cho biết các cực của Sao Hỏa tuy có nhiều băng nhưng mùa đông ở đó khắc nghiệt kinh khủng, không hợp để định cư lâu dài.
Nếu xây ở đấy thì phải "chạy mất dép" trước khi mùa đông vùng cực đến Vậy nên các plan thường tập trung vào vĩ độ trung bình phía bắc, nơi có băng ngầm dễ đào hơn và nhận được nhiều ánh sáng Mặt Trời hơn.
Ưu điểm vượt trội của nhà băng
So với những nơi trú ẩn làm từ đất Sao Hỏa, mái vòm băng có một điểm cộng cực lớn: cho ánh sáng tự nhiên lọt vào! Điều này không chỉ quan trọng cho việc trồng trọt mà còn giúp cải thiện mental health của con người trong môi trường sống khép kín và cô lập nữa.
Mà ngay cả khi băng trên Sao Hỏa khó kiếm ở một số chỗ, thì các thiên thể băng giá khác như Ceres hay Callisto lại có đầy ắp - mở ra cả một thị trường khai thác liên hành tinh trong tương lai luôn!
Chi tiết kỹ thuật nghe mà choáng
Team của Quayum đã xây dựng các mô hình mái vòm băng giả định đặt ở vĩ độ trung bình của Sao Hỏa. Ở đây nhiệt độ ban ngày dao động từ âm 56 đến âm 37 độ C - đủ lạnh để băng không tan theo mô phỏng. Nhưng thách thức không chỉ có vậy! Áp suất khí quyển trên Sao Hỏa chỉ bằng chưa đến 1% so với Trái Đất, khiến nước lỏng không thể tồn tại ổn định.
Để fix vấn đề này, team đề xuất dùng phương pháp chưng cất chân không để tinh chế băng tại chỗ. Băng được đun nóng sẽ bay hơi luôn thay vì tan chảy. Hơi nước được thu lại, nén dưới áp suất cao để ngưng tụ thành nước, lọc sạch tạp chất rồi đông lại thành băng trong suốt. Process này cho ra lớp vỏ băng vừa truyền ánh sáng Mặt Trời vừa chắn bức xạ - perfect!
Trong các mô hình, mái vòm băng được gia cố bằng lớp bịt kín chống nước để tránh nước tan chảy từ bên trong thấm ra ngoài làm yếu kết cấu. Có thêm lớp cách nhiệt bằng aerogel giúp giữ cho lớp băng bên ngoài luôn dưới điểm nóng chảy. Bên trong mái vòm, ánh sáng Mặt Trời làm ấm không khí và tạo ra sự đối lưu, giúp nhiệt phân bố đều đều.
Kết quả nghiên cứu đầy hứa hẹn
Theo Robin Wordsworth - nhà khoa học hành tinh tại Đại học Harvard và là thành viên team, các mô hình nhiệt và mô phỏng 3D cho thấy mái vòm băng có thể duy trì sự ổn định trong điều kiện nhiệt độ trung bình của Sao Hỏa, khoảng âm 58 độ C. Những kết quả này được trình bày tại Hội nghị thường niên AGU 2025 ở New Orleans vào ngày 16 tháng 12 nha!
Tuy nhiên nhóm nghiên cứu cũng thẳng thắn nhận rằng vẫn cần thêm rất nhiều công việc nữa trước khi biến ý tưởng này thành hiện thực. Sao Hỏa có biến đổi theo mùa giống Trái Đất, yếu tố này có thể ảnh hưởng đến độ bền lâu dài của nhà băng. Đây là điều mà team muốn research tiếp trong thời gian tới.
Từ lý thuyết đến thực tế ️
Để đưa concept khu định cư băng ra khỏi giấy tờ, các nhà khoa học đặt mục tiêu test thử ở những môi trường khắc nghiệt trên Trái Đất trước, nơi có điều kiện tương đồng với Sao Hỏa. Các địa điểm như Nam Cực với nhiệt độ dưới 0 độ C hoặc vùng áp suất thấp như dãy Himalaya được xem là nơi phù hợp để thử nghiệm ban đầu. Nếu thành công, các cấu trúc này sẽ được đánh giá trực tiếp về khả năng sinh sống và độ bền.
Nguồn: genk.vn