Note
Terraforming (địa khai hóa hay cải tạo địa hình): quá trình điều chỉnh các yếu tố môi trường của một hành tinh hoặc thiên thể khác để tạo ra điều kiện sống giống Trái đất.
Atmosphere (bầu khí quyển): lớp không khí bao phủ một hành tinh, cung cấp oxy và bảo vệ khỏi bức xạ vũ trụ.
Propulsion systems (hệ thống đẩy): các công nghệ hoặc cơ chế giúp đẩy tàu vũ trụ hoặc phương tiện di chuyển trong không gian.
Regolith (regolith): lớp vật liệu mịn, bụi bám trên bề mặt Sao Hỏa hoặc các hành tinh khác, không đủ chất dinh dưỡng để hỗ trợ sự sống.
Photosynthesis (quang hợp): quá trình sinh học mà cây cối và một số sinh vật sử dụng ánh sáng mặt trời để chuyển hóa carbon dioxide thành oxy.
Extremophiles (vi sinh vật cực đoan): vi sinh vật có khả năng sống sót trong điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ cực cao hoặc cực thấp.
Magnetosphere (từ quyển): lớp từ trường bao quanh hành tinh, bảo vệ nó khỏi bức xạ mặt trời và các hạt vũ trụ.
Greenhouse effect (hiệu ứng nhà kính): hiện tượng giữ nhiệt trong khí quyển của Trái đất, giúp duy trì nhiệt độ ổn định cho sự sống.
Nuclear explosions (nổ hạt nhân): các vụ nổ gây ra bởi phản ứng hạt nhân, có thể sử dụng để kích hoạt các vụ phun trào núi lửa.
3D printing (in 3D): công nghệ sản xuất các vật thể ba chiều từ một mô hình kỹ thuật số bằng cách thêm vật liệu lớp lớp.
Astronaut (phi hành gia): người được đào tạo để tham gia các chuyến bay vũ trụ và thực hiện các nhiệm vụ trong không gian.
Mars colonization (thuộc địa hóa Sao Hỏa): quá trình xây dựng và sinh sống trên Sao Hỏa.
Lunar construction technologies (công nghệ xây dựng trên Mặt trăng): các công nghệ nhằm xây dựng cơ sở hạ tầng và nơi cư trú trên Mặt trăng.
Solar wind (gió mặt trời): dòng hạt mang năng lượng cao từ Mặt trời có thể ảnh hưởng đến khí quyển của các hành tinh.
The Article
When I was in middle school, my biology teacher showed our class the sci-fi movie “Star Trek III: The Search for Spock.”
Khi tôi còn học cấp hai, thầy giáo sinh học của tôi đã cho lớp xem bộ phim khoa học viễn tưởng "Star Trek III: The Search for Spock".
The plot drew me in, with its depiction of the “Genesis Project” – a new technology that transformed a dead alien world into one brimming with life.
Cốt truyện đã thu hút tôi, với sự mô tả về "Dự án Genesis" – một công nghệ mới biến một thế giới ngoài hành tinh chết thành một nơi tràn ngập sự sống.
After watching the movie, my teacher asked us to write an essay about such technology.Was it realistic?Was it ethical?And to channel our inner Spock: Was it logical?This assignment had a huge impact on me.
Sau khi xem bộ phim, thầy giáo yêu cầu chúng tôi viết một bài luận về công nghệ như vậy.Liệu nó có thực tế không?Nó có đạo đức không?Và để kênh Spock trong chúng tôi: Liệu nó có hợp lý không?Bài tập này đã có ảnh hưởng lớn đến tôi.
Fast-forward to today, and I’m an engineer and professor developing technologies to extend the human presence beyond Earth.
Tiến đến hôm nay, và tôi là một kỹ sư và giảng viên đang phát triển công nghệ để mở rộng sự hiện diện của con người ra ngoài Trái đất.
For example: I’m working on advanced propulsion systems to take spacecraft beyond Earth’s orbit.I’m helping to develop lunar construction technologies to support NASA’s goal of long-term human presence on the Moon.And I’ve been on a team that showed how to 3D-print habitats on Mars.
Ví dụ: Tôi đang làm việc trên các hệ thống đẩy tiên tiến để đưa tàu vũ trụ ra ngoài quỹ đạo của Trái đất.Tôi đang giúp phát triển công nghệ xây dựng trên Mặt trăng để hỗ trợ mục tiêu của NASA về sự hiện diện lâu dài của con người trên Mặt trăng.Và tôi đã tham gia vào một nhóm đã chứng minh cách in 3D các nơi cư trú trên Sao Hỏa.
To sustain people beyond Earth will take a lot of time, energy and imagination.But engineers and scientists have started to chip away at the many challenges.
Để duy trì sự sống ngoài Trái đất sẽ cần rất nhiều thời gian, năng lượng và sự tưởng tượng.Nhưng các kỹ sư và nhà khoa học đã bắt đầu giải quyết dần các thử thách này.
A photo taken of the bleak Martian surface by NASA’s Perseverance rover in June 2024. NASA/JPL-Caltech.
A photo taken of the bleak Martian surface by NASA’s Perseverance rover in June 2024. NASA/JPL-Caltech.
Food, water, shelter, air
Thức ăn, nước, nơi trú ẩn, không khí
After the Moon, the next logical place for humans to live beyond Earth is Mars.
Sau Mặt trăng, nơi tiếp theo hợp lý để con người sống ngoài Trái đất là Sao Hỏa.
But is it possible to terraform Mars – that is, transform it to resemble the Earth and support life?Or is that just the musings of science fiction?
Nhưng liệu có thể biến đổi Sao Hỏa – tức là, biến nó thành một hành tinh giống Trái đất và có thể hỗ trợ sự sống?Hay đó chỉ là những suy nghĩ của khoa học viễn tưởng?
To live on Mars, humans will need liquid water, food, shelter and an atmosphere with enough oxygen to breathe and thick enough to retain heat and protect against radiation from the Sun.
Để sống trên Sao Hỏa, con người sẽ cần nước lỏng, thực phẩm, nơi trú ẩn và một bầu khí quyển có đủ oxygène để thở và đủ dày để giữ nhiệt và bảo vệ khỏi bức xạ từ Mặt trời.
But the Martian atmosphere is almost all carbon dioxide, with virtually no oxygen.And it’s very thin – only about 1% as dense as the Earth’s.
Tuy nhiên, bầu khí quyển của Sao Hỏa chủ yếu là điôxít carbon, gần như không có oxy.Và nó rất mỏng – chỉ khoảng 1% độ dày của khí quyển Trái đất.
The less dense an atmosphere, the less heat it can hold on to.Earth’s atmosphere is thick enough to retain enough heat to sustain life by what’s known as the greenhouse effect.
Khí quyển càng mỏng, càng ít khả năng giữ lại nhiệt.Khí quyển của Trái đất đủ dày để giữ đủ nhiệt giúp duy trì sự sống qua hiện tượng hiệu ứng nhà kính.
But on Mars, the atmosphere is so slight that the nighttime temperature drops routinely to 150 degrees below zero Fahrenheit (-101 degrees Celsius).
Nhưng trên Sao Hỏa, khí quyển quá mỏng đến mức nhiệt độ ban đêm thường giảm xuống 150 độ dưới 0 Fahrenheit (-101 độ C).
So what’s the best way to give Mars an atmosphere?
Vậy cách tốt nhất để tạo ra khí quyển cho Sao Hỏa là gì?
Although Mars has no active volcanoes now – at least as far as we know – scientists could trigger volcanic eruptions via nuclear explosions.The gases trapped deep in a volcano would be released and then drift into the atmosphere.But that scheme is a bit harebrained, because the explosions would also introduce deadly radioactive material into the air.
Mặc dù hiện nay Sao Hỏa không có núi lửa hoạt động – ít nhất là theo những gì chúng ta biết – các nhà khoa học có thể kích hoạt các vụ phun trào núi lửa thông qua các vụ nổ hạt nhân.Các khí bị giam giữ sâu trong núi lửa sẽ được giải phóng và sau đó bay vào bầu khí quyển.Nhưng kế hoạch này có vẻ không thực tế, vì các vụ nổ này cũng sẽ giải phóng vật liệu phóng xạ chết người vào không khí.
A better idea: Redirecting water-rich comets and asteroids to crash into Mars.That too would release gases from below the planet’s surface into the atmosphere while also releasing the water found in the comets.NASA has already demonstrated that it is possible to redirect asteroids – but relatively large ones, and lots of them, are needed to make a difference.
Ý tưởng tốt hơn: Chuyển hướng các sao chổi và tiểu hành tinh giàu nước để va chạm với Sao Hỏa.Điều này cũng sẽ giải phóng khí từ dưới bề mặt hành tinh vào bầu khí quyển, đồng thời giải phóng nước từ các sao chổi.NASA đã chứng minh rằng việc chuyển hướng tiểu hành tinh là khả thi – nhưng cần phải có những tiểu hành tinh tương đối lớn và nhiều tiểu hành tinh như vậy mới tạo ra sự khác biệt.
Terraforming Mars would likely take centuries.
Việc địa khai hoá trên Sao Hỏa có thể mất hàng thế kỷ.
Making Mars cozy
Làm cho Sao Hỏa ấm hơn
There are numerous ways to heat up the planet.For instance, gigantic mirrors, built in space and placed in orbit around Mars, could reflect sunlight to the surface and warm it up.
Có rất nhiều cách để làm nóng hành tinh này.Ví dụ, các tấm gương khổng lồ, được xây dựng trong không gian và đặt quỹ đạo quanh Sao Hỏa, có thể phản chiếu ánh sáng mặt trời xuống bề mặt và làm ấm nó.
One recent study proposed that Mars colonists could spread aerogel, an ultralight solid material, on the ground.The aerogel would act as insulation and trap heat.This could be done all over Mars, including the polar ice caps, where the aerogel could melt the existing ice to make liquid water.
Một nghiên cứu gần đây đã đề xuất rằng những người thuộc địa trên Sao Hỏa có thể trải aerogel, một vật liệu rắn siêu nhẹ, trên mặt đất.Aerogel sẽ đóng vai trò như cách cách nhiệt và giữ nhiệt.Điều này có thể thực hiện trên toàn bộ Sao Hỏa, bao gồm các chỏm băng cực, nơi mà aerogel có thể làm tan chảy băng hiện có để tạo thành nước lỏng.
To grow food, you need soil.On Earth, soil is composed of five ingredients: minerals, organic matter, living organisms, gases and water.
Để trồng thực phẩm, bạn cần đất.Trên Trái đất, đất bao gồm năm thành phần: khoáng chất, vật chất hữu cơ, sinh vật sống, khí và nước.
But Mars is covered in a blanket of loose, dustlike material called regolith.Think of it as Martian sand.The regolith contains few nutrients, not enough for healthy plant growth, and it hosts some nasty chemicals called perchlorates, used on Earth in fireworks and explosives.
Tuy nhiên, Sao Hỏa được bao phủ bởi một lớp vật liệu mịn, giống như bụi gọi là Đá vụn.Hãy nghĩ nó như cát Sao Hỏa.Đá vụn chứa ít dưỡng chất, không đủ để cây cối phát triển khỏe mạnh, và có chứa một số hóa chất độc hại gọi là perchlorates, được sử dụng trên Trái đất trong pháo hoa và chất nổ.
Cleaning up the regolith and turning it into something viable wouldn’t be easy.What the alien soil needs is some Martian fertilizer, maybe made by adding extremophiles to it – hardy microbes imported from Earth that can survive even the harshest conditions.Genetically engineered organisms are also a possibility.
Việc làm sạch Đá vụn và biến nó thành thứ có thể sử dụng sẽ không dễ dàng.Đá vụn cần một số phân bón Sao Hỏa, có thể được tạo ra bằng cách thêm extremophiles vào đó – vi sinh vật cứng cỏi từ Trái đất có thể sống sót ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt nhất.Các sinh vật biến đổi gen cũng là một khả năng.
Through photosynthesis, these organisms would begin converting carbon dioxide to oxygen.Eventually, as Mars became more life-friendly to Earthlike organisms, colonists could introduce more complex plants and even animals.
Thông qua quá trình quang hợp, những sinh vật này sẽ bắt đầu chuyển đổi carbon dioxide thành oxy.Cuối cùng, khi Sao Hỏa trở nên thân thiện hơn với các sinh vật giống Trái đất, những người thuộc địa có thể giới thiệu thêm các loài cây phức tạp và thậm chí cả động vật.
Providing oxygen, water and food in the right proportions is extraordinarily complex.On Earth, scientists have tried to simulate this in Biosphere 2, a closed-off ecosystem featuring ocean, tropical and desert habitats.Although all of Biosphere 2’s environments are controlled, even there scientists struggle to get the balance right.Mother Nature really knows what she is doing.
Cung cấp oxy, nước và thực phẩm với tỷ lệ phù hợp là một thách thức vô cùng phức tạp.Trên Trái đất, các nhà khoa học đã cố gắng mô phỏng điều này trong Biosphere 2, một hệ sinh thái khép kín với các môi trường đại dương, nhiệt đới và sa mạc.Mặc dù tất cả các môi trường trong Biosphere 2 đều được kiểm soát, ngay cả ở đó các nhà khoa học cũng gặp khó khăn trong việc duy trì sự cân bằng đúng đắn.Mẹ Thiên Nhiên thực sự biết những gì bà đang làm.
Right now, Mars is a forbidding world, with a minuscule atmosphere, extremely cold temperatures and no liquid water. angel_nt/iStock via Getty Images Plus.
Hiện tại, Sao Hỏa là một thế giới khắc nghiệt, với khí quyển mỏng manh, nhiệt độ cực lạnh và không có nước lỏng. angel_nt/iStock via Getty Images Plus.
A house on Mars
Một ngôi nhà trên Sao Hỏa
Buildings could be 3D-printed; initially, they would need to be pressurized and protected until Mars acquired Earthlike temperatures and air.NASA’s Moon-to-Mars Planetary Autonomous Construction Technologies program is researching how to do exactly this.
Các tòa nhà có thể được in 3D; ban đầu, chúng cần phải có áp suất và bảo vệ cho đến khi Sao Hỏa có được nhiệt độ và không khí giống như Trái đất.Chương trình Công nghệ Xây dựng Tự động trên Sao Hỏa và Mặt trăng của NASA đang nghiên cứu cách thực hiện chính xác điều này.
There are many more challenges.For example, unlike Earth, Mars has no magnetosphere, which protects a planet from solar wind and cosmic radiation.Without a magnetic field, too much radiation gets through for living things to stay healthy.There are ways to create a magnetic field, but so far the science is highly speculative.
Còn rất nhiều thử thách khác.Ví dụ, khác với Trái đất, Sao Hỏa không có từ quyển, thứ bảo vệ hành tinh khỏi gió mặt trời và bức xạ vũ trụ.Không có từ trường, quá nhiều bức xạ sẽ xâm nhập và làm hại sự sống.Tuy nhiên, có cách tạo ra từ trường, nhưng cho đến nay khoa học vẫn còn ở mức giả thuyết cao.
In fact, all of the technologies I’ve described are far beyond current capabilities at the scale needed to terraform Mars.Developing them would take enormous amounts of research and money, probably much more than possible in the near term.Although the Genesis device from “Star Trek III” could terraform a planet in a matter of minutes, terraforming Mars would take centuries or even millennia.
Thực tế, tất cả các công nghệ mà tôi đã mô tả đều vượt xa khả năng hiện tại về quy mô cần thiết để biến đổi Sao Hỏa.Phát triển chúng sẽ cần một lượng lớn nghiên cứu và tiền bạc, có lẽ nhiều hơn khả năng trong tương lai gần.Mặc dù thiết bị Genesis trong "Star Trek III" có thể biến đổi hành tinh trong vài phút, nhưng việc địa khai hoá Sao Hỏa có thể mất hàng thế kỷ hoặc thậm chí hàng thiên niên kỷ.
And there are a lot of ethical questions to resolve before people get started on turning Mars into another Earth.Is it right to make such drastic permanent changes to another planet?
Và có rất nhiều câu hỏi đạo đức cần giải quyết trước khi con người bắt đầu biến Sao Hỏa thành một Trái đất khác.
If this all leaves you disappointed, don’t be.As scientists create innovations to terraform Mars, we’ll also use them to make life better on Earth.Remember the technology we’re developing to print 3D habitats on Mars?Right now, I’m part of a group of scientists and engineers employing that very same technology to print homes here on Earth – which will help address the world’s housing shortage.
Nếu tất cả những điều này khiến bạn thất vọng, đừng lo.Khi các nhà khoa học tạo ra những đổi mới để biến đổi Sao Hỏa, chúng ta cũng sẽ sử dụng chúng để cải thiện cuộc sống trên Trái đất.Hãy nhớ công nghệ chúng ta đang phát triển để in 3D các nơi cư trú trên Sao Hỏa?Hiện tại, tôi là một phần của nhóm các nhà khoa học và kỹ sư đang sử dụng chính công nghệ đó để in nhà ở trên Trái đất – giúp giải quyết khủng hoảng nhà ở toàn cầu.
Quiz
Select the correct answer for each question.
Question 1/10
1. What is the process of adjusting a planet's environment to resemble Earth called?
2. Which gas is primarily found in the atmosphere of Mars?
3. What is the role of extremophiles in Mars colonization?
4. What is the greenhouse effect responsible for on Earth?
5. Which of the following is a method proposed to warm Mars?
6. What is the material covering the surface of Mars called?
7. What is the main challenge in providing food on Mars?
8. What technology is being developed to support building habitats on Mars?
9. What is the suggested method to generate an atmosphere on Mars?
10. What is the primary function of the Martian regolith in its current state?
