Trung Quốc đã đưa ba phi hành gia lên trạm vũ trụ vào Chủ nhật, trong đó một người sẽ ở lại nơi này suốt một năm. Đây là khoảng thời gian dài kỷ lục của Trung Quốc, nhằm phục vụ nghiên cứu về sinh lý con người trong môi trường không gian, hướng tới tham vọng đưa con người lên Mặt Trăng trước năm 2030.
Cơ quan Vũ trụ Có người lái Trung Quốc cho biết danh tính người ở lại sẽ được quyết định sau, tùy theo tiến độ nhiệm vụ.
Tàu Thần Châu 23 (Shenzhou-23) được phóng lúc 23h08 (giờ địa phương) bằng tên lửa đẩy Trường Chinh-2F Y23 tại Trung tâm Phóng vệ tinh Tửu Tuyền. Ba phi hành gia bao gồm, chuyên gia tải trọng Li Jiaying, chỉ huy Zhu Yangzhu và phi công Zhang Yuanzhi.
Trung Quốc và Mỹ cùng hướng tới Mặt Trăng
Trung Quốc đã nhiều lần đưa phi hành gia lên trạm vũ trụ, nhưng đợt phóng lần này diễn ra trong bối cảnh cuộc đua lên Mặt Trăng với Mỹ ngày càng tăng tốc.
NASA đặt mục tiêu đưa con người trở lại Mặt Trăng vào năm 2028, sớm hơn Trung Quốc hai năm. Mỹ cũng muốn xây dựng sự hiện diện lâu dài trên Mặt Trăng như bước đệm cho các chuyến thám hiểm sao Hỏa trong tương lai.
Tháng 4 vừa qua, bốn phi hành gia NASA đã thực hiện chuyến bay lịch sử quanh Mặt Trăng trong khuôn khổ sứ mệnh Artemis II, bay xa Trái Đất hơn bất kỳ con người nào trước đây trong chuyến bay có người lái tới Mặt Trăng đầu tiên sau nửa thế kỷ.
Trong tuần trước, SpaceX của Elon Musk cũng thực hiện chuyến bay thử nghiệm không người lái phần lớn thành công với tên lửa thế hệ mới Starship, được thiết kế nhằm hỗ trợ các đợt phóng vệ tinh Starlink thường xuyên hơn và phục vụ các sứ mệnh đưa NASA lên Mặt Trăng trong tương lai.
Với chưa đầy 4 năm để đạt mục tiêu năm 2030, Trung Quốc đang đối mặt thách thức lớn khi phải phát triển hoàn toàn mới các phần cứng và phần mềm dành riêng cho sứ mệnh Mặt Trăng, đồng thời chứng minh toàn bộ hệ thống đã sẵn sàng vận hành.
Điều này nhằm bảo đảm các phi hành gia, vốn quen với môi trường tương đối an toàn của trạm Thiên Cung ở quỹ đạo thấp có thể thực hiện an toàn hành trình rủi ro hơn xuống bề mặt Mặt Trăng.
Các sứ mệnh Thần Châu của Trung Quốc đã liên tục đưa ba phi hành gia lên trạm không gian với thời gian lưu trú 6 tháng kể từ năm 2021.
Cơ quan vũ trụ Trung Quốc cũng đang huấn luyện hai phi hành gia Pakistan, trong đó một người có thể tham gia một sứ mệnh ngắn hạn tới Thiên Cung trong năm nay.
Mục tiêu xây căn cứ thường trực trên Mặt Trăng vào năm 2035
Cho đến nay, Trung Quốc mới chỉ đưa robot lên Mặt Trăng, nhưng chuỗi sứ mệnh Thần Châu cho thấy năng lực không gian của nước này đang tiến bộ nhanh chóng.
Tháng 6/2024, Trung Quốc trở thành quốc gia đầu tiên thu hồi mẫu vật từ phía tối của Mặt Trăng bằng robot.
Nếu hạ cánh có người lái thành công trước năm 2030, Trung Quốc sẽ có thêm động lực để hiện thực hóa kế hoạch xây dựng căn cứ thường trực trên Mặt Trăng vào năm 2035 cùng với Nga.
Wu Weiren, nhà khoa học trưởng của chương trình Mặt Trăng Trung Quốc, cho biết mốc thời gian công bố công khai của Bắc Kinh thực tế vẫn được đặt theo hướng “thận trọng”.
Trong năm qua, Trung Quốc đã tiến hành nhiều thử nghiệm an toàn với các công nghệ dành cho sứ mệnh năm 2030, bao gồm tên lửa siêu nặng Trường Chinh 10, tàu vũ trụ Mengzhou và tàu đổ bộ Mặt Trăng Lanyue.
Chuyến bay Thần Châu 23 sẽ thực hiện lần đầu tiên quy trình tiếp cận và ghép nối tự động tốc độ cao với mô đun lõi của trạm Thiên Cung, nhằm chuẩn bị cho sứ mệnh Mặt Trăng năm 2030.
Kế hoạch này phụ thuộc vào khả năng ghép nối tự động trên quỹ đạo Mặt Trăng giữa tàu Mengzhou và tàu đổ bộ Lanyue.
Các nhà khoa học cũng sẽ nghiên cứu tác động sinh lý của bức xạ vũ trụ, tình trạng mất mật độ xương và căng thẳng tâm lý trong môi trường không gian trong suốt thời gian kéo dài của sứ mệnh Thần Châu 23.
Theo truyền thông nhà nước Trung Quốc, Bắc Kinh hiện đang thực hiện thí nghiệm “phôi nhân tạo” đầu tiên của con người trong không gian, sau khi gửi các mẫu tế bào gốc người lên cho phi hành đoàn Thần Châu 22 trên trạm Thiên Cung trong tháng này.
Thí nghiệm nhằm nghiên cứu khả năng cư trú lâu dài, sinh tồn và sinh sản của con người trong môi trường không gian.
Tầng đẩy tên lửa SpaceX đang trên đường va chạm với Mặt Trăng
Vệ tinh tự nhiên của Trái Đất được dự đoán sẽ bị một vật thể do con người tạo ra lao vào với tốc độ gấp khoảng 7 lần tốc độ âm thanh, đó là tầng trên của tên lửa Falcon 9, có chiều cao tương đương một tòa nhà 5 tầng.
Theo phân tích của nhà thiên văn học độc lập Bill Gray, người phát triển một phần mềm dùng để theo dõi các vật thể gần Trái Đất, tầng tên lửa đã qua sử dụng của SpaceX sẽ va chạm với Mặt Trăng vào ngày 5/8 tới.
Gray cho biết vụ va chạm nhiều khả năng xảy ra gần miệng hố Einstein, khu vực có mật độ hố va chạm dày đặc nằm ở ranh giới giữa nửa gần và nửa xa của Mặt Trăng.
"Chuyển động của rác vũ trụ nhìn chung có thể dự đoán khá chính xác, chúng chủ yếu chịu tác động từ lực hấp dẫn của Trái Đất, Mặt Trăng, Mặt Trời và các hành tinh khác. Chúng ta biết các lực này với độ chính xác rất cao", Gray giải thích.
Tuy nhiên, lực đẩy rất nhỏ do ánh sáng Mặt Trời tạo ra vẫn liên tục tác động lên vật thể theo cách thay đổi không ngừng.
Dù lực này rất yếu, ảnh hưởng của nó sẽ tích lũy theo thời gian một cách khó dự đoán, bởi vật thể đang quay trong không gian, khiến lượng ánh sáng phản xạ thay đổi tùy theo vị trí và trạng thái quay của vật thể.
Falcon 9 của SpaceX là loại tên lửa có khả năng tái sử dụng một phần, cao khoảng 70m và nặng khoảng 550.000kg khi phóng.
Tầng đẩy thứ nhất sẽ quay trở lại Trái Đất và hạ cánh xuống hành tinh xanh để được tái sử dụng, trong khi tầng thứ hai tiếp tục ở lại ngoài không gian.
Tầng tên lửa đang hướng tới Mặt Trăng này thuộc tên lửa Falcon 9 mang mã 2025-010D, được phóng vào tháng 1/2025. Tên lửa này mang theo hai tàu đổ bộ Mặt Trăng gồm sứ mệnh Blue Ghost 1 và sứ mệnh Hakuto-R 2.
Trong khi tầng hai của nhiều tên lửa Falcon 9 trước đây đã rơi trở lại Trái Đất hoặc đi vào quỹ đạo quanh Mặt Trời, tầng tên lửa này vẫn ở lại khu vực lân cận Trái Đất.
Hiện tầng hai của Falcon 9 mất khoảng 26 ngày để hoàn thành một vòng quanh Trái Đất. Tại điểm gần nhất, nó tiếp cận Trái Đất ở khoảng cách khoảng 220.000km trước khi bay xa tới khoảng 510.000km ở điểm xa nhất.
Quỹ đạo này cắt qua quỹ đạo hấp dẫn của Mặt Trăng, thiên thể nằm cách Trái Đất trung bình khoảng 400.000km.
"Quỹ đạo của Mặt Trăng và vật thể này về cơ bản có giao điểm với nhau. Thông thường, khi một vật thể đi qua điểm giao đó thì vật thể còn lại ở nơi khác", Gray nói.
Tuy nhiên, theo ông, vào ngày 5/8/2026, cả hai sẽ xuất hiện tại điểm giao này cùng thời điểm dưới tác động của lực hấp dẫn.
Con người chủ động cho tàu vũ trụ lao xuống Mặt Trăng?
Đây không phải lần đầu tiên Mặt Trăng trở thành nơi diễn ra các "thí nghiệm va chạm" từ Trái Đất.
Trong thập niên 1970, nhiều mô-đun của chương trình Apollo đã được cho lao xuống bề mặt Mặt Trăng nhằm tạo ra các "địa chấn Mặt Trăng" nhỏ để nghiên cứu cấu trúc bên trong thiên thể này.
Năm 2009, NASA cũng cố tình cho tàu LCROSS đâm xuống Mặt Trăng nhằm tạo ra đám bụi từ những khu vực tối tồn tại hàng tỷ năm và phát hiện dấu vết băng nước cùng nhiều hợp chất hữu ích khác.
Vụ va chạm tương tự gần đây nhất xảy ra vào năm 2022, khi tầng đẩy được cho là của sứ mệnh Chang'e 5-T1 lao xuống phía xa của Mặt Trăng. Vụ va chạm này tạo ra cấu trúc hố kép khá bất thường, sau đó được tàu thăm dò Lunar Reconnaissance Orbiter của NASA ghi lại.
Vụ va chạm của Falcon 9 cũng được dự đoán sẽ tạo ra một hố mới trên bề mặt Mặt Trăng. Ánh chớp từ vụ va chạm có thể sẽ không quan sát được từ Trái Đất, nhưng Lunar Reconnaissance Orbiter nhiều khả năng sẽ ghi lại hình ảnh khu vực này sau đó.
May mắn là vụ va chạm không gây nguy hiểm trực tiếp.
Hiện không có con người hay công trình nào trên Mặt Trăng có thể bị ảnh hưởng bởi các mảnh vỡ tên lửa. Vệ tinh này hiện chủ yếu chứa hàng trăm nghìn ki lô gam rác công nghệ, cùng nhiều túi chứa chất thải của phi hành gia như nước tiểu, chất nôn và phân. Tuy nhiên, vấn đề lớn hơn là lượng rác vũ trụ ngày càng gia tăng.
Việc xử lý rác không gian thiếu kiểm soát có thể đe dọa các vệ tinh, đồng thời gây nguy hiểm cho con người và thiết bị trong tương lai không xa.
Sứ mệnh Artemis IV của NASA dự kiến đưa hai phi hành gia lên Mặt Trăng vào năm 2028, trong khi Trung Quốc cũng đặt mục tiêu thực hiện nhiệm vụ có người lái tương tự vào khoảng năm 2030.
Cả hai đều nằm trong kế hoạch dài hạn nhằm duy trì hoạt động của con người trên Mặt Trăng.
Theo Bill Gray, giải pháp đơn giản nhất để tránh các vụ va chạm như vậy trong tương lai có thể là đưa các tầng tên lửa vào quỹ đạo rời khỏi hệ Trái Đất - Mặt Trăng, hướng tới quỹ đạo quanh Mặt Trời.
"Như vậy chúng sẽ không va vào chúng ta trong một thời gian rất dài", ông nói.
Nhu cầu năng lượng toàn cầu đang tăng nhanh khi ngày càng nhiều thiết bị, phương tiện và hệ thống được kết nối vào lưới điện. Điều này đặt ra thách thức lớn đối với việc mở rộng các nguồn năng lượng tái tạo như điện mặt trời, nhất là khi so sánh với công suất rất lớn của các lò phản ứng hạt nhân hiện đại.
Trong khi xây dựng nhà máy điện hạt nhân đòi hỏi khoản đầu tư cơ sở hạ tầng rất lớn, việc phát triển các trang trại điện mặt trời quy mô tương đương cũng không hề rẻ. Chi phí không chỉ nằm ở việc lắp đặt hàng triệu tấm pin mà còn bao gồm hệ thống lưu trữ điện, truyền tải và kết nối với lưới điện.
Điều đó cho thấy việc thay thế hoàn toàn điện hạt nhân bằng điện mặt trời vẫn là thách thức lớn ở thời điểm hiện nay.
Tuy vậy, nhiều quốc gia đang triển khai các giải pháp nhằm mở rộng quy mô điện mặt trời, từ quy hoạch quỹ đất chuyên dụng đến tận dụng mái nhà và các bãi đỗ xe.
Cần hơn 8,5 triệu tấm pin mặt trời để tương đương một lò phản ứng hạt nhân
Công suất là chỉ số quan trọng để đánh giá khả năng sản xuất điện của một nguồn năng lượng. Đây cũng là cơ sở xác định lượng điện mà hệ thống có thể cung cấp cho lưới điện trước khi quá tải.
Một trong những ưu điểm nổi bật của điện hạt nhân là công suất rất lớn. Trung bình, một lò phản ứng hạt nhân có công suất khoảng 900MW, trong khi những tổ máy lớn hơn có thể đạt tới 1.600MW.
Trong khi đó, một tấm pin mặt trời thông thường chỉ tạo ra khoảng 400-460W trong điều kiện nắng tối ưu. Nếu giả định công suất này được duy trì liên tục, cần khoảng 4 triệu tấm pin để đạt mức công suất tương đương một lò phản ứng hạt nhân 900MW.
Tuy nhiên, thực tế còn phụ thuộc vào hệ số công suất - tỷ lệ giữa sản lượng điện thực tế và công suất tối đa theo thiết kế. Điện hạt nhân có hệ số công suất trung bình khoảng 93%, nghĩa là sản lượng gần như ổn định quanh năm. Ngược lại, điện mặt trời chỉ đạt khoảng 24% do phụ thuộc vào thời tiết, thời gian trong ngày và mùa trong năm.
Với hệ số công suất này, sản lượng thực tế của một tấm pin 400W chỉ còn khoảng 96W. Do đó, để tạo ra mức công suất tương đương khoảng 837MW, tương ứng 93% công suất của một lò phản ứng 900MW thì cần tới khoảng 8,7 triệu tấm pin mặt trời.
Con số này vẫn dựa trên giả định điều kiện bức xạ mặt trời thuận lợi. Trên thực tế, việc duy trì cường độ ánh sáng tối ưu trên diện tích lắp đặt khổng lồ như vậy là điều rất khó đạt được. Đây cũng là một trong những nguyên nhân khiến các dự án điện mặt trời cần thời gian dài để hoàn vốn.
Thách thức lớn nhất là diện tích lắp đặt
Không gian là rào cản lớn đối với việc phát triển điện mặt trời ở quy mô rất lớn.
Dù không hề nhỏ, ngay cả nhà máy điện hạt nhân lớn nhất tại Mỹ cũng chỉ chiếm diện tích khoảng 2,6km². Trong khi đó, một nhà máy điện mặt trời có công suất tương đương sẽ cần hơn 36km² đất.
Không nhiều nơi trên thế giới sở hữu những vùng đất bằng phẳng, có cường độ bức xạ cao và đủ rộng để triển khai các dự án điện mặt trời quy mô như vậy. Ngay cả khi có điều kiện tự nhiên phù hợp, việc bố trí quỹ đất cũng là một thách thức không nhỏ.
Để khắc phục hạn chế này, nhiều quốc gia đang tìm cách tận dụng các không gian sẵn có. Chẳng hạn, Pháp đã ban hành luật yêu cầu các bãi đỗ xe có diện tích trên 1.500m² phải được che phủ tối thiểu 50% bằng hệ thống pin mặt trời.
Giải pháp này không chỉ giúp tăng sản lượng điện tái tạo mà còn góp phần giảm hiệu ứng đảo nhiệt tại các bãi đỗ xe. Dù cần rất nhiều công trình như vậy để đạt công suất tương đương một lò phản ứng hạt nhân, đây vẫn được xem là hướng đi khả thi mà nhiều quốc gia phát triển có thể áp dụng.
Scientific American mới đây đã đưa ra một báo cáo gây tranh luận về phép tính ra thời điểm mức tối đa của dân số thế giới.
Theo đó, một số nhà toán học đã sử dụng một công thức thống kê gây tranh cãi để ước tính thời điểm loài người có thể tuyệt chủng. Cách tính này được gọi là “lập luận ngày tận thế” (doomsday argument).
Lập luận bắt đầu từ ước tính rằng khoảng 117 tỷ người đã từng được sinh ra trên Trái Đất trong suốt lịch sử nhân loại. Các nhà nghiên cứu giả định rằng những người đang sống hiện nay nằm ở một vị trí ngẫu nhiên trên dòng thời gian của loài người, thay vì thuộc về một giai đoạn đặc biệt sớm.
Nếu đã có khoảng 117 tỷ người từng sống, về mặt thống kê, sẽ không hợp lý nếu nhân loại còn tiếp tục tồn tại đủ lâu để có thêm hàng chục nghìn tỷ người nữa ra đời. Vì vậy, họ cho rằng tổng số người từng sống trong tương lai nhiều khả năng sẽ không lớn đến mức hàng chục nghìn tỷ người, mà chỉ dừng ở một giới hạn nhất định.
Theo giả định này, 117 tỷ người đã từng tồn tại chiếm ít nhất 5% tổng số người sẽ từng sống trong toàn bộ lịch sử nhân loại, tính từ người đầu tiên cho đến người cuối cùng.
Vì 100% lớn gấp 20 lần 5%, các nhà toán học nhân 117 tỷ với 20, từ đó đưa ra mốc ước tính khoảng 2.340 tỷ người. Nếu tốc độ sinh hiện nay được duy trì, tổng số người từng được sinh ra sẽ đạt ngưỡng này sau khoảng 17.100 năm.
Những người ủng hộ lập luận này cho rằng con số trên là một giới hạn thống kê đối với tương lai của loài người. Nói cách khác, theo cách tính này, nhiều khả năng nhân loại sẽ không còn tiếp tục tồn tại quá mốc 17.100 năm tới, dù nguyên nhân có thể là biến đổi khí hậu, chiến tranh hạt nhân, đại dịch hay một thảm họa nào khác.
Tuy nhiên, giả thuyết này vẫn gây tranh cãi lớn và bị nhiều nhà khoa học bác bỏ. Các ý kiến phản biện cho rằng những giả định đứng sau phép tính quá đơn giản, đồng thời bỏ qua vô số yếu tố có thể làm thay đổi mạnh mẽ tương lai của nhân loại.
Một số nhà khoa học chỉ ra, nếu con người có thể định cư trên các hành tinh khác, phát triển công nghệ mới hoặc tồn tại trong hàng triệu năm nữa, phép tính nói trên sẽ nhanh chóng không còn phù hợp.
Dù vậy, đây không phải là một dự báo chắc chắn về ngày tận thế. Ngay cả những người nghiên cứu các mô hình dân số cũng nhấn mạnh rằng những kịch bản như vậy phụ thuộc rất lớn vào giả định ban đầu.
Trong một nghiên cứu công bố hồi tháng 5, một nhóm nhà khoa học từ Đại học Milan đã cảnh báo dân số toàn cầu có thể giảm mạnh vào năm 2064 trong một số kịch bản giả định.
Theo một giả định xấu nhất, sức chứa bền vững của Trái Đất bất ngờ giảm xuống còn khoảng 2 tỷ người, mô hình của nhóm nghiên cứu dự đoán dân số toàn cầu sẽ suy giảm nhanh chóng với khả năng nhân loại giảm một nửa vào khoảng năm 2064.
Nguyên nhân có thể đến từ khủng hoảng khí hậu, đại dịch, xung đột toàn cầu hoặc tình trạng thiếu hụt tài nguyên. Các nhà nghiên cứu đã mô hình hóa những điều có thể xảy ra nếu các cuộc khủng hoảng môi trường lớn đột ngột đặt ra những giới hạn nghiêm trọng đối với sức chứa bền vững của Trái Đất.
Tuy nhiên, các nhà khoa học khẳng định đây không phải là một dự báo, mà là một “kịch bản toán học mang tính minh họa”, cho thấy động lực dân số có thể nhạy cảm như thế nào trước những biến động đột ngột.
