Vì sao các nhà du hành vũ trụ vẫn chưa thể bay từ Trái Đất tới Sao Hỏa?

0:00 / 0:00
0:00
(Ngày Nay) - Lực hấp dẫn bằng 40% so với Trái Đất; khí quyển lúc đặc lúc loãng; khoảng cách với Trái Đất liên tục thay đổi... là những lý do khiến việc đưa con người lên Sao Hỏa và trở về vẫn khó khả thi.
Con tàu vũ trụ được neo vào sao Hỏa - ảnh mô phỏng.
Con tàu vũ trụ được neo vào sao Hỏa - ảnh mô phỏng.

Hãy thử tưởng tượng rằng khi các nhà du hành vũ trụ đặt chân được lên Sao Hỏa, có nghĩa là chuyến thám hiểm Hành tinh Đỏ mới chỉ thành công một nửa bởi khi các phi hành gia muốn trở về Trái Đất thì việc rời khỏi Sao Hỏa lại không hề đơn giản.

Thách thức lớn nhất ở đây là phải đưa được một cỗ máy vũ trụ đồ sộ hạ cánh an toàn xuống bề mặt Sao Hỏa ở những điều kiện kỹ thuật và địa hình phù hợp nhất, để sau đó nó lại có thể cất cánh bay lên khỏi Sao Hỏa.

Trên thực tế, các nhà khoa học hiện nay đã có đủ khả năng chế tạo một trạm vũ trụ không người lái kích cỡ nhỏ để thực hiện nhiệm vụ rời Trái Đất, hạ cánh nhẹ nhàng xuống Sao Hỏa, khoan lấy một ít mẫu đất đá rồi cất cánh quay trở về Trái Đất. Nhưng với một con tàu vũ trụ có người lái, câu chuyện sẽ hoàn toàn khác.

Trước hết, để phóng một con tàu vũ trụ có người lái kích thước đủ lớn từ Trái Đất vào không gian giữa các hành tinh, cần có một tên lửa khổng lồ với động cơ mạnh.

Về cơ bản, hệ thống này phải có kích cỡ như một tàu chở dầu hạng trung, trong bụng nó phải chứa rất nhiều nhiên liệu và đương nhiên phải có cả một số hàng hóa hữu dụng cho các nhà du hành.

Sao Hỏa có lực hấp dẫn bằng khoảng 40% lực hấp dẫn của Trái Đất và có bầu khí quyển mỏng. Do đó để trở về Trái Đất, các phi hành gia sẽ cần một tên lửa có kích thước bằng 1/3 chiếc tên lửa trước đó đã đưa họ rời khỏi Trái Đất.

Tên lửa này phải được nạp nhiên liệu đầy đủ để có thể cất cánh đưa các nhà du hành về nhà. Vì vậy, nếu các phi hành gia muốn bay lên Sao Hỏa rồi quay trở về Trái Đất, họ cần mang theo khoảng 1.400 tấn nhiên liệu nữa.

Cần lưu ý, nhiên liệu cho tên lửa cực dễ cháy nổ, do đó nó cần được chứa trong những thùng đặc biệt để không bị vỡ khi tàu vũ trụ hạ cánh xuống Sao Hỏa.

Sao Hỏa cũng có bầu khí quyển, nhưng thật không may là nó lại không đủ đậm đặc để hệ thống dù hoạt động bình thường. Nghĩa là bầu khí quyển Sao Hỏa chưa thích hợp để làm cho tàu vũ trụ - nhờ hệ thống dù - giảm dần tốc độ bay ngõ hầu có thể hạ cánh nhẹ nhàng xuống bề mặt Sao Hỏa, bảo đảm an toàn cho các nhà du hành và thùng nhiên liệu.

Bởi vậy, tàu vũ trụ sẽ phải khởi động động cơ thổi ngược trong lúc hạ cánh, và điều này cũng ngốn khá nhiều nhiên liệu.

Sẽ đơn giản hơn nhiều nếu như Sao Hỏa hoàn toàn không có khí quyển, bởi khi đó, quá trình hạ cánh có thể được kiểm soát chính xác hơn.

Tuy nhiên, bầu khí quyển của Sao Hỏa lại rất "đỏng đảnh," nghĩa là độ đậm đặc của bầu khí quyển trên Sao Hỏa luôn thay đổi, đôi khi bầu khí quyển trở nên đặc quánh và dễ dàng kìm hãm tốc độ bay của tàu vũ trụ (hoặc thậm chí có thể đốt cháy nó), nhưng có khi nó lại quá loãng và hầu như không ảnh hưởng gì đến tốc độ bay của con tàu.

Trước tình hình đó, các nhà khoa học cho đến nay vẫn chọn phương án sử dụng động cơ phụt ngược như là phương pháp tối ưu để thực hiện việc đổ bộ nhẹ nhàng xuống Sao Hỏa.

Cũng chính vì vậy, việc đưa được một cỗ máy vũ trụ, dù lớn hay nhỏ, đổ bộ nhẹ nhàng xuống Sao Hỏa cho tới nay vẫn luôn được coi là một thành tựu kỹ thuật tuyệt vời, bất kể việc đó được thực hiện lần thứ bao nhiêu.

Nhưng đó chưa phải là tất cả. Điều phức tạp nhất ở đây lại là khoảng cách giữa Trái Đất và Sao Hỏa liên tục thay đổi do hai hành tinh này có tốc độ bay khác nhau xung quanh Mặt Trời.

Trái Đất có vị trí ở gần Mặt Trời hơn nên việc bay hết một vòng hoàn chỉnh xung quanh Mặt Trời chỉ hết 365,25 ngày. Sao Hỏa nằm ở xa Mặt Trời hơn, di chuyển chậm hơn và phải mất tới 687 ngày Trái Đất để bay hết một vòng xung quanh Mặt Trời (nghĩa là mất gần gấp đôi thời gian bay so với Trái Đất).

Kết quả là phần lớn thời gian trong năm, Sao Hỏa ở cách khá xa Trái Đất, xa đến mức việc thực hiện chuyến bay từ Trái Đất lên Sao Hỏa trở nên bất khả thi.

Vị trí thuận lợi để thực hiện chuyến bay Trái Đất-Sao Hỏa chỉ đến khi cả hai hành tinh đều nằm trên cùng một một phía so với Mặt Trời, và điều này chỉ xảy ra một lần trong 778 ngày (hay nói một cách khác là một lần trong mỗi 2 năm, 1 tháng và 18 ngày).

Thời điểm chỉ xuất hiện một lần trong 778 ngày này chính là thời cơ để thực hiện chuyến bay từ Trái Đất lên Sao Hỏa, xét từ góc độ tiết kiệm năng lượng và thời gian bay.

Hãy thử giả định rằng các nhà du hành vũ trụ đã thực hiện thành công chuyến bay "chớp đúng thời cơ" này và đến được Sao Hỏa. Nhưng tiếp theo thì sao? Họ chỉ có thể quay trở lại Trái Đất sau lần xích lại gần nhau kế tiếp giữa hai hành tinh, nghĩa là họ sẽ phải ở trên Sao Hỏa theo đúng chu kỳ là 2 năm, 1 tháng và 18 ngày để chớp lấy thời điểm thích hợp và bay trở về Trái Đất.

Tàu vũ trụ sẽ phải cất cánh và bay theo cùng chiều với chiều bay của Sao Hỏa xung quanh Mặt Trời, sau đó các nhà du hành sẽ phải nhiều lần điều chỉnh quỹ đạo bay của tàu vũ trụ hướng đến quỹ đạo và tốc độ bay của Trái Đất xung quanh Mặt Trời.

Đây là những thao tác kỹ thuật khá phức tạp mà các nhà du hành sẽ phải thực hiện trong khoảng không gian vũ trụ giữa các hành tinh.

Đó cũng chính là những là lý do khiến cho một "chuyến bay thẳng" đưa các nhà du hành đến Sao Hỏa, ở đó ít ngày và quay về Trái Đất vẫn là một điều không tưởng - tính đến thời điểm hiện tại.

Các tác giả giao lưu, chia sẻ tâm huyết sáng tác sách tranh thiếu nhi tại chương trình “Gọi tên yêu thương, ươm mầm cảm xúc” vào sáng 14/11.
Các tác giả tìm cách giữ sức hút cho sách tranh thiếu nhi thời AI
(Ngày Nay) - Trước sự phát triển của AI và các hình thức đọc số, những người viết sách tranh thiếu nhi lựa chọn đầu tư vào câu chuyện, hình ảnh và cảm xúc; đồng thời đề cao vai trò đồng hành của cha mẹ để nuôi dưỡng thói quen đọc, giúp trẻ gắn bó với sách từ những năm đầu đời.
Hiệp hội xúc tiến phát triển điện ảnh Việt Nam mở rộng cơ hội tiếp xúc giữa nghệ sĩ và khán giả
Hiệp hội xúc tiến phát triển điện ảnh Việt Nam mở rộng cơ hội tiếp xúc giữa nghệ sĩ và khán giả
(Ngày Nay) - Từ ngày 21 đến 23/11/2026, 11 bộ phim Việt Nam sẽ được trình chiếu với 22 suất chiếu tại hai cụm rạp ở Hải Phòng, kết hợp các hoạt động giao lưu giữa khán giả với đạo diễn, diễn viên, nhà sản xuất và thành viên các đoàn phim. Đây là một trong những hoạt động trọng tâm dành cho công chúng trong khuôn khổ Diễn đàn điện ảnh “Hải Phòng – Cửa ngõ điện ảnh” (Hai Phong Film Port) do Hiệp hội Xúc tiến phát triển Điện ảnh Việt Nam (VFDA) phối hợp với thành phố Hải Phòng tổ chức.
Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm phát biểu tại buổi lễ
Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm dự Lễ kỷ niệm 950 năm Quốc Tử Giám – Quốc học Việt Nam
(Ngày Nay) - Tối 13/11, tại Di tích quốc gia đặc biệt Văn Miếu – Quốc Tử Giám, Ban Chấp hành Trung ương Đảng, Quốc hội, Chủ tịch nước, Chính phủ, Ủy ban Trung ương Mặt trận Tổ quốc Việt Nam và thành phố Hà Nội trọng thể tổ chức Lễ kỷ niệm 950 năm Quốc Tử Giám - Quốc học Việt Nam.
Du khách trải nghiệm vẽ sáp ong tại Bản Mây
Đi đâu xem triển lãm men gốm, học vẽ sáp ong, nghe EDM dân gian đương đại dịp Ngày Văn hóa Việt Nam 2026?
(Ngày Nay) - Ngày Văn hóa Việt Nam 24/11 sẽ trở thành không gian hội tụ những trải nghiệm văn hóa, nghệ thuật đặc sắc. Từ triển lãm di sản trên núi Bà Đen (Tây Ninh), trải nghiệm nghề thủ công tại Fansipan (Sa Pa), đến lễ hội dân gian đương đại ở Ninh Bình, Sun Group mang đến những gợi ý du lịch thú vị cho du khách thưởng thức văn hóa Việt.
Cảnh báo lốc xoáy, gió giật mạnh trên biển
Cảnh báo lốc xoáy, gió giật mạnh trên biển
(Ngày Nay) - Ngày và đêm 14/11, nhiều vùng biển trên cả nước có mưa rào và dông rải rác, tiềm ẩn nguy cơ xảy ra lốc xoáy, gió giật mạnh cấp 7 - 8 và sóng cao trên 2 m, đe dọa an toàn tàu thuyền đang hoạt động trên biển.
Thủ tướng Lê Minh Hưng rời Hà Nội, lên đường tham dự Hội nghị Cấp cao ASEAN lần thứ 49 và các Hội nghị Cấp cao liên quan tại Manila, Philippines. Ảnh: Dương Giang/TTXVN
Thủ tướng Lê Minh Hưng lên đường dự Hội nghị Cấp cao ASEAN lần thứ 49
(Ngày Nay) - Sáng 14/11, Thủ tướng Chính phủ Lê Minh Hưng và đoàn đại biểu cấp cao Việt Nam rời thủ đô Hà Nội lên đường tham dự Hội nghị cấp cao ASEAN lần thứ 49 và các Hội nghị cấp cao liên quan tại Manila, Philippines từ ngày 14 - 17/11 theo lời mời của Tổng thống nước Cộng hòa Philippines Ferdinand Romualdez Marcos Jr, Chủ tịch ASEAN năm 2026.
Cao điểm chống buôn lậu, hàng giả dịp Tết nguyên đán Đinh Mùi 2027
Cao điểm chống buôn lậu, hàng giả dịp Tết nguyên đán Đinh Mùi 2027
(Ngày Nay) - Phó Thủ tướng Thường trực Chính phủ Phạm Gia Túc, Trưởng Ban Chỉ đạo quốc gia chống buôn lậu, gian lận thương mại và hàng giả đã ký Quyết định số 186/QĐ-BCĐ ngày 12/11/2026 ban hành Kế hoạch cao điểm chống buôn lậu, gian lận thương mại, hàng giả và xâm phạm quyền sở hữu trí tuệ dịp trước, trong và sau Tết nguyên đán Đinh Mùi 2027 (Kế hoạch). Thời gian triển khai Kế hoạch cao điểm từ ngày 12/11/2026 đến ngày 28/02/2027.