Tham vọng định cư trên Mặt Trăng tan vỡ?

Theo CNN , tham vọng xây dựng thành phố trên Mặt Trăng của tỷ phú Elon Musk đối mặt với trở ngại lớn: nguồn nước có thể không đủ để duy trì dân số đông trong thời gian dài.

Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Frontiers in Space Technologies cho thấy , dù Mặt Trăng có thể chứa lượng nước lớn trong các hạt thủy tinh nhỏ trên bề mặt, trữ lượng vẫn có giới hạn. Nhóm nghiên cứu ước tính thành phố một triệu dân sẽ sử dụng hết nguồn nước trong chưa đầy 2,5 năm nếu không tái chế.

Mặt Trăng không đủ nguồn nước để phục vụ đông đúc con người sinh sống lâu dài. (Ảnh minh hoạ)

Hồi tháng 2, tỷ phú Elon Musk thông báo SpaceX chuyển trọng tâm từ phát triển khu định cư trên sao Hỏa sang xây dựng một thành phố có khả năng tự phát triển trên Mặt Trăng. Ông cho rằng mục tiêu mới có thể đạt được trong chưa đầy 10 năm.

“ Câu hỏi đặt ra là với nguồn nước hữu hạn, chúng ta có thể duy trì một thành phố lớn đến đâu trên Mặt Trăng? ”, Martin Elvis, nhà vật lý thiên văn tại Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard & Smithsonian, tác giả chính nghiên cứu, đặt vấn đề.

Elvis và đồng nghiệp Jonathan McDowell, giáo sư danh dự tại Trung tâm Nghiên cứu Vũ trụ thuộc Đại học Durham (Anh), lấy một tỷ tấn nước làm mức ước tính cơ bản. Họ tính toán nhu cầu nước cho ăn uống, vệ sinh, trồng thực phẩm, sản xuất nhiên liệu tên lửa và cung cấp oxy phục vụ hô hấp.

Kết quả cho thấy một thành phố một triệu dân, tương đương quy mô dân số thủ đô Stockholm của Thụy Điển, sẽ dùng cạn nguồn nước trong chưa đầy 2,5 năm.

Nếu áp dụng công nghệ tái chế đạt tỷ lệ thu hồi 98% như Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), nguồn nước có thể đáp ứng nhu cầu của thành phố này trong 100 năm. Tuy nhiên, Elvis cho rằng kết quả còn phụ thuộc vào việc cư dân phải sử dụng nước hết sức tiết kiệm, chấp nhận những bất tiện như hạn chế giặt quần áo.

Thị trấn nhỏ khả thi hơn

Quy mô dân số nhỏ hơn có thể giúp kéo dài thời gian sử dụng nguồn nước. Theo tính toán, một khu định cư khoảng 100.000 người có thể tồn tại trong 1.000 năm. Nếu dân số chỉ 10.000 người, nguồn nước có thể đủ dùng trong 10.000 năm.

McDowell cho rằng khoảng thời gian này đủ dài để con người tìm kiếm giải pháp bổ sung nước. Hệ Mặt Trời còn có nước tại vành đai tiểu hành tinh và trên các mặt trăng của sao Thổ, nhưng vận chuyển khối lượng lớn nước về Mặt Trăng hiện vẫn vượt quá khả năng thực tế của công nghệ.

Thay vì một thành phố trong 10 năm như Musk đề xuất, McDowell cho rằng viễn cảnh có một thị trấn trên Mặt Trăng trong vòng 30 năm phù hợp hơn với những gì con người có thể hướng tới.

Hình ảnh bề mặt lưu vực Nam Cực-Aitken của Mặt Trăng do phi hành đoàn Artemis II ghi lại. (Ảnh: NASA)

Ian Crawford, giáo sư khoa học hành tinh và sinh học vũ trụ tại Đại học Birkbeck, London, đánh giá công trình đã đưa những giới hạn thực tế vào cuộc thảo luận về kế hoạch định cư lâu dài trên Mặt Trăng.

Ông cho rằng các khu định cư lớn cuối cùng có thể phải nhập khẩu nước, hoặc ít nhất là hydro để kết hợp với oxy trong đá Mặt Trăng nhằm tạo nước.

Trong khi đó, một “ngôi làng Mặt Trăng” khoảng 1.000 cư dân có thể sử dụng nước tương đối thoải mái. Ông Crawford nhận định nguồn nước tại các cực có lẽ đủ duy trì những tiền đồn nghiên cứu quy mô này trong các thập kỷ tới.

Tuy nhiên, ông lưu ý băng nước tại các cực Mặt Trăng còn mang giá trị khoa học lớn và cần được nghiên cứu kỹ trước khi khai thác.

Đồng quan điểm, chuyên gia người Anh Simeon Barber cho biết băng đã tích tụ trên Mặt Trăng qua hàng tỷ năm, lưu giữ dấu vết hóa học và vật lý về môi trường trong Hệ Mặt Trời. Ông cho rằng con người nên tìm hiểu những thông tin này trước khi khai thác băng cho mục đích công nghiệp.

Nguy cơ tranh giành nguồn nước

Không chỉ trữ lượng, khả năng khai thác nước cũng là vấn đề chưa có lời giải. McDowell cho biết các nhà khoa học vẫn chưa xác định chắc chắn Mặt Trăng thực sự có bao nhiêu nước và việc lấy nước từ những khu vực khác nhau sẽ khó đến mức nào.

Một số miệng hố chìm trong bóng tối có thể chứa hàm lượng nước cao, thậm chí thuận lợi hơn cho khai thác. Tuy nhiên, tại nhiều khu vực ở cực nam, nước có thể chỉ tồn tại với lượng rất nhỏ trong đá. Dù tổng trữ lượng lớn, việc tách nước ra khỏi đá vẫn rất khó khăn.

Điều kiện làm việc nơi đây cũng khắc nghiệt. Theo Barber, nhiệt độ cực thấp và bóng tối kéo dài gây trở ngại cho cả robot lẫn con người. Nước tại đây có thể lẫn nhiều hóa chất độc hại, cần được xử lý trước khi sử dụng.

Nhu cầu nước lớn nhất đến từ sản xuất thực phẩm. Dựa trên ước tính của Ngân hàng Thế giới, nghiên cứu cho rằng việc cung cấp thực phẩm cho một người mỗi ngày cần khoảng 2.000 - 5.000 lít nước.

Nhóm nghiên cứu ước tính tám miệng hố lớn nhất trên Mặt Trăng chứa khoảng 34 triệu tấn nước. Số lượng địa điểm có trữ lượng lớn không nhiều có thể dẫn đến tình trạng các bên tìm cách giành quyền khai thác những khu vực thuận lợi nhất.

Chuyên gia Elvis kêu gọi các bên tham gia cuộc đua không gian hợp tác thay vì cạnh tranh để chiếm giữ nguồn nước.

Giáo sư Crawford cũng cho rằng cần một khuôn khổ quản lý được quốc tế thống nhất, nhằm ngăn “cơn sốt” có thể khiến tài nguyên nước quý giá trên Mặt Trăng bị khai thác cạn kiệt quá sớm.

Theo Hoa Vũ