Trong phim Aliens (1986) của James Cameron, thuộc địa Hadley's Hope trên mặt trăng LV-426 sống nhờ một trạm xử lý khí quyển: một nhà máy khổng lồ chạy bằng lò phản ứng hạt nhân, hoạt động suốt nhiều thập kỷ để biến bầu khí quyển độc hại thành không khí người thở được. Ý tưởng "cải tạo hành tinh bằng nhà máy" này gần với các đề xuất khoa học thật hơn nhiều phim khác — các nhà nghiên cứu đã tính chuyện dùng nhà máy sản xuất khí nhà kính cực mạnh để làm ấm sao Hoả. Chỗ phim châm chước là quy mô: một vài trạm khó lòng thay đổi khí quyển cả một thiên thể chỉ trong vài chục năm.
Từ Alien (1979) tới Aliens (1986)
Trong phim đầu Alien (1979) của Ridley Scott, LV-426 là một thế giới đá hoang vu, bão bụi gào thét, khí quyển không thở được; phi hành đoàn tàu Nostromo phải đội mũ kín khi đổ bộ. Tại đây họ tìm thấy một con tàu ngoài hành tinh bị đắm và mang về sinh vật đã giết gần hết phi hành đoàn.
Phần tiếp theo Aliens do James Cameron viết và đạo diễn. Ellen Ripley, người sống sót duy nhất, được tìm thấy sau 57 năm trôi dạt trong trạng thái ngủ đông. Trong thời gian đó, tập đoàn Weyland-Yutani đã đưa khoảng sáu, bảy chục gia đình tới LV-426 để vận hành trạm xử lý khí quyển — một dự án cải tạo kéo dài nhiều thập kỷ. Khi liên lạc với thuộc địa bị mất, Ripley theo một đơn vị lính thuỷ đánh bộ thuộc địa quay lại hành tinh đó.
Phim đoạt hai giải Oscar, cho hiệu ứng hình ảnh và biên tập hiệu ứng âm thanh, và thường được coi là một trong những phần tiếp theo hay nhất của điện ảnh.
Tóm tắt cốt truyện
Đơn vị cứu hộ tới Hadley's Hope và thấy thuộc địa vắng tanh, dấu vết chống cự khắp nơi. Họ phát hiện các cư dân đã bị những sinh vật ngoài hành tinh bắt đi, bị dồn vào sâu trong trạm xử lý khí quyển. Một trận đánh trong lòng trạm làm hỏng hệ thống làm mát của lò phản ứng. Từ lúc đó, trạm biến thành một quả bom hẹn giờ: những người sống sót phải thoát khỏi hành tinh trước khi lò phản ứng phát nổ và xoá sổ cả khu thuộc địa. Ở cao trào, Ripley quay lại vào trạm đang sắp nổ để cứu cô bé Newt, người sống sót duy nhất của thuộc địa.
Trạm xử lý khí quyển vì vậy vừa là phông nền vừa là "nhân vật": một cỗ máy khổng lồ, nóng bỏng, đầy hơi nước và ống dẫn, nơi diễn ra phần lớn các cảnh căng thẳng nhất.
Trạm xử lý khí quyển trong phim làm gì
Phim không giải thích chi tiết công nghệ, nhưng qua hình ảnh và lời thoại có thể hiểu:
- Trạm là một công trình cao như toà nhà nhiều chục tầng, có những ống khói lớn liên tục xả khí lên trời.
- Nó chạy bằng năng lượng hạt nhân, hoạt động liên tục không người điều khiển trực tiếp.
- Mục tiêu là biến khí quyển LV-426 thành thở được sau nhiều thập kỷ. Tới thời điểm phim, không khí đã thở được nhưng thời tiết vẫn khắc nghiệt, gió bão liên tục.
- Trong thế giới của loạt phim, nhiều trạm như vậy được dựng trên nhiều thế giới — cải tạo hành tinh là một ngành công nghiệp.
Đối chiếu khoa học: nhà máy có thể thay đổi khí quyển không
Ý tưởng khoa học thật: "siêu khí nhà kính"
Khi bàn về làm ấm sao Hoả, các nhà khoa học đã tính đến cách giống trạm của Aliens: xây nhà máy trên bề mặt để sản xuất và xả ra các khí nhà kính nhân tạo cực mạnh. Những khí chứa flo như các perfluorocarbon (PFC) có khả năng giữ nhiệt gấp hàng nghìn lần CO₂ tính trên mỗi phân tử, sống rất lâu trong khí quyển, và có thể điều chế từ các nguyên tố có sẵn trong đá sao Hoả.
- Christopher McKay, Owen Toon, James Kasting (Nature, 1991), "Making Mars habitable": phân tích việc làm ấm sao Hoả bằng khí nhà kính nhân tạo như một bước đầu.
- Margarita Marinova, Christopher McKay và cộng sự (2005): tính toán và chỉ ra một số PFC hiệu quả nhất, đề xuất trộn nhiều loại khí để chặn nhiều dải hồng ngoại cùng lúc.
- Nhóm của Edwin Kite (Science Advances, 2024): đề xuất thay khí bằng những thanh nano kim loại siêu nhỏ chế tạo từ sắt hoặc nhôm có sẵn trên sao Hoả, ước tính hiệu quả giữ nhiệt trên mỗi kg cao hơn khí nhân tạo rất nhiều lần, có thể làm ấm bề mặt thêm vài chục độ. Đây vẫn là tính toán mô hình, chưa thử trên thực tế.
Điểm chung: các đề xuất này chỉ nhằm làm ấm, bước đầu để băng tan và có thể có nước lỏng. Chúng không tạo ra không khí thở được cho người.
Chỗ phim châm chước
| Trong phim | Theo khoa học |
|---|---|
| Vài trạm, vài chục năm, khí quyển thở được | Làm ấm sao Hoả bằng nhà máy có thể mất cỡ một thế kỷ với hàng loạt nhà máy quy mô công nghiệp; tạo oxy đủ thở thì mất từ hàng nghìn năm trở lên nếu dùng sinh vật |
| Cư dân đi lại không mặt nạ | Không khí người thở cần oxy đủ áp suất riêng (khoảng 0,16 bar trở lên là dễ chịu), CO₂ dưới khoảng 1%, không có khí độc — tất cả đều phải đạt cùng lúc |
| Thời tiết dữ dội nhưng không đe doạ khí quyển | Thiên thể nhỏ, trọng lực yếu sẽ dần mất khí ra vũ trụ; khí quyển nhân tạo cần được "bơm bù" liên tục |
| Lò phản ứng hư hệ thống làm mát rồi nổ như bom hạt nhân lớn | Lò phản ứng phân hạch dùng cho phát điện không thể nổ như bom hạt nhân; sự cố nặng nhất là quá nhiệt, nóng chảy, nổ hơi nước hoặc hydro, phát tán phóng xạ — rất nguy hiểm nhưng khác hẳn một vụ nổ nhiệt hạch. Phim có thể ngầm hiểu là một loại lò tương lai khác |
Năng lượng là bài toán gốc
Cái phim đúng là: cải tạo khí quyển là bài toán năng lượng. Trạm của Hadley's Hope cần lò hạt nhân chính là vì vậy. Để sản xuất hàng triệu tấn khí nhà kính nhân tạo, ta cần khai mỏ, nhà máy hoá chất và nguồn điện ổn định trong nhiều thập kỷ. Để tách oxy từ nước hoặc CO₂ cho cả một hành tinh, năng lượng cần thiết còn lớn hơn gấp bội — vượt xa khả năng của bất kỳ nền văn minh nào hiện nay.
Hình ảnh trạm khí quyển trong văn hoá đại chúng
Cảnh những ống khói khổng lồ giữa bão bụi của Aliens đã trở thành hình mẫu cho rất nhiều tác phẩm sau đó: trạm cải tạo khí quyển to như núi, hoạt động không ngừng, là trung tâm sống còn của thuộc địa. Ý tưởng cải tạo bằng công nghiệp cũng xuất hiện từ trước trong văn học — trong loạt truyện Barsoom của Edgar Rice Burroughs đầu thế kỷ 20, sao Hoả hấp hối giữ được không khí nhờ một nhà máy khí quyển duy nhất. Ở cả hai, nỗi sợ là giống nhau: khi cả thế giới phụ thuộc vào một cỗ máy, cỗ máy hỏng là thế giới chết.
Góc nhìn hôm nay
Điều Aliens gợi ra một cách vô tình: khí nhà kính nhân tạo có thể dùng để làm ấm một hành tinh lạnh, và chính vì vậy, trên Trái Đất các khí này bị kiểm soát chặt. Nhiều hợp chất chứa flo vừa phá tầng ozone (như CFC, đã bị cấm theo Nghị định thư Montreal năm 1987) vừa là khí nhà kính mạnh; một số khác như HFC đang được cắt giảm dần theo Bản sửa đổi Kigali (2016). Thứ con người muốn xả có chủ đích lên sao Hoả lại là thứ đang được hạn chế trên quê nhà.
Ai muốn đọc thêm có thể tìm bài "Making Mars habitable" (1991) và bài của nhóm Kite trên Science Advances (2024) — cả hai đều mở cho đọc rộng rãi hoặc có tóm tắt dễ hiểu trên các trang tin khoa học.
Câu hỏi thường gặp
Trạm xử lý khí quyển trong Aliens là gì?
Đó là một nhà máy khổng lồ chạy bằng lò phản ứng hạt nhân, được dựng trên mặt trăng LV-426 để biến khí quyển ở đó thành thở được trong nhiều thập kỷ. Trong phim, trạm là nơi diễn ra trận chiến cuối và phát nổ khi hệ thống làm mát bị hỏng.
Có thể cải tạo khí quyển bằng nhà máy như trong Aliens không?
Về nguyên lý, nhà máy có thể sản xuất khí nhà kính nhân tạo để làm ấm một hành tinh lạnh như sao Hoả, các nhà khoa học đã tính toán điều này từ năm 1991. Nhưng làm ấm khác với tạo không khí thở được, và quy mô cần thiết lớn hơn nhiều so với vài trạm trong phim.
LV-426 là gì?
LV-426 là một mặt trăng hư cấu trong loạt phim Alien, nơi phi hành đoàn tàu Nostromo tìm thấy con tàu ngoài hành tinh trong phim năm 1979. Trong Aliens (1986), nó được gọi là Acheron và có thuộc địa Hadley's Hope.
Lò phản ứng hạt nhân có thể nổ như bom không?
Lò phản ứng phân hạch dùng phát điện không thể nổ như bom hạt nhân vì nhiên liệu và cấu tạo khác hẳn. Sự cố nặng có thể gây nóng chảy lõi, nổ hơi nước hoặc hydro và phát tán phóng xạ. Vụ nổ khổng lồ trong Aliens là chi tiết phục vụ kịch tính.
Siêu khí nhà kính là gì?
Đó là các khí nhân tạo, thường chứa flo, giữ nhiệt mạnh gấp hàng nghìn lần CO₂ tính trên mỗi phân tử và tồn tại rất lâu trong khí quyển. Các nhà khoa học đề xuất dùng chúng để làm ấm sao Hoả, trong khi trên Trái Đất nhiều khí loại này đang bị hạn chế.
