Bảo vệ hành tinh (planetary protection) là bộ nguyên tắc nhằm tránh mang vi sinh vật Trái Đất tới hành tinh khác và tránh mang vật chất ngoài Trái Đất có thể nguy hại về đây. Nó dựa trên Điều IX của Hiệp ước Ngoài Không gian năm 1967 và được Uỷ ban Nghiên cứu Vũ trụ quốc tế (COSPAR) cụ thể hoá. Câu hỏi đạo đức của việc cải tạo hành tinh xuất phát từ đây: nếu sao Hoả có sự sống bản địa, dù chỉ là vi khuẩn, ta có quyền biến đổi nó cho vừa với mình không? Câu hỏi này chưa có câu trả lời chung, và hiện chưa có luật quốc tế nào nói riêng về cải tạo hành tinh.
Nền tảng pháp lý
Hiệp ước Ngoài Không gian 1967
Hiệp ước được mở ký ngày 27/1/1967 và có hiệu lực từ 10/10/1967, là văn bản nền tảng của luật không gian quốc tế. Điều IX yêu cầu các quốc gia khi thám hiểm Mặt Trăng và các thiên thể khác phải tránh làm ô nhiễm có hại cho chúng, cũng như tránh gây biến đổi bất lợi cho môi trường Trái Đất do đưa vật chất ngoài Trái Đất về.
COSPAR và năm nhóm sứ mệnh
COSPAR, thành lập năm 1958, duy trì chính sách bảo vệ hành tinh mà các cơ quan vũ trụ áp dụng. Sứ mệnh được xếp theo nơi đến và loại hoạt động:
| Nhóm | Áp dụng cho | Yêu cầu chính |
|---|---|---|
| I | Thiên thể không liên quan tới nguồn gốc sự sống | Không yêu cầu đặc biệt |
| II | Nơi có quan tâm khoa học nhưng ít khả năng ô nhiễm ảnh hưởng (như sao Kim, Mặt Trăng) | Ghi chép, báo cáo |
| III | Tàu bay ngang hoặc quỹ đạo quanh nơi có thể có sự sống (sao Hoả, Europa, Enceladus) | Hạn chế vi sinh, tránh rơi xuống |
| IV | Tàu hạ cánh xuống những nơi đó | Khử trùng nghiêm ngặt, càng chặt với vùng có thể có nước |
| V | Sứ mệnh mang mẫu về Trái Đất | Với nơi có thể có sự sống: cách ly mẫu như vật liệu sinh học nguy hiểm |
Bảo vệ hành tinh trong thực tế
- Viking (1975–1976): hai tàu hạ cánh sao Hoả của NASA được nung khô toàn bộ trong lò ở nhiệt độ trên 110 °C nhiều chục giờ trước khi phóng, mức khử trùng cao nhất từng áp dụng cho cả một con tàu.
- Galileo (2003): khi gần hết nhiên liệu, tàu được cho lao vào sao Mộc ngày 21/9/2003 để không có khả năng rơi xuống Europa, nơi có đại dương ngầm.
- Cassini (2017): cũng vì lý do tương tự với Enceladus và Titan, tàu được điều lao vào sao Thổ ngày 15/9/2017.
- Vùng đặc biệt trên sao Hoả: những nơi có thể có nước lỏng tạm thời được xếp là "vùng đặc biệt"; xe tự hành không được đi vào nếu chưa khử trùng ở mức cao nhất.
- Chiều về: các phi hành gia Apollo 11, 12 và 14 bị cách ly khoảng ba tuần sau khi về Trái Đất. Kế hoạch đưa mẫu sao Hoả về Trái Đất đặt ra yêu cầu xử lý mẫu như vật liệu nguy hiểm sinh học cho tới khi chứng minh được an toàn.
Dù vậy, việc khử trùng không bao giờ tuyệt đối. Các tàu rơi vỡ trên sao Hoả như Beagle 2 (2003) hay Schiaparelli (2016), cùng các tàu hạ cánh không khử trùng ở mức cao nhất, đều có thể đã mang theo một ít bào tử vi khuẩn bền bỉ. Bề mặt khắc nghiệt của sao Hoả có lẽ đã tiêu diệt phần lớn, nhưng không ai khẳng định được hoàn toàn.
Câu hỏi đạo đức: những lập trường chính
Để sao Hoả nguyên trạng nếu có sự sống
Trong sách và loạt phim "Cosmos" (1980), Carl Sagan bày tỏ quan điểm: nếu sao Hoả có sự sống, ta không nên làm gì với sao Hoả cả, hành tinh đó thuộc về sinh vật sao Hoả, kể cả khi chúng chỉ là vi khuẩn. Lập luận chính là sự sống bản địa có giá trị tự thân, và một nguồn gốc sự sống thứ hai độc lập với Trái Đất sẽ là phát hiện khoa học lớn bậc nhất.
Giúp sự sống bản địa phát triển
Nhà khoa học hành tinh Christopher McKay (NASA Ames), một trong những người nghiên cứu cải tạo sao Hoả sớm nhất, đưa ra quan điểm khác: nếu sao Hoả có sự sống bản địa đang chật vật, ta nên cải tạo hành tinh để giúp chính sự sống đó phát triển, chứ không đưa sự sống Trái Đất lên thay. Lập trường này đòi hỏi trước tiên phải biết chắc sao Hoả có hay không có sự sống.
Hành tinh chết thì cứ cải tạo
Một số người ủng hộ định cư vũ trụ, như kỹ sư Robert Zubrin, cho rằng nếu sao Hoả không có sự sống, việc biến nó thành nơi sống được là mở rộng sự sống trong vũ trụ, một điều tốt. Phản biện từ phía bảo tồn: ngay cả cảnh quan không có sự sống cũng có giá trị khoa học và thẩm mỹ, giống cách nhiều người muốn giữ nguyên các vùng hoang dã trên Trái Đất.
Trước hết phải biết
Điểm chung giữa các lập trường là thứ tự ưu tiên: phải khảo sát kỹ trước khi làm bất cứ thay đổi lớn nào. Cải tạo hành tinh là việc không thể đảo ngược trong thời gian đời người; một khi vi sinh vật Trái Đất lan rộng, ta không phân biệt được sinh vật nào là bản địa nữa.
Những câu hỏi chưa ai trả lời
- Ai quyết định? Một thay đổi toàn hành tinh ảnh hưởng tới mọi thế hệ sau. Chưa có cơ chế quốc tế nào được thiết kế cho quyết định như vậy.
- Bao nhiêu bằng chứng là đủ? Không tìm thấy sự sống ở vài điểm không chứng minh hành tinh không có sự sống ở lớp đất sâu hay dưới băng.
- Trách nhiệm với Trái Đất trước: có ý kiến cho rằng những kiến thức về điều khiển khí quyển nên ưu tiên hiểu và giữ gìn khí quyển Trái Đất. Ý kiến khác cho rằng nghiên cứu hành tinh khác chính là cách hiểu Trái Đất tốt hơn. Hai hướng không loại trừ nhau.
Góc nhìn hôm nay
Hiện nay cải tạo hành tinh còn quá xa về kỹ thuật để các câu hỏi đạo đức trở thành chuyện cần quyết ngay. Nhưng bảo vệ hành tinh thì đang được áp dụng với mọi tàu đi sao Hoả, Europa hay Enceladus. Mỗi lần tàu được khử trùng, hay được điều lao vào hành tinh khí khi hết nhiệm vụ, là một lần nguyên tắc này được thực hiện. Ai muốn tìm hiểu có thể đọc trang Văn phòng Bảo vệ Hành tinh của NASA (sma.nasa.gov), chính sách công khai của COSPAR, và văn bản Hiệp ước Ngoài Không gian trên trang của Văn phòng Liên Hợp Quốc về Vấn đề Ngoài Không gian (UNOOSA).
Câu hỏi thường gặp
Bảo vệ hành tinh là gì?
Là các nguyên tắc tránh mang vi sinh vật Trái Đất tới thiên thể khác và tránh mang vật chất ngoài Trái Đất nguy hại về Trái Đất. Nó dựa trên Điều IX Hiệp ước Ngoài Không gian 1967 và chính sách của COSPAR, được các cơ quan vũ trụ áp dụng cho từng sứ mệnh.
Vì sao tàu Cassini phải lao vào sao Thổ?
Khi gần hết nhiên liệu, Cassini có nguy cơ mất kiểm soát và rơi xuống Enceladus hoặc Titan, những nơi có thể có điều kiện cho sự sống. Để tránh làm ô nhiễm chúng, NASA điều tàu lao vào sao Thổ ngày 15/9/2017.
Cải tạo sao Hoả có vi phạm luật quốc tế không?
Hiện chưa có luật quốc tế nào nói riêng về cải tạo hành tinh. Hiệp ước Ngoài Không gian 1967 yêu cầu tránh ô nhiễm có hại cho thiên thể khác, và các nguyên tắc COSPAR hiện nay không cho phép thả sinh vật Trái Đất lên sao Hoả.
Nếu sao Hoả có vi khuẩn thì có nên cải tạo không?
Ý kiến chia nhiều phía. Carl Sagan cho rằng khi đó nên để sao Hoả cho sự sống bản địa. Christopher McKay đề xuất cải tạo để giúp chính sự sống bản địa phát triển. Điểm chung là phải khảo sát kỹ trước khi làm thay đổi không thể đảo ngược.
Tàu vũ trụ có mang vi khuẩn lên sao Hoả không?
Có thể có một lượng rất nhỏ. Tàu hạ cánh được khử trùng nhưng không tuyệt đối, và một số tàu đã rơi vỡ trên bề mặt. Điều kiện khắc nghiệt của sao Hoả có lẽ đã tiêu diệt phần lớn bào tử, nhưng không ai chắc chắn hoàn toàn.
