The Martian (tiểu thuyết của Andy Weir, 2011; phim của Ridley Scott, 2015) kể chuyện một phi hành gia bị bỏ lại một mình trên sao Hoả và dùng kiến thức khoa học để sống sót. Tác phẩm được giới khoa học khen vì phần lớn chi tiết đúng: tạo nước từ nhiên liệu tên lửa, tách oxy từ CO₂, trồng khoai trong lều kín. Nhưng chính cơn bão bụi mở đầu câu chuyện — thứ khiến mọi chuyện xảy ra — lại là chỗ châm chước lớn nhất: khí quyển sao Hoả loãng tới mức gió mạnh cỡ bão cũng chỉ đẩy nhẹ như một cơn gió vừa trên Trái Đất, không thể làm đổ một tên lửa.
Từ blog tới màn ảnh
Andy Weir, một kỹ sư phần mềm người Mỹ, đăng The Martian từng chương trên trang web cá nhân, rồi tự phát hành bản điện tử năm 2011 với giá rẻ theo đề nghị của độc giả. Sách bán chạy tới mức nhà xuất bản Crown mua bản quyền và in lại năm 2014. Bản phim do Ridley Scott đạo diễn ra mắt năm 2015, đoạt giải Quả Cầu Vàng cho phim ca nhạc hoặc hài kịch hay nhất và được đề cử bảy giải Oscar.
Weir nổi tiếng vì tự tính toán nhiều chi tiết: quỹ đạo, lượng calo, lượng nước, thời gian từng chuyến đi trên bề mặt. Độc giả trên blog — nhiều người là kỹ sư, nhà khoa học — gửi góp ý sửa lỗi khi truyện còn đang đăng dở.
Tóm tắt cốt truyện
Đoàn thám hiểm Ares 3 gồm sáu người hạ cánh xuống vùng đồng bằng Acidalia Planitia. Vào ngày thứ sáu (sol 6) trên sao Hoả, một cơn bão bụi dữ dội ập tới, đe doạ làm đổ tên lửa đưa phi hành đoàn về quỹ đạo. Trong lúc vội vã rút lui, nhà thực vật học kiêm kỹ sư Mark Watney bị một mảnh ăng-ten đâm trúng và cuốn đi; đồng đội tin anh đã chết và rời đi.
Watney tỉnh dậy, một mình, trong căn lều cư trú được thiết kế cho một nhiệm vụ 31 ngày. Đoàn tiếp theo phải bốn năm nữa mới tới, ở một địa điểm cách hơn ba nghìn km. Anh lên kế hoạch sống sót: trồng khoai tây bằng đất sao Hoả trộn phân của phi hành đoàn, tạo nước, tìm cách liên lạc với Trái Đất bằng tàu đổ bộ cũ Pathfinder, cải tạo xe tự hành để đi đường dài. Ở Trái Đất, NASA phát hiện anh còn sống và bắt đầu chạy đua để cứu anh.
Đối chiếu khoa học: cơn bão bụi
Vì sao gió sao Hoả "yếu"
Lực mà gió tác động lên một vật tỉ lệ với mật độ không khí nhân với bình phương tốc độ gió. Khí quyển sao Hoả có áp suất trung bình khoảng 6 mbar, mật độ ở bề mặt chỉ khoảng 0,02 kg/m³, tức chưa tới 2% mật độ không khí Trái Đất ở mực nước biển. Hệ quả:
| Tốc độ gió trên sao Hoả | Lực đẩy tương đương gió trên Trái Đất (xấp xỉ) |
|---|---|
| 50 km/h | Khoảng 6–7 km/h — gió nhẹ |
| 100 km/h | Khoảng 13 km/h — gió nhẹ đến vừa |
| 150 km/h | Khoảng 19–20 km/h — gió vừa, lá cây lay động mạnh |
Tức là một cơn "bão" sao Hoả với gió hơn 100 km/h chỉ đẩy nhẹ như gió thổi qua một sân trường. Không có cách nào nó làm đổ một tên lửa nặng vài chục tấn hay hất văng một phi hành gia. Bản thân Andy Weir đã thừa nhận trong các cuộc phỏng vấn rằng ông biết chi tiết này không đúng, và chọn giữ nó vì cần một biến cố mở đầu kịch tính.
Bão bụi có thật, và nguy hiểm theo kiểu khác
Dù gió yếu, bão bụi sao Hoả có thật và có thể rất lớn. Bụi sao Hoả cực mịn nên gió loãng vẫn nâng được. Cứ vài năm, các cơn bão cục bộ có thể gộp lại phủ kín cả hành tinh trong nhiều tuần. Năm 2018, một cơn bão bụi toàn cầu làm bầu trời tối sầm, che gần hết ánh nắng tới xe tự hành Opportunity chạy bằng pin mặt trời. Liên lạc cuối cùng với xe là ngày 10/6/2018; NASA tuyên bố kết thúc sứ mệnh tháng 2/2019, sau gần 15 năm hoạt động.
Nguy cơ thật của bão bụi với một căn cứ có người vì vậy là: mất điện mặt trời trong nhiều tuần, bụi bám vào tấm pin và thiết bị, bụi mịn lọt vào khớp nối và hệ thống lọc khí. Trong tiểu thuyết, Weir có đưa vào chi tiết này ở nửa sau: Watney phải xử lý một cơn bão bụi lớn cản đường xe chạy bằng pin mặt trời — phần này gần thực tế hơn nhiều so với cảnh mở đầu.
Đối chiếu khoa học: không khí, nước và đất
Tạo oxy từ CO₂
Trong truyện, căn lều có "máy tạo oxy" tách oxy từ CO₂ của khí quyển và từ khí thở ra. Thiết bị tương tự có thật: MOXIE trên xe tự hành Perseverance tạo oxy từ CO₂ của sao Hoả lần đầu ngày 20/4/2021, và tổng cộng tạo được 122 g oxy qua 16 lần chạy, kết thúc năm 2023. MOXIE dùng điện phân oxit rắn ở nhiệt độ khoảng 800 °C, tách CO₂ thành oxy và carbon monoxide. Đây là bằng chứng nguyên lý trong truyện khả thi, dù một căn cứ thật cần thiết bị lớn hơn hàng trăm lần.
Tạo nước từ nhiên liệu tên lửa
Watney phân huỷ hydrazine (N₂H₄) dư thừa bằng chất xúc tác để lấy hydro, rồi đốt hydro với oxy tạo nước. Về hoá học, hướng đi này đúng: hydrazine phân huỷ trên xúc tác, và hydro cháy trong oxy cho nước. Phần nguy hiểm — suýt nổ tung căn lều vì hydro tích tụ — cũng là thật. Một nhiệm vụ thật có lẽ sẽ khai thác băng nước dưới đất, thứ có nhiều ở vĩ độ trung bình và cao trên sao Hoả.
Trồng khoai trong đất sao Hoả
Đây là chỗ truyện bỏ qua một vấn đề lớn. Năm 2008, tàu Phoenix phát hiện muối perchlorat trong đất sao Hoả, cỡ nửa phần trăm khối lượng ở nơi tàu đáp, và sau đó Curiosity cũng tìm thấy ở miệng hố Gale. Perchlorat độc với người vì cản trở tuyến giáp hấp thụ iốt, và là chất oxy hoá mạnh. Muốn trồng khoai trong đất sao Hoả, phải rửa sạch perchlorat trước. Truyện không nhắc tới điều này. Ngoài ra, đất sao Hoả là đá vụn, không có chất hữu cơ — phần này truyện xử lý đúng khi Watney trộn phân và đất mang từ Trái Đất để có vi khuẩn.
Những chỗ châm chước khác
- Trọng lực: sao Hoả chỉ có khoảng 38% trọng lực Trái Đất. Phim quay trên Trái Đất nên các nhân vật đi lại như ở 1 g; người thật sẽ bước nhẹ, nảy hơn.
- Bức xạ: sao Hoả không có từ trường toàn cầu và khí quyển mỏng. Thiết bị RAD trên Curiosity đo liều bức xạ trên bề mặt khoảng 0,6–0,7 mSv mỗi ngày. Sống ở đó cả năm rưỡi như Watney là một liều đáng kể, làm tăng nguy cơ ung thư lâu dài. Truyện có nhắc nhưng không coi là vấn đề lớn.
- Thủng lều: khi căn lều bị thủng, phim cho thấy vụ nổ dữ dội. Chênh lệch giữa áp suất lều (cỡ áp suất Trái Đất) và bên ngoài gần như chân không đúng là đủ để mở toang một vết rách, nên cảnh này hợp lý.
Góc nhìn hôm nay
The Martian là một trong những tác phẩm khoa học viễn tưởng hiếm hoi được chính các kỹ sư NASA khuyến khích xem, vì nó cho thấy tinh thần giải quyết từng vấn đề một bằng số liệu. Cơn bão mở đầu là ví dụ tốt để hiểu một nguyên lý: khí quyển càng loãng, gió càng "nhẹ" dù tốc độ cao. Ngược lại, trên sao Kim với khí quyển dày gần trăm lần Trái Đất, gió chỉ vài km/h ở bề mặt đã có sức đẩy như dòng nước.
Ai muốn xem dữ liệu thật có thể theo dõi bản tin thời tiết sao Hoả từ các trạm đo trên xe tự hành mà NASA công bố, hoặc xem ảnh Opportunity chụp bầu trời tối dần trong cơn bão năm 2018. Đọc truyện xong, so lại với thông tin về MOXIE và perchlorat là cách hay để thấy truyện đúng tới đâu.
Câu hỏi thường gặp
Bão bụi trên sao Hoả có mạnh như trong The Martian không?
Không. Khí quyển sao Hoả loãng, mật độ chưa tới 2% Trái Đất, nên gió hơn 100 km/h chỉ đẩy nhẹ như gió khoảng 13 km/h trên Trái Đất. Bão bụi có thật và có thể phủ cả hành tinh, nhưng nguy hiểm vì che ánh nắng và bụi bám, không phải vì sức gió. Andy Weir đã thừa nhận chi tiết mở đầu là châm chước.
Có thể trồng khoai tây trên sao Hoả như The Martian không?
Về nguyên lý có thể trồng trong lều kín có nhiệt, ánh sáng và nước, nhưng đất sao Hoả chứa muối perchlorat độc phải rửa sạch trước, điều truyện không nhắc. Đất sao Hoả cũng không có chất hữu cơ, phải bổ sung phân và vi sinh vật.
Có thể tạo oxy trên sao Hoả không?
Có. Thiết bị MOXIE trên xe Perseverance đã tách oxy từ CO₂ của khí quyển sao Hoả lần đầu ngày 20/4/2021, tổng cộng tạo được 122 g oxy qua 16 lần chạy. Một căn cứ có người sẽ cần thiết bị lớn hơn nhiều.
Cơn bão bụi nào đã kết thúc sứ mệnh Opportunity?
Cơn bão bụi toàn cầu năm 2018 che gần hết ánh nắng, khiến xe Opportunity chạy pin mặt trời mất năng lượng. Liên lạc cuối cùng là ngày 10/6/2018, và NASA tuyên bố kết thúc sứ mệnh vào tháng 2/2019 sau gần 15 năm hoạt động.
The Martian có chính xác về khoa học không?
Phần lớn khá chính xác, nhất là về hoá học tạo nước và oxy, cách tính lương thực và quỹ đạo. Các chỗ châm chước chính là sức mạnh của bão bụi, trọng lực trong phim, việc bỏ qua perchlorat và xem nhẹ bức xạ.
