Trong phim Total Recall (1990) của đạo diễn Paul Verhoeven, một lò phản ứng cổ do người sao Hoả xưa để lại làm tan băng dưới lòng núi và tạo ra cả một bầu khí quyển thở được cho sao Hoả chỉ trong vài phút, bầu trời chuyển từ đỏ sang xanh. Về khoa học, đây là một trong những cảnh xa sự thật nhất của điện ảnh: làm tan băng không sinh ra oxy, và năng lượng để tách đủ oxy cho sao Hoả lớn hơn mức tiêu thụ năng lượng của cả loài người trong hàng chục nghìn năm. Cảnh người bị phơi ra không khí sao Hoả cũng bị cường điệu so với điều thật sự xảy ra với cơ thể.
Bộ phim và truyện gốc
Total Recall ra mắt năm 1990, do Paul Verhoeven đạo diễn, Arnold Schwarzenegger đóng vai chính. Phim phỏng theo truyện ngắn "We Can Remember It for You Wholesale" (1966) của Philip K. Dick. Truyện gốc gần như không có sao Hoả: nó xoay quanh một người đàn ông bình thường mua ký ức giả về chuyến đi sao Hoả, và phát hiện ra ký ức thật của mình đã bị xoá. Phần sao Hoả, thuộc địa, khí quyển là do phim mở rộng.
Phim được trao giải Oscar Thành tựu đặc biệt cho hiệu ứng hình ảnh và trở thành một trong những phim khoa học viễn tưởng ăn khách nhất năm đó. Bản làm lại năm 2012 bỏ hẳn sao Hoả, đặt toàn bộ câu chuyện trên Trái Đất.
Tóm tắt cốt truyện
Năm 2084, Douglas Quaid, một công nhân xây dựng trên Trái Đất, đêm nào cũng mơ về sao Hoả. Anh tới một công ty cấy ký ức để mua một "kỳ nghỉ" giả trên sao Hoả trong vai một điệp viên. Quá trình cấy trục trặc và hé lộ rằng anh từng thật sự là một điệp viên có ký ức bị xoá. Anh lên sao Hoả để tìm câu trả lời.
Thuộc địa sao Hoả trong phim là một thành phố khai mỏ dưới mái vòm, nơi một viên quản đốc tên Cohaagen kiểm soát nguồn không khí và bắt dân nghèo trả tiền để thở. Những khu ổ chuột có che chắn kém, nhiều người bị đột biến do bức xạ. Phe kháng chiến tin rằng trong lòng một ngọn núi có một lò phản ứng do người sao Hoả cổ xây từ thời xa xưa, có thể tạo khí quyển cho cả hành tinh — và Cohaagen giấu kín điều đó để giữ quyền kiểm soát không khí.
Đến cuối phim, nhân vật chính kích hoạt lò phản ứng. Những cột băng khổng lồ dưới lòng núi tan ra, khí phun lên khắp bề mặt, bầu trời đổi màu, và những người đang ngạt thở ngoài trời bỗng thở được. Phim bỏ ngỏ: tất cả là thật, hay chỉ là giấc mơ được cấy vào đầu nhân vật?
Ý tưởng "không khí là hàng hoá"
Trước khi bàn tới chỗ sai, nên nói chỗ phim nắm được tinh thần đúng. Ở bất kỳ khu định cư nào ngoài Trái Đất, không khí thở được là thứ phải sản xuất, lọc, dự trữ và phân phối. Trên Trạm Vũ trụ Quốc tế, oxy được tạo bằng điện phân nước, CO₂ được hút ra bằng hệ thống lọc, mọi thứ đều tốn điện, nước và phụ tùng. Một xã hội sống dưới mái vòm trên sao Hoả sẽ phụ thuộc vào ai kiểm soát những hệ thống này — câu hỏi chính trị mà phim đặt ra một cách thô bạo nhưng không vô lý.
Đối chiếu khoa học: tan băng có tạo ra khí quyển không
Băng tan không sinh ra oxy
Sao Hoả thật sự có nhiều băng nước, tập trung ở hai cực và dưới đất ở vĩ độ trung bình và cao. Nhưng làm tan băng chỉ cho ra nước và hơi nước. Ở áp suất khoảng 6 mbar và nhiệt độ trung bình khoảng −60 °C, nước lỏng không bền trên bề mặt: nó bay hơi hoặc đóng băng lại. Hơi nước là khí nhà kính, có thể giúp làm ấm, nhưng không phải thứ để thở.
Muốn có oxy từ nước, phải tách nước thành hydro và oxy, bằng điện phân hoặc bằng quang hợp. Cả hai đều cần rất nhiều năng lượng.
Phải tốn bao nhiêu năng lượng
Một ước tính thô giúp hình dung quy mô. Để có lớp oxy với áp suất riêng khoảng 0,2 bar trên sao Hoả (tương đương phần oxy trong không khí Trái Đất ở mực nước biển), cần khoảng 8 × 10¹⁷ kg oxy, do diện tích sao Hoả khoảng 1,44 × 10¹⁴ m² và trọng lực chỉ bằng khoảng 38% Trái Đất. Tách nước để có mỗi kg oxy cần tối thiểu khoảng 18 MJ. Nhân lên ra khoảng 1,4 × 10²⁵ J.
| So sánh | Năng lượng (xấp xỉ) |
|---|---|
| Tách đủ oxy cho sao Hoả (ước tính thô ở trên) | 1,4 × 10²⁵ J |
| Năng lượng sơ cấp cả loài người dùng trong một năm | Cỡ 6 × 10²⁰ J |
| Toàn bộ ánh nắng chiếu tới sao Hoả trong một năm | Cỡ 7 × 10²³ J |
Tức là cần năng lượng tương đương hơn hai mươi nghìn năm tiêu thụ của cả nhân loại hiện nay, hoặc khoảng hai mươi năm toàn bộ ánh nắng chiếu xuống sao Hoả với hiệu suất 100% — điều không thể. Đây chưa tính lượng nitơ cần làm khí đệm, thứ mà sao Hoả rất thiếu. Lò phản ứng trong phim làm việc đó trong vài phút.
Còn việc giải phóng CO₂
Một biến thể khoa học hơn của ý tưởng là làm bốc hơi CO₂ đóng băng ở cực và hấp phụ trong đất để làm dày khí quyển. Theo Jakosky và Edwards (Nature Astronomy, 2018), lượng CO₂ dễ giải phóng chỉ đủ nâng áp suất lên cỡ vài chục mbar. Kể cả nếu đủ, khí quyển CO₂ dày cũng không thở được.
Đối chiếu khoa học: người bị phơi ra không khí sao Hoả
Cảnh nổi tiếng nhất phim là các nhân vật bị văng ra bề mặt sao Hoả, mắt và mặt phồng to dữ dội như sắp nổ. Thực tế khác:
- Cơ thể không nổ. Da và mô đủ bền để giữ hình dạng. Ở áp suất dưới giới hạn Armstrong (khoảng 63 mbar), chất lỏng trong mô bắt đầu hoá hơi, gây sưng phù dưới da (ebullism) — cơ thể có thể phồng lên đáng kể, nhưng không vỡ tung.
- Thiếu oxy mới là mối nguy chính. Ở áp suất cực thấp, oxy trong phổi và máu bị kéo ra ngoài. Người bị phơi mất ý thức trong khoảng 10–15 giây.
- Có thể sống sót nếu được cứu nhanh. Năm 1966, kỹ thuật viên NASA Jim LeBlanc bị hở bộ đồ trong buồng chân không khi thử nghiệm; ông bất tỉnh sau khoảng 14 giây, buồng được nạp lại khí trong khoảng nửa phút và ông hồi phục hoàn toàn.
- Lạnh không giết ngay. Không khí sao Hoả quá loãng nên truyền nhiệt chậm; cơ thể không đóng băng tức thì như phim hay vẽ.
Còn bầu trời đổi màu: bầu trời sao Hoả ban ngày có màu vàng nâu nhạt do bụi mịn lơ lửng. Một khí quyển dày, ít bụi hơn thì về nguyên lý bầu trời có thể xanh hơn, nên chi tiết này không hoàn toàn vô căn cứ — chỉ có tốc độ là phi lý.
Góc nhìn hôm nay
Total Recall nên được xem như một phim hành động về ký ức và quyền lực, lấy sao Hoả làm sân khấu. Nó lại là ví dụ tốt để hiểu vì sao cải tạo khí quyển là việc của hàng thế kỷ tới hàng nghìn năm: khí quyển là một khối vật chất khổng lồ, và mọi thay đổi trên quy mô hành tinh đều đòi năng lượng ở mức thiên văn.
Thiết bị thật gần nhất với "máy tạo không khí" trên sao Hoả là MOXIE trên xe tự hành Perseverance: nó tách oxy từ CO₂ của khí quyển sao Hoả, lần đầu ngày 20/4/2021, và tổng cộng tạo được 122 g oxy qua 16 lần chạy tới năm 2023 — đủ cho một người thở vài giờ. Con số khiêm tốn đó là thước đo tốt cho khoảng cách giữa phim và thực tế.
Câu hỏi thường gặp
Total Recall 1990 nói về điều gì?
Phim kể về một công nhân năm 2084 mua ký ức giả về chuyến đi sao Hoả và phát hiện mình từng là điệp viên bị xoá ký ức. Trên sao Hoả, anh đối đầu với kẻ kiểm soát nguồn không khí của thuộc địa và kích hoạt một lò phản ứng cổ tạo ra khí quyển cho cả hành tinh. Phim phỏng theo truyện ngắn năm 1966 của Philip K. Dick.
Làm tan băng sao Hoả có tạo được không khí thở không?
Không. Băng tan chỉ cho nước và hơi nước, ở áp suất sao Hoả hiện nay nước còn không đứng yên được ở dạng lỏng. Muốn có oxy phải tách nước bằng điện phân hoặc quang hợp, cần năng lượng khổng lồ, ước tính thô hơn hai mươi nghìn năm tiêu thụ năng lượng của loài người.
Người bị phơi ra không khí sao Hoả có bị nổ tung như phim không?
Không. Cơ thể có thể sưng phù do chất lỏng trong mô hoá hơi, nhưng không nổ. Mối nguy chính là thiếu oxy, người sẽ mất ý thức trong khoảng 10–15 giây. Một kỹ thuật viên NASA từng bị hở đồ trong buồng chân không năm 1966 và hồi phục hoàn toàn nhờ được cứu kịp.
Bầu trời sao Hoả có màu gì?
Ban ngày bầu trời sao Hoả có màu vàng nâu nhạt do bụi mịn lơ lửng, còn lúc hoàng hôn quanh Mặt Trời lại ngả xanh lam. Bầu trời xanh như cuối phim Total Recall đòi hỏi khí quyển dày hơn rất nhiều.
Total Recall 2012 có lên sao Hoả không?
Không. Bản làm lại năm 2012 đặt toàn bộ câu chuyện trên Trái Đất, bỏ phần thuộc địa sao Hoả và lò phản ứng tạo khí quyển. Vì vậy khi bàn về khí quyển sao Hoả trong điện ảnh, người ta nhắc tới bản năm 1990.
