Bí mật trong căn phòng SIÊU SẠCH ở Mỹ: Quá trình diệt trùng khủng khiếp cho cỗ máy 2,4 tỷ USD diễn ra thế nào?

2.810

Để lau thủ công cho tàu thăm dò sao Hỏa Perseverance, NASA đã dùng hết 11.601 tăm bông và 2.543 chiếc khăn.

Ngày 30/7/2020 đánh dấu thêm một bước đi mới trong hành trình khám phá sao Hỏa của Mỹ nói riêng và loài người nói chung: Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) phóng thành công sứ mệnh thăm dò sao Hỏa mang tên Mars 2020.

Mars 2020 chở theo tàu thăm dò Perseverance Rover trị giá 2,4 tỷ USD, thực hiện 2 nhiệm vụ: (1) Tìm kiếm dấu hiệu sự sống cổ xưa (vi sinh vật cổ đại); và (2) Thu thập các mẫu đất đá khả năng được gửi trở lại Trái Đất để nghiên cứu trong tương lai.

Được trang bị một loạt công nghệ cải tiến hơn 'người tiền nhiệm' - tàu thám hiểm tự hành Curiosity - Perseverance hứa hẹn sẽ có những phát kiến địa lý bùng nổ trên Hành tinh Đỏ.

Quy mô thăm dò hành tinh xa xôi lớn là thế, nhưng ít ai biết, trước ngày phóng Perseverance, cỗ máy công nghệ trị giá 2,4 tỷ đô la Mỹ này được NASA chăm chút tỉ mỉ đến từng chân tơ kẽ tóc nhường nào.

Hiểu theo nghĩa đen, NASA đã tiến hành tiệt trùng tàu thăm dò sao Hỏa Perseverance kỹ lưỡng đến mức đảm bảo không để một con vi khuẩn nào lọt xuống bề mặt Hành tinh Đỏ. Tất cả nhằm mục tiêu: Perseverance không (vô tình) đưa sự sống siêu vi của Trái Đất lên sao Hỏa.

Sứ mệnh sao Hỏa mới nhất của NASA

Tên sứ mệnh: Mars 2020
Tên Rover: Perseverance (Bền bỉ)
Nhiệm vụ: Tìm kiếm dấu hiệu sự sống cổ xưa - Thu thập các mẫu đất đá mang về Trái Đất nghiên cứu
Chuẩn bị cho loài người: Thử nghiệm sản xuất Oxy từ khí quyển sao Hỏa
Ngày phóng: 7:50 sáng EDT ngày 30/7/2020
Địa điểm phóng: Trạm Không quân Cape Canaveral, Florida, Mỹ
Ngày hạ cánh dự kiến: 18/2/2021
Địa điểm hạ cánh: Miệng núi lửa Jezero, sao Hỏa
Tốc độ đang di chuyển: 113,773 km/giờ
Sứ mệnh kép dài ít nhất 1 năm sao Hỏa (tương đương 687 ngày Trái Đất)
Công nghệ tích hợp: NASA cho thử nghiệm trực thăng sao Hỏa (Mars Helicopter) có tên Ingenuity. Ingenuity được ví như sứ giả thực hiện "khoảnh khắc Anh em nhà Wright" - thử nghiệm chuyến bay chạy bằng năng lượng đầu tiên trên Hành tinh Đỏ.

Rover tự hành Perseverance trên sao Hỏa. Ảnh đồ họa: NASA.

Căn phòng siêu sạch của NASA: Vi khuẩn khó lọt vào

Các quy trình làm sạch, quy trình vệ sinh và phương pháp khử trùng được NASA thiết lập từ nhiều thập kỷ trước, tất cả đảm bảo mọi thiết bị của người Trái Đất không gây nhiễm khuẩn sao Hỏa cũng như làm nhiễu sứ mệnh thăm dò sự sống tại người hàng xóm của hành tinh chúng ta.

"Chúng ta là một ổ vi khuẩn khổng lồ. Virus, khuẩn E.coli, tế bào chết... đều có trên cơ thể người. Nhiệm vụ của chúng tôi là bảo vệ sao Hỏa khỏi sự nhiễm khuẩn từ con người. Nhiệm vụ này đã có từ những ngày đầu loài người bay lên vũ trụ" - Moogega Stricker, Kỹ sư Bảo vệ Hành tinh NASA tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực Pasadena cho biết.

Bảo vệ hành tinh (Planetary Protection) là khái niệm ngăn ngừa ô nhiễm sinh học chéo - để bảo vệ các hành tinh/vệ tinh láng giềng khỏi nhiễm khuẩn từ người Trái Đất; cũng như bảo vệ con người Trái Đất khỏi bất kỳ chất ô nhiễm/vi khuẩn nào mà phi hành gia hoặc tàu vũ trụ có khả năng mang trở lại từ các chuyến du hành không gian.

Vào mùa Đông năm 1967, hơn 2 năm trước khi Neil Armstrong lần đầu tiên đi bộ trên Mặt Trăng trong sứ mệnh Apollo 11, các nước Mỹ, Liên Xô và Vương quốc Anh đều ký "Hiệp ước Không gian bên ngoài": Bên cạnh việc cấm vũ khí hạt nhân trong không gian và không cho phép các quốc gia chiếm đóng các hành tinh, hiệp ước khẳng định các quốc gia ký kết phải "quản lý thăm dò [Mặt Trăng và các thiên thể khác] để tránh ô nhiễm độc hại từ chúng. Đến nay, hơn 100 quốc gia khác đã ký vào hiệp ước.

Khi NASA chuyển sang các sứ mệnh có người lái với các chương trình Mercury và Apollo, việc khử trùng và loại bỏ ô nhiễm được quan tâm sâu sắc.

Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của Pasadena, mở cửa lần đầu tiên vào năm 1961, vẫn là nơi xây dựng các tàu vũ trụ robot của NASA. Đây cũng là nơi đặt những phòng khử trùng đầu tiên của cơ quan này.

Phòng sạch High Bay 1 trong Cơ sở lắp ráp tàu vũ trụ của JPL. Nguồn: NASA / JPL-CALTECH.

Năm 1973, High Bay 1 trong khuôn viên của JPL trở thành phòng sạch Class 10.000, nghĩa là có ít hơn 10.000 hạt kích thước 0,5 micrômét (nhỏ hơn khoảng 200 lần so với chiều rộng của sợi tóc người) trên mỗi 30 cm khối thể tích không khí trong phòng.

NASA tạo ra các phòng sạch của họ thông qua hệ thống giám sát, hệ thống lọc mở rộng, làm sạch nhất quán bằng chất khử trùng, hydrogen peroxide và cồn, và một quy trình khử nhiễm phức tạp cho những người cần làm việc ở đó (bao gồm cả việc mặc bộ đồ bảo hộ, mặt nạ và lưới tóc). Thậm chí còn có nhiều yêu cầu chi tiết hơn.

Roger Francis, quản lý cơ sở của High Bay 1 cho biết: "Các kỹ thuật viên và kỹ sư làm việc trong phòng phải tắm vào đêm hôm trước, để dầu trên da có thể hình thành và họ ít bị bong tróc da hơn. Và cũng không có nước hoa, dầu gội đầu, kem dưỡng da hay chất khử mùi màu trắng... nhằm tránh việc chúng có thể ngưng tụ trên các ống kim loại."

Mọi tàu vũ trụ không người lái quan trọng của NASA trong 60 năm qua đều dành thời gian bên trong High Bay 1 và sau đó là High Bay 2 (một phòng sạch ra đời năm 1974), bao gồm Voyager 1, Voyager 2, tàu quỹ đạo Galileo, tàu thám hiểm Mars Curiosity được phóng vào năm 2011, và tàu thám hiểm sao Hỏa mới nhất này - Perseverance.

Lẽ dĩ nhiên, các phòng sạch của NASA phải đạt và duy trì trạng thái SIÊU SẠCH trong hàng thập kỷ qua, nghĩa là không một con virus, vi khuẩn hay mầm bệnh nào có khả năng lọt vào trong High Bay 1 và High Bay 2 của NASA!

Điều này đạt được thông qua các phòng sạch của NASA (cả ở Pasadena và Florida). "Luôn luôn lau và vệ sinh bằng cồn isopropyl. Nếu bạn chán, bạn lau. Đó là bản chất thứ hai vào thời điểm này khi đại dịch Covid-19 tiếp tục hoành hành nước Mỹ" - Moogega Stricker, Kỹ sư Bảo vệ Hành tinh NASA tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của Pasadena nói.

Cũng giống như các thế hệ tàu trước đó, tàu thăm dò sao Hỏa Perseverance cũng được làm sạch thêm bằng phương pháp nung lửa. Các kỹ sư NASA sẽ cho 'nướng' tàu ở nhiệt độ 110 độ C trong 144 giờ đồng hồ.

Không những thế, phương pháp dọn sạch cỗ máy 2,4 tỷ USD còn được đội ngũ NASA thực hiện thủ công. Trong suốt thời gian bảo quản Perseverance trước giờ bay, NASA đã dùng hết 11.601 tăm bông và 2.543 khăn lau để làm sạch từng chi tiết nhỏ của tàu. Để so sánh, tàu thăm dò tự hành Curiosity năm 2011 được dùng 3.208 tăm bông và 942 khăn để lau dọn.

PM Magazine nhận định: Trong ngày cất cánh (30/7/2020), Perseverance là tàu vũ trụ sạch nhất trong lịch sử!

Mars 2020 Perseverance được 'cách ly' tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Pasadena, California. Nguồn: NASA / JPL-CALTECH.

Tàu thám hiểm Perseverance đang trải qua quá trình xử lý bên trong vào ngày 13/2/2020 sau khi được vận chuyển từ JPL ở California. Nguồn: NASA / KIM SHIFLETT.

Các phần cứng của Perseverance luôn được các kỹ thuật viên NASA lau sạch bằng cồn. Nguồn: NASA / JPL-CALTECH.

NASA cho biết, những gì họ thực sự lo lắng không phải là vi trùng cơ bản (hoặc virus), mà là nội bào tử vi khuẩn chủ yếu đến từ con người chúng ta. Chúng có thể được tìm thấy trong ruột (hoặc động vật) của chúng ta. Một trong những nội bào tử vi khuẩn được biết đến nhiều hơn là loại có thể gây ngộ độc thịt. "Chúng là một tập hợp con của các vi sinh vật có thể ở trong trạng thái thực vật ngủ đông... lên đến 10 triệu năm hoặc hơn" - Moogega Stricker nói.

Điều khiến NASA lo lắng thêm là các sứ mệnh có người lái lên sao Hỏa, có thể xảy ra trong vòng một thập kỷ tới, của các nước trên thế giới đang diễn ra dồn dập. Sẽ không có cách nào để kiểm soát các vi sinh vật và vi khuẩn luôn luôn tồn tại trong chúng ta. Con người không thể bị nướng, nhốt trong phòng sạch, hoặc lau bằng cồn hàng chục nghìn lần. Xét cho cùng, chúng ta là vật chất hữu cơ.

Bảo vệ sao Hỏa khỏi con người có thể thực sự là một nhiệm vụ khó khăn hơn là đến được đó. Nhưng bất kể họ đến đó bằng cách nào, NASA một lần nữa sẽ làm tốt điều mà họ luôn làm tốt: Thích ứng với những điều kiện thay đổi để đạt được điều mà trước đây cho là không thể.

Khi trở về Trái Đất vào tháng 7/1969, 3 phi hành gia của Apollo 11 đã được 'cách ly' trong Cơ sở Kiểm dịch Di động cho đến khi họ đến Phòng thí nghiệm Tiếp nhận Mặt Trăng của Trung tâm Tàu vũ trụ có người lái. Ảnh: Tổng thống Richard Nixon thăm các phi hành gia sau khi họ từ Mặt Trăng trở về Trái Đất. Nguồn: NASA.

Các kỹ thuật viên làm việc với vật liệu mẫu Mặt Trăng của sứ mệnh Apollo 14 trong Phòng thí nghiệm Tiếp nhận Mặt Trăng vào năm 1971. Nguồn: NASA.

Sao Hỏa - hành tinh xếp vị trí thứ 4 tính từ Mặt Trời, cách Trái Đất chúng ta ở khoảng cách gần nhất là 54,6 triệu km, khoảng cách xa nhất là 401 triệu km - đang là 'miền đất hứa' mà nhiều chính phủ, công ty tư nhân, tỷ phú hướng đến giống như thời đại khám phá châu Mỹ bằng đường hàng hải thế kỷ 15.

Hành tinh Đỏ sở hữu một loạt đặc điểm khiến các chuyên gia vũ trụ dấy lên tham vọng về một hành tinh có tiềm năng nuôi dưỡng sự sống lớn nhất Hệ Mặt Trời, bao gồm: Là một hành tinh đất đá, có bầu khí quyển mỏng, địa hình tương đồng với 2 vùng cực Trái Đất, chu kỳ tự quay và các mùa khá giống Địa Cầu; Hơn hết, hành tinh mang tên vị thần Chiến tranh trong thần thoại La Mã này còn được cho là từng tồn tại nước và sự sống nguyên thủy.

Tham vọng 'thuộc địa hóa sao Hỏa' đang là đích đến cao nhất của nhiều cường quốc vũ trụ trên thế giới trong bối cảnh nóng lên toàn cầu và tài nguyên cạn kiệt hiện nay. Trong đó, hẳn nhiên Mỹ và NASA là 'đế chế' không thể nằm ngoài cuộc đua độc nhất vô nhị này (bên cạnh còn có Trung Quốc, Nga, châu Âu, Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất (UAE)...).