Thạc sĩ Nguyễn Quốc Trung, 27 tuổi, hiện là nghiên cứu sinh tiến sĩ ngành Hóa học địa chất - Sinh học tại Đại học Umeå (Thụy Điển). Anh đã xuất sắc đoạt giải thưởng LPI Career Development năm 2025 với nghiên cứu tìm dấu vết nước trên sao Hỏa.
Giải thưởng LPI Career Development của Viện Khoa học Mặt trăng và Hành tinh (Lunar and Planetary Institute - LPI) là một giải thưởng dành cho các nhà nghiên cứu trẻ xuất sắc trên toàn thế giới trong lĩnh vực khoa học đa ngành liên quan mật thiết đến các định hướng nghiên cứu của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA).
“Bén duyên” với khoa học hành tinh và nghiên cứu tìm dấu vết nước trên sao Hỏa
Trao đổi với phóng viên Tạp chí điện tử Giáo dục Việt Nam, Thạc sĩ Nguyễn Quốc Trung bày tỏ: “Thực ra, khoa học hành tinh không phải là điểm khởi đầu trong hành trình của tôi. Khi đứng trước cánh cổng đại học, ban đầu, tôi dự định theo học ngành Kiến trúc, nhưng tôi phải từ bỏ vì điều kiện cá nhân và không tìm được lớp luyện vẽ phù hợp để ôn thi. Vì vậy, tôi quyết định theo học ngành Hóa học tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, bởi đây cũng là một lĩnh vực mà tôi yêu thích từ lâu.
Bước ngoặt lớn nhất trong hành trình của tôi đến vào năm 2019, khi tôi nhận được suất thực tập hè tại Đại học Quốc gia Thanh Hoa (Đài Loan, Trung Quốc), đồng thời nhận học bổng du học tại Đại học Umeå để hoàn thành chương trình cử nhân và thạc sĩ thông qua chương trình hợp tác giữa Trường Đại học Khoa học Tự nhiên và Đại học Umeå.
Sau khi hoàn thành chương trình thạc sĩ tại Đại học Umeå, tôi làm việc tại Thụy Điển. Hơn một năm sau, khi biết trường có đề tài nghiên cứu mới về khoa học hành tinh liên quan đến hóa học địa chất, tôi quyết định nghỉ việc để theo học tiến sĩ trong lĩnh vực này”.
Anh Trung bắt đầu nghiên cứu chủ đề tìm dấu vết nước trên sao Hỏa từ năm 2023. Đến nay, anh đã có hơn 2 năm nghiên cứu sâu vào cơ chế hấp thụ nước của các khoáng chất như đất sét và muối trong điều kiện mô phỏng môi trường sao Hỏa.
Chia sẻ về lý do lựa chọn hướng nghiên cứu này, nam thạc sĩ cho biết, lựa chọn xuất phát từ niềm yêu thích khám phá những lĩnh vực mới mẻ, ít người theo đuổi. Về chuyên môn, nghiên cứu của anh vẫn thiên về hóa học địa chất và hóa học vô cơ, song được định hướng ứng dụng trong khoa học hành tinh, cụ thể là nhằm tìm kiếm sự hiện diện của nước trên sao Hỏa. Việc này cho phép anh vừa tiếp tục trau dồi kiến thức hóa học, vừa tiếp cận thêm một lĩnh vực mới đầy tiềm năng.
Anh lý giải, sự sống luôn gắn liền với nước, vì vậy, việc phát hiện dấu vết nước trên sao Hỏa không chỉ giúp hiểu về lịch sử khí hậu của hành tinh này và Trái Đất, mà còn có thể khám phá khả năng tồn tại sự sống ngoài Trái Đất.
Theo nhà khoa học người Việt, điểm nổi bật nhất trong nghiên cứu của anh là việc sử dụng phương pháp phổ dao động và nhiễu xạ tia X để tìm hiểu khả năng phản ứng hoá học và giữ nước của mẫu giả lập từ đất sét và muối khoáng (những loại khoáng chất đã được tìm thấy trên sao Hỏa) trong điều kiện cực đoan mô phỏng “hành tinh đỏ”.
Trong phòng thí nghiệm, dưới điều kiện khô hạn và nhiệt độ cực thấp (-100℃) mô phỏng môi trường trên sao Hỏa, anh sử dụng các phương pháp phân tích hiện đại để khảo sát khả năng giữ nước của các đất sét và muối khoáng, thông qua cơ chế hấp thụ hơi nước và quá trình làm tan băng.
Theo anh Trung, một số loại muối ăn (NaCl) có khả năng hấp thụ hơi nước hoặc làm tan băng ở nhiệt độ dưới 0℃, tùy thuộc vào độ ẩm và nhiệt độ không khí. Quá trình này có thể tạo ra “màng nước mỏng” hoặc “nước muối tạm thời”. Đồng thời, nhờ khả năng hấp thụ và lưu trữ nước tốt, đất sét có thể tích lũy những nguồn nước này, từ đó làm tăng sự linh động của các ion và thúc đẩy các phản ứng hóa học như phản ứng trao đổi ion.
Hiện tượng "nước muối tạm thời" có thể quan sát bằng mắt thường trong môi trường nóng ẩm như ở Việt Nam, thể hiện qua việc muối bị chảy rữa. Tuy nhiên, trong điều kiện khô lạnh khi mô phỏng khí hậu sao Hỏa, các màng nước siêu mỏng hình thành trên bề mặt đất sét hoặc tinh thể muối khan chỉ có thể được phát hiện thông qua các kỹ thuật phân tích hiện đại như phổ dao động hoặc nhiễu xạ tia X.
Nghiên cứu đặt ra một giả thuyết quan trọng: dưới bề mặt sao Hỏa có thể tồn tại các màng nước mỏng hoặc túi nước nhỏ, tạo điều kiện thuận lợi hơn cho các phản ứng hóa học và tiềm năng hỗ trợ sự sống vi sinh vật nếu sự sống từng hoặc đang tồn tại tại đây.
Sau khi công bố khoa học, các dữ liệu phổ từ nghiên cứu sẽ được đưa vào cơ sở dữ liệu khoa học để so sánh với dữ liệu thu thập từ các vệ tinh và robot thám hiểm như Perseverance hay Curiosity nhằm củng cố hoặc kiểm chứng các giả thuyết về nước trên sao Hỏa.
Đặc biệt, việc kết hợp giữa thực nghiệm trong phòng lab và dữ liệu thực tế từ vệ tinh được kỳ vọng sẽ mở ra một hướng tiếp cận liên ngành, mang tính ứng dụng cao trong nghiên cứu khoa học hành tinh trong tương lai.
Từ phòng thí nghiệm đến giải thưởng LPI Career Development danh giá
Thạc sĩ trẻ bày tỏ: “Trong quá trình thực hiện đề tài, thách thức lớn nhất là việc kiểm soát các điều kiện mô phỏng môi trường khắc nghiệt trên sao Hỏa, như nhiệt độ cực lạnh hoặc cực khô. Các thiết bị và thí nghiệm ở điều kiện này rất nhạy cảm với độ ẩm, do đó, đòi hỏi môi trường có độ ẩm thấp. Nếu nghiên cứu này được triển khai tại Việt Nam, nơi có độ ẩm cao quanh năm, việc đảm bảo tính chính xác và ổn định của kết quả có thể sẽ rất khó khăn.
Để khắc phục, tôi thường tiến hành các thí nghiệm vào mùa đông, khi thời tiết ở thành phố Umeå, Thụy Điển lạnh và khô. Mùa đông ở đây kéo dài khoảng 6 tháng, nhiệt độ trung bình -20°C và có thể giảm xuống tới -36°C.
Tuy nhiên, chính mùa đông kéo dài cũng là một trở ngại lớn. Giá lạnh, thiếu ánh sáng và nhịp sống chậm rãi khiến nhiều người dân rơi vào trạng thái mệt mỏi, thậm chí trầm cảm. Để vượt qua điều này, tôi duy trì sức khỏe tinh thần bằng cách tham gia các hoạt động cộng đồng và chơi thể thao đều đặn”.
Để tham dự LPI Career Development Award 2025, anh Trung phải vượt qua một quy trình xét duyệt với sự cạnh tranh với nhiều nhà khoa học trẻ trên toàn thế giới.
Nam thạc sĩ cho biết, quá trình ứng tuyển cho giải thưởng năm nay bắt đầu từ cuối năm 2024. Hồ sơ yêu cầu tối thiểu một bài báo hội nghị khoa học, trong đó ứng viên phải là tác giả chính. Bài báo cần trình bày kết quả nghiên cứu mới và phải được chấp thuận để trình bày tại Hội nghị Khoa học Mặt trăng và Hành tinh lần thứ 56 (Lunar and Planetary Science Conference - LPSC-56).
“Tại Hội nghị Khoa học Mặt trăng và Hành tinh, tôi rất vui khi nhận được nhiều đóng góp tích cực cho nghiên cứu cũng như bài thuyết trình của mình từ các nhà khoa học hàng đầu”, anh Trung bày tỏ.
Bên cạnh đó, ứng viên còn phải nộp bài luận ngắn, thư giới thiệu và một số giấy tờ liên quan khác. Bài báo hội nghị có hình thức tương tự một bài báo khoa học quốc tế, nhưng dung lượng ngắn hơn và tập trung vào những phát hiện nổi bật nhất.
Thạc sĩ Trung đăng ký tham dự giải thưởng LPI Career Development với các kết quả nghiên cứu tích lũy từ năm 2023. Anh dành nhiều thời gian cho việc lên ý tưởng, thiết kế thí nghiệm, xử lý dữ liệu và đặc biệt là trau dồi kỹ năng viết khoa học, một yếu tố quan trọng để trình bày công trình một cách chặt chẽ, dễ hiểu và truyền cảm hứng cho cộng đồng khoa học quốc tế. Năm nay, anh Trung tham gia ứng tuyển với 2 bài báo hội nghị trong vai trò tác giả chính và 1 bài trong tư cách đồng tác giả.
Nhà khoa học trẻ chia sẻ: “Khi biết tin bản thân vinh dự đoạt giải thưởng LPI Career Development, tôi rất hạnh phúc và xúc động. Niềm vui vỡ oà sau bao tháng ngày miệt mài trong phòng thí nghiệm giữa mùa đông lạnh giá nơi xứ người. Tôi cảm thấy biết ơn vì những nỗ lực của mình đã được ghi nhận.
Trong số 9 nghiên cứu sinh tiến sĩ được vinh danh năm nay, có 7 người đang làm việc tại các đại học ở Mỹ, 1 người làm việc tại Canada, và tôi là ứng viên duy nhất làm việc tại Châu Âu và là người Việt Nam. Giải thưởng này không chỉ là vinh dự cá nhân, mà còn là minh chứng rằng người Việt Nam hoàn toàn có thể chinh phục những sân chơi khoa học lớn của thế giới”.
Bên cạnh giải thưởng LPI Career Development, anh Trung còn nhận được sự tài trợ nghiên cứu từ nhiều tổ chức khoa học uy tín như Hiệp hội Đất sét (The Clay Minerals Society), Liên minh Khoáng vật học châu Âu (European Mineralogical Union) và Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển (Royal Swedish Academy of Sciences).
Theo nam thạc sĩ, những công nhận này không chỉ có giá trị về mặt học thuật, mà còn là nguồn động viên tinh thần to lớn trong hành trình theo đuổi khoa học, một lĩnh vực đòi hỏi sự bền bỉ, lòng đam mê và đôi khi là cả sự dũng cảm để đi theo những hướng nghiên cứu mới mẻ, chưa nhiều người lựa chọn.
Trong thời gian tới, anh Trung mong muốn được tham gia vào các dự án hợp tác quốc tế, đặc biệt là những chương trình nghiên cứu liên ngành liên quan đến khả năng tồn tại của nước và sự sống trên các hành tinh khác. Với nền tảng chuyên môn về hóa học và địa hóa học, anh kỳ vọng có thể đóng góp một phần nhỏ vào bức tranh lớn của khoa học không gian, nhằm khám phá những giới hạn mới của sự sống và góp phần đưa con người chinh phục không gian xa hơn cả Mặt trăng.
Thạc sĩ Nguyễn Quốc Trung bộc bạch: “Dù hành trình của tôi còn rất khiêm tốn, tôi mong mình có thể truyền cảm hứng đến các bạn trẻ, đặc biệt là những người trẻ Việt Nam yêu khoa học. Tôi tin rằng, dù mỗi người có xuất phát điểm khác nhau, chỉ cần đủ bền bỉ, kiên trì và tin tưởng vào con đường mình chọn, ai cũng có thể tạo ra những giá trị ý nghĩa, dù là nhỏ bé, cho cộng đồng và cho xã hội”.
Bên cạnh công việc nghiên cứu, anh luôn cố gắng kết nối và mời bạn bè quốc tế đến Việt Nam để vừa trải nghiệm du lịch, vừa giao tiếp tiếng Anh với trẻ em ở vùng nông thôn. 2 năm trước, anh Trung từng đưa nhóm bạn Thụy Điển tới Việt Nam theo hình thức này, sắp tới là một người bạn Pháp.
“Tôi mong các em sẽ được tiếp xúc với thế giới qua câu chuyện và giọng nói của bạn bè quốc tế, từ đó nuôi dưỡng sự tò mò và động lực học ngoại ngữ. Những hoạt động này sẽ giúp các em học tiếng Anh một cách sinh động, qua trải nghiệm thực tế thay vì chỉ qua sách vở. Đây là một phần trong nỗ lực nhỏ của tôi nhằm tạo ra những "cây cầu văn hóa" thực sự giữa Việt Nam và thế giới.
Tôi hy vọng các bạn trẻ đang học tập và sinh sống ở nước ngoài sẽ tạo ra những kết nối tương tự, để khi trở về, không chỉ mang theo kiến thức chuyên môn mà còn xây dựng những nhịp cầu văn hóa, giáo dục và tình bạn xuyên biên giới. Đây là cách thiết thực để góp phần xây dựng một cộng đồng học tập toàn cầu, nơi mọi người có thể học hỏi và sẻ chia”, anh Trung chia sẻ.
