Tai nạn và sự cố liên quan đến vũ khí hạt nhân (hay là vụ việc Mũi Tên Gãy)

Lược dịch từ www.aerospaceweb.org và tham khảo các nguồn tư liệu khác.

Cho đến ngày nay (2018), hơn 70 năm sau khi sáng chế ra vũ khí hạt nhân, việc sử dụng chúng chỉ dừng lại ở hai vụ tấn công Hiroshima và Nagasaki trên lãnh thổ Nhật Bản. Riêng ở Hiroshima, với sức bom nổ tương đương 15 ngàn tấn thuốc nổ TNT (15 kiloton), 120 tới 140 ngàn người dân đã thiệt mạng, tức là gấp hai lần rưỡi số lính Mỹ tử trận trong toàn bộ chiến tranh Việt Nam.

Nhưng nếu so với vũ khí hạt nhân thế hệ sau, thì 15 kiloton còn quá bé nhỏ. Cường quốc hạt nhân vừa mới ghi tên vào danh sách là Bắc Hàn, đã tiến hành một loạt vụ thử cỡ từ 70 đến 300 kiloton mỗi vụ. Tên lửa Bulava của Nga hiện nay mang được 9-10 đầu đạn với sức nổ từ 300 đến 550 kiloton mỗi đầu. Một tàu ngầm như Yuriy Dolgorukiy mang theo mình sức công phá gấp bốn đến năm ngàn lần Hiroshima!

Dễ hiểu là với khả năng hủy diệt  lớn đến như thế, việc kiểm soát an toàn cho từng vũ khí, từng kilogam nguyên liệu, từng quy trình thao tác phải được đặt lên hàng đầu. Là một thường dân, người ta có quyền tin rằng các quốc gia hạt nhân phải hành xử trách nhiệm, giám sát và bảo quản vũ khí kỹ càng, không để chúng thất lạc, rơi vào tay bọn khủng bố hoặc cuồng tín.

Nhưng sự thật không hẳn như thế.

Do những rủi ro và tai nạn trong quá trình vận chuyển, lắp đặt, thử nghiệm … mà khá nhiều vũ khí cùng với nguyên liệu chế tạo đã bị thất lạc. Con số chính xác dường như không thể tìm thấy, do rất nhiều quốc gia không công bố hồ sơ của mình như Trung quốc, Ấn độ, Pakistan … Chỉ có Mỹ và sau này là Nga cung cấp một số báo cáo, cho thấy khoảng 50 vũ khí đã bị thất lạc không thể thu hồi, cùng với đó là 26 lò phản ứng bị mất hoặc chìm theo tàu. Về lý thuyết mà nói, nhiên liệu của các lò phản ứng có thể tái chế thành vũ khí hạt nhân.

Hải quân Mỹ xếp các vụ việc tương tự vào cấp độ Mũi Tên Gãy (Broken Arrow), là tai nạn và sự cố khiến vũ khí hoặc lò phản ứng hạt nhân có thể phát nổ, song không gây ra chiến tranh hạt nhân. Dựa theo đạo luật về tự do thông tin, nhiều nhà báo đã khai thác và tổng hợp những hồ sơ giải mật, qua đó dựng lại phần nào câu chuyện. Trong phạm vi bài viết này, tác giả ghi lại những vụ nổi tiếng nhất, để độc giả có thể hình dung được chúng ta đã từng cận kề thảm họa tới mức nào.

(Ảnh: Bom MK-39 ở Goldsboro. Nguồn: American Experience)

Ngày 10/3/1956: Hai thùng nguyên liệu vũ khí hạt nhân mất tích cùng chiếc B-47 xấu số

Đây là chuyến bay thực hiện nhiệm vụ ở nước ngoài. Hàng loạt các máy bay B-47 được cử đi từ căn cứ MacDill, Florida tới các địa điểm khác nhau trên thế giới. Cũng trong thời gian đó, kỹ thuật tiếp dầu trên không được ứng dụng, với chuyến bay tiếp dầu đầu tiên vòng quanh thế giới năm 1949. Các máy bay ném bom, được tankers tiếp sức, liên tục triển khai các chuyến bay đường dài.

Bốn chiếc B-47 nhận nhiệm vụ xuất phát đi căn cứ Ben Guerir ở Morocco. Mỗi chiếc mang theo hai thùng nguyên liệu vũ khí hạt nhân. Những thùng này được thiết kế riêng để vận chuyển và khi không được lắp đặt đúng cách, sẽ không thể tạo ra một vụ nổ hạt nhân. Tuy nhiên có bằng chứng cho thấy, trong thùng là uranium đã làm giàu ở cấp độ quân sự.

Máy bay cất cánh từ căn cứ quân sự ở Florida, hướng về phía Đông. Theo lịch, phải có hai chuyến tiếp dầu trên không để máy bay đến đích. Chuyến thứ nhất đã diễn ra bình thường. Dù vậy, một trong bốn chiếc B-47 không xuất hiện ở điểm tiếp dầu thứ hai. Người ta cho rằng nó có thể rớt trong phạm vi Địa Trung Hải, song không tìm thấy bất kỳ dấu vết nào của máy bay, phi công hay hàng hóa mà nó mang theo.

Tính đến chu kỳ bán hủy 700 triệu năm của Uranium-235, chất lượng của lô hàng này – nếu được bảo quản đến ngày nay – vẫn chưa hề suy xuyển.

Ngày 24/1/1961: Máy bay B-52 của Không quân Mỹ mang hai quả bom nhiệt hạch MK-39 loại 3000-4000 kiloton cất cánh từ Nort Carolina. Họ dự định thực hiện thao tác tiếp dầu trên không và đã tiếp cận máy bay tanker phối hợp.

Phát hiện nhiên liệu rò rỉ mạnh từ cánh phải chiếc B-52, tổ bay tanker cho hủy bỏ việc tiếp dầu và thông báo khẩn cấp đến tổ bay kia cùng với đài chỉ huy mặt đất. Mệnh lệnh đưa ra là phải tìm cách đưa máy bay hạ cánh, đồng thời đảm bảo an toàn cho hàng hóa và phi công. Năm trong số tám thành viên kíp lái đã kịp nhảy dù trước. Ba người còn lại đang điều khiển máy bay hạ thấp độ cao thì vụ nổ xảy ra trên vùng Goldsboro, khiến thân máy bay bị xé toạc.

Hai quả bom văng ra ngoài sau vụ nổ. Một quả đã tự bung dù và tiếp đất nhẹ nhàng, hầu như nguyên vẹn. Quả thứ hai bị vỡ khi chạm đất, và các vật liệu chế tạo bom bay tung tóe trên một khu vực rộng. Người ta tìm lại được khối plutonium, nhưng phần uranium làm giàu để kích hoạt giai đoạn nhiệt hạch của bom đã bị mất.

Theo tài liệu giải mật vào năm 2011. đội cứu hộ tai nạn phát hiện cả hai quả bom, không rõ bằng cách nào, đã tự khởi động quá trình kích hoạt. Người ta nhận thấy ba trong số bốn cơ cấu khóa an toàn chuyển sang trạng thái "Sẵn sàng" – chỉ còn một cơ cấu khóa duy nhất chặn đứng thảm họa hạt nhân. Tính đến tổng sức công phá bằng khoảng 500 lần Hiroshima, bờ đông của nước Mỹ sẽ cực kỳ khác hiện nay nếu chúng phát nổ.

Tai nạn này trở thành tiền đề cho việc cải tiến các cơ cấu an toàn, cũng như tăng cường chia sẻ các cơ cấu này với Liên Xô.

Ngày 5/12/1965: Máy bay ném bom A-4E trượt khỏi boong tàu sân bay Ticonderoga, mang theo một quả bom nhiệt hạch loại B-43 cỡ 1000 kiloton.

Sau khi tham chiến ở Việt Nam, tàu đang trên đường quay về Mỹ. Tai nạn xảy ra khi nó ở cách Okinawa (Nhật Bản) 200 hải lý về phía đông. Một phi công được giao nhiệm vụ đưa chiếc máy bay từ trong nhà chờ hangar ra thang nâng boong để chuẩn bị cất cánh, đã quá đà trượt ra ngoài. Kết quả là phi công, máy bay và bom nguyên tử lao thẳng xuống biển.

Vụ việc đã làm dấy lên hàng loạt các vấn đề về việc tại sao lại mang theo vũ khí hạt nhân đến một cuộc chiến không thật sự cần đến nó, và tại sao các phi công lại mang theo chúng để thực hiện một nhiệm vụ tuần tiễu. Thật khó mà tin rằng, một chiếc máy bay mang theo bom hạt nhân sẽ duy trì hòa bình tốt hơn là mang vũ khí thường. Tuy thế, chỉ sau vụ đánh rơi bom tiếp theo ở Palomares (Tây Ban Nha - 1966), người Mỹ mới từ bỏ việc tuần tiễu hạt nhân này.

Sự cố lớn hơn xảy ra trong quan hệ ngoại giao với Nhật. Nước Nhật hết sức bất bình vì một số lý do, thứ nhất là luật pháp Nhật cấm tuyệt đối vũ khí hạt nhân – do đó tàu thuyền của các quốc gia khác không được mang theo chúng khi vào hải phận, mà tàu Ticonderoga lại đang trên đường cập cảng Nhật trước khi về nước. Thứ hai, người Mỹ nói dối về địa điểm xảy ra tai nạn, khi thông báo rằng tàu "ở cách đất liền 500 hải lý". Song thực tế, tàu cách đảo gần nhất 70 hải lý, và cách Okinawa 200 hải lý. Thứ ba, người Mỹ đã che dấu vụ việc này trong suốt 16 năm, và chỉ thông báo đến Nhật vào năm 1981! Uy tín của Hải quân Mỹ, không cần phải nói, đã rớt thảm hại trong con mắt người Nhật.

Ngày 21/1/1968: Máy bay B-52 mang theo 4 quả bom hạt nhân hạ cánh khẩn cấp ở Greenland do hỏa hoạn trên khoang.

Phi hành đoàn không thể đáp đúng đường băng, khiến máy bay rơi cách sân bay hơn 10km, trên mặt lớp băng dày quanh đảo Greenland. Nhiên liệu bốc cháy dữ dội, làm cho một quả bom phát nổ bằng thuốc nổ thường, phát tán vật liệu phóng xạ ra xung quanh. Hai quả bom khác chìm xuống biển vì băng tan từ vụ hỏa hoạn. Sau vụ tai nạn, người ta thu hồi ngay lập tức quả bom còn sót lại, rồi đến tận năm 1979 mới trục vớt được một trong số hai quả bom bị chìm. Quả bom kia có lẽ vẫn nằm lại đáy biển tới ngày nay. Và tương tự như vụ Ticonderoga, quan hệ ngoại giao với Đan Mạch (chủ quyền đảo Greenland) cũng xấu đi trông thấy kể từ sau vụ việc.

Phía Nga không đưa ra báo cáo nào về việc thất thoát vũ khí hạt nhân, song họ mất một số tàu ngầm mang lò phản ứng, ví dụ như tàu K-278 Komsomolets. Nga cũng mất một số vệ tinh – mà người ta tin rằng mang theo lò phản ứng – trong các vụ phóng không thành công. Nhiên liệu từ những lò phản ứng này có thể thu hồi và tái chế thành vũ khí hạt nhân, song công việc đó hiện giờ chưa khả thi về mặt chi phí. Tuy thế, không loại trừ việc một tổ chức bí mật có đủ nguồn tài chính và tình cờ tiếp cận được các hồ sơ mật về địa điểm xảy ra Mũi Tên Gãy. Khi đó, thế giới hãy coi chừng.

* * *

Các cường quốc, mặc dù đưa ra những chuẩn mực an toàn cao cấp, vẫn chưa thể ngăn ngừa hoàn toàn sự cố và tai nạn liên quan đến vũ khí hạt nhân. Dễ hiểu tại sao người ta tìm mọi cách để hạn chế một quốc gia tiến sâu vào con đường chế tạo vũ khí, vì họ hiểu rõ những nguy cơ tiềm ẩn trong việc bảo vệ, vận chuyển và sử dụng chúng. Một lỗi thao tác sai, một cơ cấu an toàn không hoạt động, hoặc một mệnh lệnh từ cấp không có thẩm quyền có thể gây ra vụ nổ hạt nhân không mong muốn, mà hậu quả chắc chắn nặng nề gấp nhiều lần Hiroshima.

Việt nam – may thay hoặc không may thay – chưa từng sở hữu và cũng không có kế hoạch sở hữu vũ khí loại này. Tuy nhiên, một khi chúng ta quyết xây dựng nhà máy điện hạt nhân, thì văn hóa an toàn phải là cái được xây dựng trước hết, trên nền tảng công nghệ dân dụng hiện tại. Khi mà người dân còn thản nhiên cưa bom lấy sắt vụn, chăng dây điện bẫy chuột và đi ngược chiều trên đường cao tốc, thì thảm họa hạt nhân – nếu xảy ra do lỗi bất cẩn của con người – phải tính bằng hàng triệu sinh mạng.

Chưa từng ai muốn nghĩ tới viễn cảnh u ám đến thế!

Chương trình Apollo đưa con người lên Mặt trăng

Hẳn bạn đã nghe nói nhiều về Chương trình Apollo – trong đó Mỹ đặt ra mục tiêu đưa con người lên Mặt trăng trong thập kỷ 60. Tận đến ngày nay (2018), nhiều chi tiết kỹ thuật của nó vẫn còn là bí mật công nghệ. Cơ quan Hàng không Vũ trụ Hoa kỳ (NASA) rất khéo léo mô tả đủ mọi chi tiết về từng chuyến bay, thậm chí chính xác đến từng ki lô gam nhiên liệu đã bị tiêu thụ cho một lần điều chỉnh quỹ đạo, song chưa bao giờ nói rõ bình chứa nhiên liệu này làm bằng vật liệu gì, dung tích bao nhiêu và cân nặng bao nhiêu ký lô (ahihi).

Tuy vậy, dựa theo những thông tin khối lượng của tàu vũ trụ mà NASA đưa ra, tác giả cố gắng hình dung và phác họa lại một chuyến bay tiêu biểu đưa người lên Mặt trăng – nhằm giúp bạn đọc có được góc nhìn tổng quan về thành tựu vĩ đại nhất của loài người, diễn ra từ nửa thế kỷ trước.

(Ảnh: Khoang đổ bộ tàu Apollo-13 hạ trên mặt biển. Nguồn: NASA)

Nhận lời anh bạn để khảo sát sơ bộ chuyến bay lên Mặt trăng trong khuôn khổ chương trình Apollo. Anh ấy thắc mắc không biết bằng cách nào mà các nhà khoa học Mỹ có thể đưa được phi thuyền và nhiên liệu lên đến Mặt trăng, đổ bộ xuống đó rồi quay lại Trái đất.

Bằng cách tổng hợp các thông tin về khối lượng của tàu vũ trụ, chúng ta có thể hình dung ra một số bước chính mà tàu trải qua trong mỗi chặng bay. Loại bỏ các thuật ngữ quá kỹ thuật, tác giả hy vọng có thể đưa đến với bạn đọc một bức tranh về cách thức người ta lựa chọn để đổ bộ xuống Mặt trăng như thế nào.

Bước 0: Chuẩn bị cho chuyến bay.

Trong giai đoạn chuẩn bị, người ta chế tạo tên lửa đẩy, rồi chế tạo tàu vũ trụ và lắp hai thứ đó vào với nhau. Tàu vũ trụ phải được tiệt trùng, nhằm hạn chế lây nhiễm vi khuẩn Trái đất lên Mặt trăng. Nhiên liệu cho từng giai đoạn phải được tính toán và nạp sẵn trong nhiều bình chứa – việc nạp nhầm một bình có thể dẫn đến thảm họa cho cả tàu lẫn phi hành gia.

Bước 1: Tên lửa đẩy và tàu vũ trụ khi ở mặt đất: 2,950 tấn

Lúc này, tàu vũ trụ Mặt trăng được đưa vào tên lửa đẩy. Tên lửa sử dụng là chiếc Saturn V, lắp ráp và sử dụng đơn lẻ – mỗi lần phóng lại vứt đi một cái (nghe đơn giản như ta dùng bao hihi). Cú nổ lớn báo hiệu các động cơ được kích hoạt, cuộn khói khổng lồ bốc lên từ bệ phóng, và gần 3 ngàn tấn đĩnh đạc nhấc lên khỏi mặt đất, đưa các nhà du hành vào chuyến đi lịch sử.

Bước 2: Tàu vũ trụ khi vào quỹ đạo quanh Trái đất, 45.5 tấn

Khoảng 10-12 phút sau khi phóng, tàu vũ trụ tách khỏi 2 tầng đầu tiên của tên lửa đẩy để vào quỹ đạo Trái đất. Tại đây, tàu làm một số thao tác kiểm tra, hiệu chỉnh quỹ đạo, đồng thời vứt bỏ thiết bị ghép nối trong quá trình phóng. Sau khi hoàn tất, tàu khởi động tầng đẩy thứ ba của tên lửa, chính thức rời khỏi Trái đất hướng đến Mặt trăng. Không cần phải là nhà toán học vĩ đại để đoán ra rằng, chừng 2900 tấn đã trở thành hư không.

Bước 3: Tàu vũ trụ vào quỹ đạo Mặt trăng, 32.5 tấn.

Lúc này là khoảng 5 giờ sau bước 2. Tàu vứt bỏ tầng đẩy thứ ba của tên lửa Saturn V. Các phi hành gia cho tàu tiếp cận quỹ đạo Mặt trăng thấp và chuẩn bị đổ bộ. Ở giai đoạn này, hai trong số ba phi hành gia di chuyển sang tàu con – chính là khoang đổ bộ Mặt trăng. Phi hành gia thứ ba ở lại trong tàu mẹ, nơi có thiết bị liên lạc tầm xa kết nối về Trái đất. Tàu con nặng chừng 15 tấn, còn tàu mẹ nặng 17.5 tấn.

Bước 4: Tàu con khi cất cánh khỏi Mặt trăng, 4.9 tấn

Từ 15 tấn lúc bắt đầu hạ cánh, tàu con đã tiêu hao khoảng 8 tấn nhiên liệu để đáp xuống bề mặt Mặt trăng. Khi bắt đầu cất cánh, nó vứt bỏ nốt càng đáp và động cơ hạ (tổng cộng độ hơn 2 tấn) tại chỗ, chỉ giữ lại nhiên liệu và động cơ nâng khoang đưa phi hành gia quay về tàu mẹ.

Bước 5: Tàu mẹ sau khi nhận người và hàng hóa từ tàu con, 16.5 tấn

Ở giai đoạn này, phi hành gia và các mẫu vật được chuyển từ tàu con sang tàu mẹ. Bản thân tàu mẹ đã tiêu hao một số nhiên liệu để duy trì nó trên quỹ đạo tầng thấp, nơi tàu con có thể lên tới. Các nhà khoa học đã tính toán để tìm ra quỹ đạo tối ưu này. Nếu quỹ đạo cao quá, tàu con sẽ mất nhiều nhiên liệu để cất hạ cánh. Nếu quỹ đạo thấp quá, tàu mẹ phải liên tục sử dụng động cơ để thắng lực hút của Mặt trăng.

Bản thân tàu con, sau khi chuyển người và hàng hóa sang tàu mẹ, sẽ ở lại quỹ đạo. Quay quanh Mặt trăng một thời gian, nó bị sức hút kéo xuống và kết thúc sứ mạng bằng cú đâm trời giáng xuống bề mặt chị Hằng. Người ta cũng đo đạc quỹ đạo của tàu con trong lúc rơi và chụp ảnh vụ va đập cuối cùng, nhằm xây dựng bản đồ hấp dẫn chi tiết cho chuyến bay tiếp theo.

Bước 6: Tàu mẹ khi quay về đến quỹ đạo Trái đất, 11.5 tấn

Ổn định xong các phi hành gia và mẫu vật, tàu mẹ thực hiện vụ phóng kế tiếp để thoát khỏi sức hút Mặt trăng. Nó sẽ đốt nhiên liệu thêm một số lần nữa trên đường về để hiệu chỉnh quỹ đạo, và hãm tàu trước khi đi vào khí quyển Trái đất.

Bước 7: Tàu mẹ sau khi vứt bỏ động cơ, 5.5 tấn

Lúc này chỉ còn vài phút trước khi kết thúc chuyến du hành. Tàu mẹ vứt bỏ động cơ hãm, thiết bị liên lạc tầm xa, thiết bị duy trì sự sống dài hạn và một số thiết bị khác không còn dùng đến. Tất cả được thiết kế nằm trong một khối riêng, gọi là module dịch vụ. Động cơ hoạt động lần cuối cùng, đẩy module này tách xa khỏi tàu mẹ để không ảnh hưởng đến quá trình hạ cánh. Tàu mẹ lúc này chỉ còn là khoang đổ bộ - một khối hình nón cao vài mét, trong chứa các nhà du hành và mẫu vật thu thập. Module dịch vụ cháy nổ trong khí quyển, với chút ít nhiên liệu mà người ta cố ý để lại.

Bước 8: Tiếp đất, 5 tấn

Sau khi hãm bằng động cơ ở bước 7, khoang đổ bộ sử dụng tấm cản nhiệt để giảm tốc lần cuối, trước khi tiếp đất bằng dù. Tấm cản nhiệt nặng khoảng vài trăm kg, bị vứt bỏ khi bung dù. Khoang đổ bộ tự nổi trên mặt nước và có bè cứu sinh – gần giống như thuyền phao gắn trên cửa máy bay dân dụng.

Nhìn tổng thể, du hành Mặt trăng là một chuyến đi tốn kém. Chúng ta gửi đi chừng 3 ngàn tấn thiết bị và nhiên liệu khi cất cánh, rồi nhận lại 5 tấn lúc hạ cánh. Độ chênh khối lượng này bị tiêu hao hoặc vứt bỏ, hoặc bốc cháy trong khí quyển. Nếu trừ đi khối lượng khoang đổ bộ, thì tải trọng có ích chỉ cỡ 500kg – gồm 3 nhà du hành và mấy tạ đất đá. Mức độ hiệu quả thật khủng khiếp, 1 trên 6000 (hehehe).

Ngay tại bước 1, khi tên lửa đẩy đạt độ cao chừng 10-15km, nó vượt qua vùng lực cản khí động học lớn nhất – mà thuật ngữ hàng không vũ trụ gọi là vùng Max-Q. Mọi thiết kế cơ khí (kiểu như khung sườn của xe hơi) phải đủ vững chắc để thắng lực cản này. Nhưng ở độ cao lớn hơn, lực cản khí động học suy giảm rất nhanh do không khí hầu như không còn. Các biện pháp gia cố bảo vệ trở thành không cần thiết, và là gánh nặng cho chuyến du hành đến Mặt trăng. Người ta cho tàu tạm dừng ở quỹ đạo gần Trái đất để vứt bỏ chúng, đồng thời ghép nối thông khoang giữa tàu mẹ và tàu con – vốn tách riêng trong quá trình phóng.

Với tàu Apollo 13, người ta gặp sự cố ở module dịch vụ khiến cho tàu mẹ bị mất điện sau khi ghép nối với tàu con (may thay!). Các phi hành gia phải di chuyển sang tàu con và cố gắng sử dụng tiết kiệm thiết bị duy trì sự sống. May sao các ăng ten liên lạc tầm xa vẫn còn hoạt động nên họ có thể gọi hỗ trợ từ Trái đất. Đội hỗ trợ đã tính toán thành công quỹ đạo mới, với lượng nhiên liệu, pin ắc quy và dưỡng khí còn lại, đưa tàu bay vòng quanh Mặt trăng để lợi dụng sức hút quay về theo quỹ đạo hình số 8. Họ từng gặp nguy hiểm lớn ở bước 7, khi phải cố gắng duy trì động cơ module dịch vụ đến phút chót nhằm lái tàu thủ công vào quỹ đạo hạ cánh.

Hồi đó, người dân Mỹ, thông qua thuế góp ngân sách, đã chi trả cho ước mơ của nhân loại đến với Mặt trăng. Giờ đây, chúng ta có những tỷ phú sẵn lòng dốc hầu bao để phát triển loại tên lửa mạnh hơn, tiết kiệm hơn, bay được xa hơn. Chúng ta có những chuyên gia và công cụ tính toán nhanh hơn, giải được những bài toán phức tạp hơn. Chúng ta có những vật liệu bền chắc hơn, nhẹ hơn và an toàn hơn – điều mà Tổng thống Kennedy từng phải ước ao có được khi khai mạc chương trình Apollo.

Với tất cả những thuận lợi ấy, sao Hỏa không còn là đích đến quá xa vời. Tôi cho rằng, năm 2030 sẽ chứng kiến con người đặt chân lên Hành tinh Đỏ, đánh dấu bước tiếp theo trên chặng đường du hành giữa các vì sao. Chỉ còn hơn một thập kỷ nữa – các bạn hãy chờ xem.

(Các số liệu chủ yếu lấy từ website nasa.gov, có tham khảo wikipedia và PopularMechanics.com)

Tiêu diệt cơn bão bằng vũ khí hạt nhân

Cho dù bạn có là người ưa chuộng hòa bình và căm ghét chiến tranh đến mức nào đi nữa, bạn vẫn sẽ phải thừa nhận vũ khí hạt nhân là một thành tựu vĩ đại của loài người. Giờ đây (năm 2017), chúng ta đã có đủ công nghệ để kiểm soát sức công phá cỡ 100 Megaton – bằng khoảng 700 quả bom nguyên tử Hiroshima phát nổ cùng lúc. Chúng ta cũng đã chế ra các tên lửa đạn đạo liên lục địa với tầm xa 10-12,000km, độ chính xác tới vài trăm mét và mang theo cả chục đầu đạn hạt nhân. Câu hỏi tự nhiên nhất: tại sao chúng ta không mang những vũ khí này ra đập tan một cơn bão? Nói cho cùng thì tên lửa đạn đạo cũng như đồ ăn đóng hộp, hết hạn mà không dùng là phải bỏ - mà dỡ bỏ cũng tốn kém lắm chứ.

Thực chất câu hỏi này đã được đặt ra hầu như cùng lúc với sự xuất hiện của vũ khí hạt nhân. Lý do hiển nhiên để không dùng đến chúng, chính là lo ngại về sự nhiễm xạ trong không khí. Với tốc độ gió và vòng xoáy hoàn lưu bão, việc phát tán các đồng vị phóng xạ sẽ thực sự kinh khủng. Nhưng nếu ta bỏ qua việc nhiễm xạ - khoảng hơn phân nửa dân số miền Bắc Việt nam có thể bị phơi nhiễm nếu cho nổ toàn bộ số đầu đạn của một tên lửa phá bão trên vịnh Bắc Bộ - thì liệu vũ khí hạt nhân có phải là giải pháp khả thi?

Đáng tiếc câu trả lời vẫn là "Không", đánh bom các cơn bão không giải quyết được gì, cho dù có dùng đến những phương tiện tiên tiến nhất .

Để hiểu được tại sao sức mạnh của con người vẫn chưa khắc chế được thiên nhiên, ta cần nhìn sâu vào cách thức một cơn bão vận hành và năng lượng mà nó mang theo.

Một cơn bão phát triển đầy đủ gây ra lượng mưa trung bình 15 mm/ngày trong khu vực hoàn lưu bão – tính xấp xỉ trong toàn bộ vùng có đường kính 500-1,000 km (đây là nói đến bão ở khu vực biển Đông, bão ở Đại Tây Dương đổ bộ vào Trung Mỹ và vịnh Mexico còn lớn hơn nữa). Với cơn bão có đường kính 800km, lượng mưa này tương đương 7.54 tỷ tấn nước mỗi ngày. Tính theo nhiệt hóa hơi của nước và chia lại cho thời gian, ta tính được công suất của bão vào khoảng 2.15x10^14 Watts. Để so sánh, công suất tiêu thụ điện cả nước Việt nam thời điểm cao nhất lịch sử (ngày 3/6/2017 vừa qua, lúc nắng nóng kỷ lục) là gần 30x10^9 Watts – bằng một phần 7,200 công suất cơn bão nêu trên. Nói cách khác, nếu ta có nhà máy phát điện khỏe như cơn bão trung bình, thì lượng điện nó làm ra trong một ngày đủ cho nước ta dùng liên tục 20 năm – thậm chí nhiều hơn, vì đâu phải ngày nào cũng nắng nóng kỷ lục.

Để chống lại bão, ta cần có mức công suất tương đương. Nếu tính mỗi Kiloton (đương lượng nổ của các vũ khí hạt nhân) là 4*10^12J, thì cứ mỗi giây cần 50 Kiloton, hay là khoảng hơn 3 vụ Hiroshima.

Một số độc giả có thể lý luận là năng lượng của cơn bão thể hiện qua tốc độ gió chỉ bằng một phần nhỏ con số trên. Theo Cơ quan Hải dương và Khí quyển Mỹ (NOAA), tỷ suất giữa năng lượng nhiệt và năng lượng gió cỡ khoảng 400:1 . Coi như bão ở Mỹ cũng giống bão ở Việt Nam, thì ta sẽ cần cho nổ một vụ Hiroshima trong mỗi 2 phút đồng hồ. Vẫn là một cấp độ năng lượng khủng khiếp.

Một số độc giả khác có thể nghĩ tới việc đánh bom những cơn bão từ lúc chúng chỉ mới hình thành. Như các bạn thường nghe trong bản tin thời tiết, bão hình thành từ các vùng áp thấp, đến lúc gió mạnh đến mức nào đó thì thăng cấp thành áp thấp nhiệt đới, rồi sau đó thành bão. Nếu dùng bom hạt nhân mà choảng từ sớm, đương nhiên sẽ đỡ tốn bom hơn rất nhiều. Tuy thế, các nhà khí tượng lại không thể tiên đoán chắc chắn liệu một áp thấp có mạnh lên thành bão không. Nếu áp thấp nào cũng đánh bom, thì lượng bom tiêu thụ cuối cùng cũng tương tự như đánh bom các cơn bão vậy. 

Mặt khác, tâm điểm của cơn bão (mắt bão) là một vùng khí áp thấp, áng chừng bằng 90-94% so với khí áp bình thường (xấp xỉ 1kg/cm2, hay 10 tấn trên mỗi mét vuông). Một vụ nổ hạt nhân tại tâm sẽ gây ra đợt sóng xung kích, sóng này đẩy mọi thứ ra xa tâm nổ - kể cả không khí. Trong khi điều chúng ta cần thực chất lại ngược lại, bổ sung không khí vào tâm bão để làm mất độ chênh áp suất với các vùng xung quanh.

Để hạ gục hoàn toàn một cơn bão, ta cần bù cho mỗi mét vuông tâm bão 5% áp suất thông thường, tức khoảng 0.5 tấn/m2. Với mắt bão đường kính 20km, tính ra phải vận chuyển 157 triệu tấn không khí. Nghe có vẻ cũng to đấy, nhưng thực ra thì to đến mức nào? Nếu ta vận chuyển không khí bằng cách nén chúng vào container đến giới hạn khối lượng cho phép, thì lượng hàng này choán hết một nửa toàn bộ sức chuyên chở container của thế giới.

Kết luận: công nghệ hiện nay (2017) chưa đủ sức để khắc chế một cơn bão. Thậm chí chưa đủ để điều chỉnh hướng đi, đẩy bão vào các khu dân cư thưa thớt hoặc vùng rừng núi để tránh thiệt hại cho dân thường. Là người dân của một quốc gia thường xuyên có bão, các bạn cần tự trang bị cho mình kiến thức cơ bản về bão, thực tập phòng chống bão và cứu hộ sau bão. Nên nhớ rằng, thiệt hại trực tiếp do bão gây ra là không nhiều, song các thiệt hại gián tiếp như lũ quét, lở đất, ngập lụt và dịch bệnh kéo theo mới gây nên tổn thất nghiêm trọng. 

Và điều may mắn nhất là các thiệt hại gián tiếp này có thể phòng ngừa mà không cần đến vũ khí hạt nhân.  

Source: NASA, NOAA, OpenClipart.

Bảo vệ dữ liệu kinh doanh bằng cách sao lưu dự phòng

Mặc dù tựa của bài viết này thuần túy kỹ thuật, độc giả mà nó nhắm tới là các nhân sự nắm vị trí lãnh đạo của doanh nghiệp, như là Giám đốc Tài chính, Giám đốc Kinh doanh hoặc Tổng Giám đốc - những người thực sự hưởng lợi từ việc bảo vệ dữ liệu kinh doanh. Cho dù đôi lúc họ chưa ý thức được điều này.

Có bạn người quen nhờ mình đi tra gúc gồ giúp xem cách thức xây dựng một quy trình sao lưu và khôi phục dữ liệu như thế nào. Đi tìm hết hơi không ra, thôi thì đành viết rồi gửi mail cho bạn. Song chợt nghĩ, biết đâu có người cũng đi tìm như bạn mình thì sao. Bèn dành thêm chút thời gian, trau chuốt lại từ ngữ và post lên đây, hy vọng giúp thay đổi tư duy phần nào cho giới quản trị doanh nghiệp, và có ích cho các bạn SysAdmin mới vào nghề.

Như ta đã biết, đối với nhiều doanh nghiệp hiện nay, dữ liệu hiện đã trở thành tài sản quý giá thứ nhì sau con người, và vượt xa tài sản cố định trên báo cáo tài chính. Một doanh nghiệp thường có thể phục hồi kinh doanh khi mất một nửa số tài sản cố định, song rất khó vượt qua nếu bỗng dưng mất một nửa số dữ liệu. Ấy là chưa kể đến các án phạt – cả hành chính lẫn hình sự - chỉ chờ dịp là bổ thẳng xuống đầu Ban giám đốc. Tuy thế, nhận thức của Ban giám đốc về tầm quan trọng của dữ liệu thường lại khá mù mờ, hầu hết coi đó là công việc của mấy vị quản trị mạng. Đương nhiên sếp đã thế thì nhân viên dưới quyền các bạn lại càng kém đi. Tai vạ bắt đầu từ đó.

Trong số nhiều tính chất của dữ liệu, người quản lý doanh nghiệp thường quan tâm đến 3 thuộc tính sống còn, đó là tính bảo mật, tính đầy đủ và tính sẵn sàng. Tính bảo mật có nghĩa là dữ liệu được chia sẻ cho những người cần biết, và đóng kín đối với những người còn lại. Tính đầy đủ nghĩa là dữ liệu phản ánh trung thực quá trình vận hành của doanh nghiệp. Và tính sẵn sàng có nghĩa là dữ liệu có mặt kịp thời để đáp ứng nhu cầu kinh doanh, hoặc phục vụ việc ra quyết định.

Phần lớn tính sẵn sàng của dữ liệu được đóng góp từ quy trình sao lưu và khôi phục. Quy trình này cũng giúp tăng cường tính bảo mật tuy mức độ không cao. Câu hỏi để ngỏ cho độc giả - quy trình nào giúp tăng cường tính đầy đủ của dữ liệu ?

                                                                                                         

Trong lúc đi tìm hiểu quy trình sao lưu và khôi phục, chúng tôi nhận thấy hầu hết các nội dung trên mạng chỉ tập trung vào bán giải pháp phần mềm, và đâu đó có cả cách thức vận hành từng giải pháp riêng lẻ. Điều đó dẫn tới sự ngộ nhận là doanh nghiệp chỉ cần mua giải pháp của hãng XYZ thì tự nhiên mọi dữ liệu sẽ được sao lưu đầy đủ, hễ cái gì mất đi là tức khắc lấy lại được ngay. Đáng tiếc thực tế lại không đơn giản như vậy. Một công cụ tốt là chưa đủ, cũng như sở hữu cây rìu sắc không có nghĩa là bạn có ngay … nồi cháo rìu bổ dưỡng. Bài viết này bổ sung những thực phẩm còn lại để bạn tự nấu lấy nồi cháo đó vậy.

Cho dù hình thức như thế nào, thì một số nội dung sau đây bắt buộc phải có trong quy trình sao lưu và khôi phục dữ liệu:

1. Đối tượng cần sao lưu

Quy trình phải viết rõ cần sao lưu những dữ liệu nào. Thường một doanh nghiệp sẽ có nhiều đối tượng dữ liệu với mức độ bảo vệ khác nhau, mức độ chấp nhận mất dữ liệu khác nhau và thời hạn khôi phục khác nhau. Đây là những tiêu chí để phân loại xem doanh nghiệp nên nhóm dữ liệu lại như thế nào để sao lưu hiệu quả.

Ví dụ: Cty A chấp nhận hy sinh dữ liệu trong ngày. Như vậy, họ chỉ cần sao lưu cuối ngày. Ngân hàng B chấp nhận hy sinh dữ liệu kế toán trong ngày (có thể cho phép nhập lại vào hôm sau), nhưng dữ liệu giao dịch không được phép mất. Vậy dữ liệu giao dịch phải sao lưu online, còn dữ liệu kế toán sao lưu cuối ngày.

Đối với cty vừa và nhỏ, thường sẽ có 3 đối tượng dữ liệu kinh doanh chính: file chia sẻ gồm các dạng công văn bảng tính báo cáo, database kế toán, database email . Về dữ liệu công nghệ thì có cấu hình chuẩn của server / thiết bị mạng (ví dụ tên và mật khẩu wifi, bảng định tuyến), các dữ liệu hệ thống khác như tên đăng nhập và mât khẩu người dùng, cũng như các quyền truy xuất của họ.

Quy trình phải khoanh rõ phạm vi đối tượng cần sao lưu – có đối tượng dữ liệu nào và không có đối tượng dữ liệu nào. Đối với các doanh nghiệp tầm trung trở lên, người ta có thể phải soạn riêng quy trình cho từng loại dữ liệu.

2. Biện pháp sao lưu

Căn cứ trên bản chất dữ liệu và cách mà dữ liệu đang được vận hành, đề ra biện pháp sao lưu cụ thể. Ví dụ: với dữ liệu chia sẻ, các file XLS hoặc Word đang bị người dùng truy xuất (đang mở để đọc ghi) sẽ không thể sao lưu được. Vì vậy phải có cơ chế khóa người dùng để sao lưu.

Ví dụ: cơ sở dữ liệu kế toán có các công cụ để tự kết xuất sang file tạm (ví dụ từ MS SQL, Oracle), thì phải kết xuất file tạm trước, rồi mới sao lưu từ file tạm. Tần suất sao lưu dữ liệu chia sẻ có thể là hàng ngày, nhưng dữ liệu cấu hình server /OS /userID thì không thay đổi mấy, sao lưu hàng tuần là được.

3. Đích sao lưu

Mục này ghi rõ dữ liệu nào được sao lưu vào đâu. Ví dụ một số dữ liệu cty nhỏ có thể sao lưu trên cloud. Các phần mềm kế toán vừa và nhỏ hiện nay đều cho phép làm việc này. Một số nơi có thể quy định dữ liệu file chia sẻ phải sao lưu sang băng từ (tape), và tape phải lưu trữ ở một nơi an toàn ngoài văn phòng. .

Ví dụ: dữ liệu giao dịch nhanh phải sao lưu hàng giờ sang các file tạm. Cuối ngày chuyển file tạm sang tape và sao lưu như dữ liệu chia sẻ. Hoặc dữ liệu chi nhánh phải sao lưu qua mạng về tổng hành dinh, rồi ở tổng hành dinh sẽ sao lưu sang tape. Dữ liệu cần chính xác, chống ghi đè, chống giả mạo thì sao lưu bằng DVD-ROM writer, ghi một lần và cất vĩnh viễn.

4. Công cụ sao lưu

Từ các yêu cầu nêu ra trên mục 1/2/3, lựa chọn và nêu rõ công cụ sao lưu, các bước cần thực hiện để sao lưu.

Ví dụ: sao lưu từ server nọ sang server kia hoặc từ chi nhánh về head office thì dùng công cụ ROBOCOPY, sao lưu ra tape nếu đơn giản thì dùng công cụ NTBACKUP. Các tác vụ phức tạp có thể dùng công cụ chuyên dụng như BackupExec v.v.

Các bước thực hiện phải rõ ràng và đủ chi tiết. Đồng thời phải tính đến các tùy chọn cụ thể cho từng đối tượng dữ liệu. Ví dụ có cần mã hóa bản sao lưu không ? Mấy cấp độ mã hóa ? Ai giữ Master Key để mở khóa ?

Tiếp đến các đĩa / băng từ sao lưu phải đánh nhãn như thế nào, file ghi content các nội dung đã backup thì để ở đâu (như kiểu báo cáo – tape này chứa những file nào, để về sau còn biết lấy đúng tape mà khôi phục v.v.)

5. Quy trình khôi phục

Mục này bắt buộc phải có song có thể tách ra thành quy trình riêng. Sao lưu và Khôi phục phải đi cùng nhau, khi đã sửa đổi một quy trình là phải xem xét sửa đổi quy trình kia ngay lập tức. Quy trình Khôi phục thường có hai mục con là Khôi phục toàn bộ, và Khôi phục một phần dữ liệu. Hai cái này đặc biệt khác nhau nếu đối tượng sao lưu là dữ liệu hệ thống. Quy trình này phải chỉ rõ ai có quyền phê duyệt khôi phục dữ liệu, nguồn khôi phục ở đâu, ai có quyền truy xuất đến bản sao, cách thức khôi phục như thế nào, cách thức kiểm tra sau khôi phục như thế nào.

6. Xử lý lỗi trong quá trình thực hiện sao lưu/khôi phục (tùy chọn)

Nội dung mục này bao gồm những việc như khi nào phải dừng sao lưu để làm lại, khi nào được làm tiếp và thử vào cuối phiên. Ai chịu trách nhiệm rá soát báo cáo lỗi vào sáng hôm sau để đảm bảo phiên sao lưu đêm hôm trước đã diễn ra thành công. Cách thức ký nhận như thế nào, báo cáo ký nhận lưu bao nhiêu lâu, ai lưu v.v.

Thường các doanh nghiệp nhỏ không nhất thiết cần mục này, nếu làm lỗi thì làm lại. Tuy nhiên các doanh nghiệp tầm trung cần phải có, để công tác quản lý được đầy đủ, hạn chế sai sót.

7. Kiểm thử và diễn tập

Mục này bắt buộc phải có: kịch bản kiểm thử, kịch bản diễn tập, bao lâu diễn tập một lần, ai báo cáo/phê duyệt kết quả kiểm thử hoặc diễn tập.

Ví dụ kiểm thử khôi phục máy chủ. Kịch bản có thể là thuê máy chủ mới trong 1-2 ngày và khôi phục toàn bộ dữ liệu, để xem có hoạt động được không ? Khi khôi phục phải thực hiện nhất nhất theo mục 5 – có thể gồm khôi phục hệ điều hành, xong khôi phục userID + pwd, xong khôi phục dữ liệu chia sẻ, xong khôi phục dữ liệu DB kế toán v.v. Kết quả kiểm thử phải được người dùng cuối đánh giá, viết báo cáo để phê duyệt. 

Lập kịch bản sự cố để phản ứng, ví dụ nếu mất bản sao lưu thì sao? có thiệt hại gì không? có bị rò rỉ thông tin không? Có thiệt hại danh tiếng không? Khi phát hiện mất thì phải làm gì? Mất một phần thì sao, mất toàn bộ thì sao? Một sơ suất hay mắc phải là các vị bên IT chỉ ghi vào quy trình kiểu nếu mất thì báo cáo lãnh đạo. Còn lãnh đạo phải làm gì thì đến lúc đó thường cũng không biết phải làm gì. Nên bây giờ cứ bình tĩnh suy nghĩ mà viết vào đây cho đầy đủ, lãnh đạo làm gì, nhân viên làm gì, khắc phục tạm thời như thế nào v,v

Ví dụ diễn tập bị hacker tấn công. Tình huống xảy ra là hacker chiếm quyền điểu khiển máy chủ dịch vụ, dữ liệu bị mã hóa để tống tiền. Người dùng không đăng nhập được, việc kinh doanh bị gián đoạn do không biết số lượng hàng hóa phải giao nhận.

Thường kịch bản khôi phục sơ bộ sẽ như sau:

- Xác định bản backup cuối cùng chưa bị xâm nhập. Việc này tương đối khó, phải có kinh nghiệm mới làm được.

- Xác định xem nếu khôi phục từ bản đó thì mất dữ liệu bao lâu (3 ngày, 2 tuần, 1 tháng v.v.),  mất những dữ liệu gì ? 

- Doanh nghiệp có chấp nhận không? Nếu không chấp nhận nổi thì đi mua lại của hacker.

- Nếu chấp nhận mất dữ liệu, thì quy trình khôi phục thường sẽ là thuê/mua server mới, tốt nhất là loại khác với loại đã bị tấn công, cài lại hệ điều hành mới (khác loại đã bị tấn công là tốt nhất), khôi phục dữ liệu và bổ sung từ các dữ liệu bản cứng còn giữ được. 

- Kịch bản có thể bao gồm vai trò của các bộ phận khác như bộ phận kinh doanh / kho vận phải làm gì nếu không có số liệu từ máy tính – ví dụ cho phép giao hàng theo đơn hàng qua fax hoặc đơn hàng qua email công cộng như Gmail.

Các phòng ban có trách nhiệm cụ thể hóa kịch bản này thành các bước công việc, thử nghiệm đánh giá kết quả và chỉnh sửa nếu cần.

Kịch bản kiểm thử / diễn tập này phải làm ít nhất mỗi năm một lần, và lãnh đạo công ty phải cam kết cung cấp đủ nguồn lực để làm theo thời hạn khôi phục. Ví dụ muốn khôi phục trong 1 ngày, thì phải mua sẵn server standby để chờ trong văn phòng. Nếu muốn khôi phục trong 1 tuần, thì phải có hợp đồng với bên bán để khi nào có lệnh gọi là nhà cung cấp mang đến luôn. Công cụ khôi phục phải có sẵn, ví dụ đầu đọc DVD, đầu đọc tape, phần mềm khôi phục, cán bộ có trách nhiệm v.v.

8. Phê duyệt & thi hành

Bao gồm các nội dung về việc ai có trách nhiệm rà soát, chỉnh sửa quy trình này, ai phê duyệt, ai thực thi. Thủ tục đóng góp ý kiến như thế nào, thủ tục yêu cầu bổ sung / loại bỏ dữ liệu vào quy trình sao lưu như thế nào v.v.

Tám nội dung trên đây đã được người viết lược hóa cho doanh nghiệp vừa và nhỏ. Đối với các công ty hoặc tập đoàn lớn, quy trình này phải tính đến các yêu cầu khắt khe về bảo mật và lưu trữ ngoại tuyến, chống đánh cắp và giả mạo dữ liệu trong lúc vận chuyển. Có thể thêm những thủ tục đặc biệt như dán nhãn băng từ dạng QR-code trên tem vỡ, để chống giả mạo hoặc đánh tráo.

* * *

Kết luận

Bảo vệ dữ liệu, thực chất chính là bảo vệ công việc kinh doanh của bạn. Tuy nhiên, không ít cán bộ quản lý hoặc lãnh đạo doanh nghiệp lại khá thờ ơ và khoán trắng cho bộ phận công nghệ. Thiếu cơ chế kiểm soát, Ban giám đốc sẽ không thể tin tưởng việc khôi phục dữ liệu đạt được các yêu cầu hoặc cam kết lúc ban đầu.

Các bạn muốn biết doanh nghiệp mình sẵn sàng đối phó với sự cố dữ liệu đến mức độ nào? Rất đơn giản, hãy đến văn phòng và cúp điện tất cả những máy chủ bạn nhìn thấy. Yêu cầu các phòng ban tìm mọi cách khắc phục để duy trì hoạt động kinh doanh trong 3 ngày mà không cắm điện dàn máy kia.

Tự bạn rút ra câu trả lời.

Giải Nobel Vật lý 2017

Năm nay Ủy ban Nobel lựa chọn ba "cụ già" để trao giải Vật lý, vì những đóng góp quyết định vào máy dò LIGO và việc quan trắc sóng hấp dẫn. Vẫn theo thông lệ, tuyên bố chính thức của Ủy ban Nobel khá là mơ hồ đối với bạn đọc đại chúng. May thay trên website, họ đăng thêm một bài báo dạng khoa học thường thức để bọn não mịn như tôi có thể hiểu được.

Các nhà vật lý đã cho chúng ta biết, thế giới vận hành dựa trên 4 lực cơ bản nhất, đó là lực điện từ, lực hấp dẫn, lực tương tác mạnh và tương tác yếu.  Bình thường chúng ta quan sát được hai lực đầu tiên, còn hai lực sau chỉ có thể quan sát trong phòng thí nghiệm, vì khoảng cách tác dụng của chúng quá ngắn. 

Hiểu một cách đơn giản, mỗi lực cơ bản đi kèm theo trường lực của nó, và biến động của trường lực này sinh ra sóng tương ứng. Ví dụ khi bạn xoay một thanh nam châm, bạn đã tạo ra sóng điện từ. Hoàn toàn tương tự, nếu bạn nâng hạ một quả tạ, bạn đã tạo ra sóng hấp dẫn. Lý thuyết là thế. Song chứng minh cho chặt chẽ về mặt lý thuyết và thực nghiệm lại là cả một vấn đề.

Khoảng 20 năm trước khi cụ già nhất (trong số 3 cụ nhận giải năm nay) ra đời, thì "cụ cố" Einstein đã công bố Thuyết tương đối, mà một hệ quả tất yếu là sóng hấp dẫn có tồn tại. Trong khi chúng ta biết rằng lực điện từ và sóng điện từ đi cặp với nhau, thì lực hấp dẫn và sóng hấp dẫn lại có vẻ không hiển nhiên như vậy. Dễ hiểu tại sao giới vật lý thực nghiệm không chịu bó tay trước một thách thức - mà thoạt nhìn chỉ ở tầm cỡ tiểu học như thế. Họ tìm mọi cách để phát hiện sóng hấp dẫn trong thực tế.

Dù rất nhiều bộ óc kiệt xuất đã tham gia vào, và tiền của đổ ra không ít, nhưng việc dò bắt sóng hấp dẫn vẫn như bóng chim tăm cá. Vấn đề là năng lượng của sóng hấp dẫn rất bé, bé lắm, bé hơn hạt anh túc, bé hơn cả hạt nhân nguyên tử. Mà để dò được một thứ bé đến thế thì phải có máy dò hàng siêu khủng, phải có công nghệ hàng siêu khủng để chế tạo nó, và phải có nhiều chuyên gia lăn lộn với nó năm này qua tháng khác để lo những việc thượng vàng hạ cám. Việc to ví dụ như khử nhiễu môi trường, việc bé như vận hành một cái máy hút chân không cho một cặp ống dài 4km mỗi chiếc, mà lại phải không gây ra nhiễu môi trường (ấy là đoán thế thôi nhé!)

Túm lại sau 40 năm kể từ lúc khởi công, thì năm 2015, loài người đã chế ra một cặp máy như thế, gọi là Đại giao thoa kế hấp dẫn lade, hay tên tiếng Anh là LIGO. Chiếc thứ nhất đặt ở Mỹ, và chiếc thứ hai, như các bạn đã đoán ra, cũng đặt ở Mỹ - cách nhau độ hơn 3 ngàn km. Bất kỳ phát hiện nào về sóng hấp dẫn đều phải được ghi nhận độc lập bởi cả hai máy, cách nhau một khoảng thời gian tương thích, thì mới được coi là hợp lệ.

Tình cờ cũng đúng năm đó, cặp LIGO này ghi lại được luôn một chớp sóng hấp dẫn (may thế!) Các nhà khoa học đã tính toán cụ thể là sóng này sinh ra từ vụ đụng độ của 2 hố đen loại bé, một cái tầm 29 lần khối lượng Mặt trời, cái kia tầm 36 lần. Nhẽ hố đen sau đụng độ phải bằng 65 lần khối lượng Mặt trời, nhưng không phải – tầm 3 lần khối lượng Mặt trời đã bị ném tung vào không gian dưới dạng sóng hấp dẫn chỉ trong vài phần giây (còn lại 62 lần khối lượng mặt trời ở hố đen mới). Về thời gian, vụ đụng độ này xảy ra khoảng 1.3 tỷ năm về trước – dạo đó sinh vật trên Trái đất của ta đang bận tiến hóa từ loại đơn bào lên loại đa bào.

Cho đến khi viết bài này, trong khoảng thời gian từ 2015 đến 2017, người ta đã ghi nhận được thêm 4 chớp hấp dẫn khác – chớp cuối cùng vào tháng Tám năm 2017.  Một vài quốc gia như Ấn độ và Nhật bản đang bày tỏ ý định xây dựng đài quan trắc hấp dẫn của mình. Đây có vẻ như một cuộc đua tranh, khi mà mỗi quốc gia đều hy vọng dẫn đầu trong khám phá vũ trụ thông qua sóng hấp dẫn.

Thử hình dung bức tranh như sau. Ta đang đi vào rừng, bạn nghe được tiếng chim hót, tiếng nước chảy, tiếng gáy của chú gà gô và tiếng sột soạt của con rắn đang trườn trên đám lá. Đồng hành với bạn là một người khiếm thính, anh ấy chỉ nghe được nếu có ai đó hú gọi hoặc bắn súng báo hiệu.

Với máy dò LIGO hiện tại, chúng ta đang ở mức độ khiếm thính như anh bạn kể trên. Ta chỉ có thể phân biệt được người hú là nam hay nữ, và áng chừng được hướng phát ra tiếng hú. Ta điếc đặc với tiếng chim tiếng suối, và nếu ta liều mạng đi bừa, có thể ta sẽ bị con rắn kia đớp cho một phát.

Song với tiến bộ của khoa học kỹ thuật, chúng ta hoàn toàn có thể hy vọng vào việc một ngày nọ nghe thấy đủ mọi lời thì thầm của vũ trụ, đến dưới dạng các sóng hấp dẫn. Vũ trụ có thể kể cho ta về hành tinh,  về hố đen, về vật chất tối – là những thứ mà hiện giờ ta đang mù tịt, vì chúng không phát sáng. Sau bao nhiêu thế kỷ quan sát vũ trụ bằng mắt, giờ đây loài người có thêm một giác quan nữa – ta đã biết nghe.

Biên giới về tầm hiểu biết vừa được nâng lên một cấp độ mới. Liệu bạn có sẵn sàng lắng nghe?

Tấm ảnh chụp trên điện thoại tiết lộ gì về bạn?

Có bao người trong số chúng ta cầm điện thoại lên lúc đã tắt điện đi ngủ, và tình cờ bấm nhầm vào nút chụp ảnh. Kết quả như thể bạn chụp con mèo đen trong kho than, một hình chữ nhật đen xì. Đến lúc chuyển ảnh bằng thẻ nhớ, bạn cũng không buồn xóa nó đi, vì cho rằng dù có lọt ra ngoài, tấm hình ấy không hề chứa thông tin gì.

Đúng là tấm hình ấy không chứa thông tin gì thật không? Bài viết này hé lộ cho bạn một phần sự thật, về những thứ đang bị che giấu sau bức màn đen của công nghệ.

Là người chụp ảnh trên điện thoại và máy ảnh số, bạn chắc đã từng sử dụng thông tin EXIF của ảnh, dù bạn không biết nó gọi là EXIF. Rất đơn giản, khi bạn tìm vào phần thuộc tính của mỗi bức ảnh, hoặc biểu tượng chữ (i), bạn sẽ thấy hiện lên kích thước của ảnh (tính bằng số pixel), kich thước file (tính bằng MB), khẩu độ (ví dụ f/4), tốc độ màn trập, ISO … Hầu hết những thông tin này chỉ để mấy ông chơi ảnh mang ra khoe với nhau, và bạn cũng không cần để ý đến chúng. Đây chính là EXIF.

Nhưng bên cạnh đó, EXIF còn lưu nhiều thông tin khác. Nó lưu mẫu mã của máy ảnh (à há!), và trong trường hợp của bạn, là tên của chiếc điện thoại mà bạn đang sử dụng. Ví dụ nhìn vào EXIF, người ta biết rõ bạn dùng điện thoại Samsung S7 hay iPhone 6Plus, hay là một chiếc BPhone (lạy Chúa phù hộ cho BPhone!).

Và bạn đừng nghĩ nó chỉ lưu có mẫu mã không thôi, trên thực tế tùy hãng sản xuất, EXIF lưu cả số serial của máy ảnh đã chụp ra nó. Tôi biết là Canon và Nikon công khai thừa nhận điều này, và trên thực tế không có gì khó khăn về mặt kỹ thuật để các hãng khác cũng làm như vậy. Ngay cả khi bạn rà quét EXIF và không tìm thấy số serial của điện thoại, cũng  đừng vội mừng. Phần sau của bài viết này sẽ giải thích tại sao.

EXIF lưu ngày giờ chụp ảnh. Thôi thì cái này cũng chưa quan trọng lắm. Nhưng khi tổ hợp nó với thông tin Vị trí địa lý có trong EXIF, thì bạn coi chừng! Hầu hết các smartphone bây giờ đều có tính năng GPS, và mỗi khi bạn chụp ảnh, một nhãn geotag sẽ được dán vào EXIF, cho biết bạn vị trí thực sự của điện thoại lúc đó. Và người tình cờ đọc được EXIF sẽ nói cho bạn biết, lúc 11h đêm ngày ấy ngày nọ, bạn đang ở đâu, với địa chỉ chính xác đến cấp số nhà và ngõ, nếu bạn ở thành phố. Giờ thì bạn biết là chỉ cần bạn chịu khó chụp ảnh một chút, người ta hoàn toàn có thể dự đoán được sắp tới bạn định đi đâu, ví dụ sáng đi làm, trưa đi ăn, tối về nhà ngủ.

Thực ra còn có thể khai thác một số nội dung khác nữa. Ví dụ tên và đường dẫn file cho biết bạn lưu ảnh trên thẻ nhớ hay trong máy, cách đặt tên file cho biết bạn đã sử dụng máy đó khoảng bao nhiêu lâu (dựa trên số lượng ảnh trung bình mà một người chụp bằng điện thoại), thời điểm lưu ảnh lần cuối cho biết ảnh có bị chỉnh sửa so với ảnh gốc hay không …

Đọc đến đây, một số bạn có hiểu biết về công nghệ sẽ bảo, ngoài kia đầy phần mềm xóa EXIF. Chỉ cần chưa đến một nốt nhạc là xóa sạch bách toàn bộ các thể loại địa chỉ, thời gian, nhãn hiệu máy,  … Vâng, bạn nói đúng, nhưng có một điều bạn cần biết thêm, đó là nhà sản xuất đã có thể mã hóa những thông tin này lên các pixel. EXIF thực sự giờ đây là những chấm đen trên tấm hình của bạn.

Để hiểu được việc này, bạn sẽ cần nắm được một số khái niệm. Thứ nhất, làm cách nào lưu thông tin lên những "chấm đen".

Thực ra khá đơn giản. Bạn mở một file văn bản, gõ vào đó một số lượng tùy thích dấu cách, dấu Tab và dấu xuống dòng. Giờ đây bạn nhìn thấy gì – hoàn toàn là một văn bản trắng tinh đối với mắt thường. Nhưng máy tính có thể đếm chính xác số lượng dấu cách, và biết được sau bao nhiêu dấu cách lại đến một dấu Tab, và sau bao nhiêu dấu Tab thì đến một dấu xuống dòng. Đây chính là thông tin mà văn bản này truyền tải. Tương tự như thế, một cách thức mã màu sẽ cho phép ghi hai điểm ảnh cùng đen kịt đối với mắt thường, về thực chất là hai giá trị riêng biệt. Trong tình huống tối thiểu, điều này tương đương với một bit thông tin. Một điện thoại lắp camera 23 triệu pixel như của Sony sẽ cho bạn ghi khoảng gần 3 MB – hay là cỡ một bài hát ngắn dạng MP3 – mà vẫn hoàn toàn vô hình đối với mắt thường. Mở rộng ra, người ta có thể lưu thông tin trên pixel bất kỳ màu nào, không cứ phải là màu đen.

Thứ hai, liệu các hãng có ghi nội dung bí mật vào sản phẩm hay không?

Câu trả lời là Có. BBC ngày 21/6/2017 đã đưa tin về việc một người Mỹ bị FBI bắt dựa vào chứng cớ từ trang giấy in. Trang in đó chứa các chấm màu đặc biệt nhỏ, được thiết kế để không nhìn thấy bằng mắt thường, song mang nội dung về ngày giờ bản in được thực hiện, và số serial của chiếc máy in. Theo đó, người ta biết được rằng những trang giấy này được in ra từ một địa điểm bảo mật và tuồn ra ngoài.

Điều này đã được biết từ lâu. Người ta tin rằng ngày nay (2017) mọi hãng sản xuất máy in laser màu đều bí mật thêm các chấm – hầu hết không thể nhận biết bằng mắt thường – gọi là tracking dots. Dựa vào các chấm nhận dạng này, người ta có thể nói chính xác nhãn hiệu và số series của máy in, ngày giờ in. Từ năm 2005, trang web eff.org đã cố gắng lập nên danh sách những máy in có tracking dots, và cả những máy không có. Tuy nhiên, họ đã ngừng công việc này, có vẻ vì trên thị trường chỉ còn toàn máy có tracking dots !?

Trong các câu chuyện kể về hoạt động mật mã, điều này được gọi là kỹ thuật giấu tin. Buổi sơ khai, đó là những viên sáp có chứa mẩu giấy mang thông tin để người ta nuốt vào bụng. Đến Thế chiến 2 là thời của vi phim, giấu trong bì thư hoặc giấy viết thư bình thường. Với thời đại của ảnh kỹ thuật số và các phương tiện truyền tải nội dung trực tiếp, giấu tin lại càng phát triển mạnh để qua mặt các biện pháp giám sát. Một tin nhắn SMS dễ dàng mã được vào xấp xỉ một ngàn pixel, và khi trộn chúng lên một bức ảnh 20-30K pixel – thường bé như móng tay – thì chỉ có phân tích hình ảnh bằng máy mới họa chăng dò ra được.

Thứ ba, liệu các nhà sản xuất điện thoại có thực sự ghi nội dung vào pixel hay không?

Tôi không tìm thấy tài liệu nào khẳng định hay bác bỏ tuyệt đối, song xâu chuỗi những nội dung trên, tôi tin rằng điều đó có thật. Việc chèn các điểm ảnh mang tin quá dễ dàng, vì mắt thường không thể nào phát hiện ra chúng. Để lưu toàn bộ thông tin EXIF chỉ cần khoảng một phần mấy ngàn tổng số pixel của toàn bộ ảnh. Thậm chí, những thông tin được mã lên ảnh hoàn toàn độc lập với thông tin lưu trên EXIF. Người ta thừa sức mã cả số IMEI, số điện thoại, mã số IMSI của thẻ SIM, serial của máy, địa chỉ MAC của wifi, danh mục các cuộc gọi gần nhất … tóm lại là mọi thông tin để nhận biết nguồn gốc hình ảnh. Những nội dung này hoàn toàn không tồn tại trên EXIF.

Các bạn có thể cho rằng lập luận của tôi còn thiếu căn cứ và khá lỏng lẻo. Tuy nhiên, việc chèn nội dung bí mật vào các sản phẩm là điều hoàn toàn khả thi, và người ta đã thực hiện với các sản phẩm in ấn – vốn dễ lộ hơn sản phẩm hình ảnh rất nhiều. Tôi cho rằng các máy điện thoại chụp hình chắc chắn đã sử dụng kỹ thuật tương tự để xác định nguồn gốc ảnh, tôi chỉ không chắc về việc những thông tin nào đã được lựa chọn để định danh người chụp. Những người duy nhất có thể khẳng định danh mục thông tin này, tiếc thay lại là những người không thể lên tiếng.

Nếu là nhà sản xuất, thậm chí tôi có thể còn đẩy sự việc đi xa hơn nữa. Tôi sẽ kích hoạt và mã hóa tấm ảnh chụp bằng camera "trước" lên tấm ảnh chụp bằng camera "sau" của điện thoại, hai ảnh này được chụp cùng lúc. Đây là bằng chứng xác đáng nhất về tác giả của ảnh. Tất nhiên lượng thông tin từ ảnh mã sẽ rất thấp, để không làm ảnh hưởng đến ảnh gốc. Với một số phép thử/sai, tôi sẽ tìm ra được công thức tối ưu để nhận diện người chụp mà vẫn đảm bảo chất lượng ảnh gốc.

Bạn có thể hỏi, thế còn với các bức ảnh chụp bằng camera "trước" thì sao?

Thì người chụp tự selfie trên ảnh gốc rồi, tạo mã làm gì nữa cho mệt!

= = = = =

(*) Hiện nay, người ta đã công khai thừa nhận việc sử dụng nhận dạng các pixel hỏng của tấm ảnh để truy tìm máy đã chụp, một kiểu tương tự như giám định vết xước trên đầu đạn để tìm ra khẩu súng. Tuy nhiên cách này khá mất thời gian, vì phải giám định từng máy mới có thể xác nhận được. Kỹ thuật giấu tin trong ảnh giải quyết bài toán tương tự, với thời gian và chi phí thấp hơn rất nhiều.

Vài chỉ dẫn cho các ông chồng về chỗ giấu tiền quỹ đen

Phàm là đàn ông, tất muốn giấu mấy đồng quỹ đen. Không nhiều nhặn để bao gái hay làm điều gì khuất tất, nhưng ít nhất để đi nhậu không phải xin tiền vợ. Bài viết này gợi ý cho anh em một số chỗ cất tiền cơ bản, đủ để cất tiền nhậu trong một tháng. Hy vọng sẽ gợi mở nguồn cảm hứng, từ đó mỗi người phát minh ra các biện pháp của chính mình. Trong cuộc chiến công khai kiểm soát tài chính, dù đàn ông thường thua trận, nhưng nếu chuyển thành chiến tranh du kích, tôi đảm bảo các ông chồng có rất nhiều lợi thế chiến thuật.

Bắt đầu từ chỗ cơ bản nhất: nhà vệ sinh. Các bạn xem phim cũng đã thấy điệp viên 007 và Michael Corleone (Bố Già) giấu súng trong thau nước bồn cầu. Vậy các bạn chần chừ gì mà không dùng ngay. Riêng với tiền, còn có thể kẹp thành kẹp mỏng, dán vào kẽ giữa tường và bồn nước. Chắc không cần phải dặn các anh về việc quấn nilon cho kỹ.

Một số nhà vệ sinh kiểu cũ có gương toilet rời – không bị dán chặt vào tường. Đàng sau khung gương này là một chỗ cất giấu thuận tiện, cũng như các loại khung ảnh khác trong nhà – khung ảnh cưới vợ chồng, ảnh trẻ con, ảnh các cụ trên phòng thờ, v.v .

Giờ sang bếp và phòng khách. Những chỗ này giấu được nhiều hơn, nhưng cất và lấy khá phức tạp, nên tùy gia cảnh mà sử dụng. Kinh điển ngày xưa thì cất trong phích nước, tháo nắp đáy ra, cho tiền vào giữa vỏ và ruột phích rồi đóng lại. Bây giờ tiền plastic rồi, bị nóng là hỏng, không nên dùng cách này nữa. Ngoài khung ảnh như đã nói ở trên, có thể để trong hộp công tơ điện, hoặc một vài loại hộp cầu dao điện cỡ lớn. Hộp này ít người dám sờ tới, nhất các bà vợ lại càng ít, nên rất yên tâm.

Khu vực bàn làm việc. Chỗ này hay bị kiểm soát, chỉ cần các bà vợ dọn dẹp một chút là lộ tẩy hết. Tuy nhiên trong laptop thường vẫn có một kẽ nhỏ, che bằng miếng nhựa mỏng. Cạy miếng vỏ này ra có thể nhét tiền vào trong. Nếu muốn cất nhiều nữa thì vứt hẳn ổ đĩa CD/DVD, mua một cái cover giả để lắp bên ngoài, tha hồ cất tiền vào trong. Nhét tiền trong bút viết bảng hết mực cũng là một cách hay dùng – tháo ra vứt ruột đi là dùng được.

Phòng ngủ: rất không nên cất giấu ở đây, dễ bị lộ. Vài người thích cho vào túi quần áo của những bộ quần áo ít sử dụng. Cách này rất sai, một hôm đẹp trời vợ mang đi giặt, thế là mất trắng. Có thể để trong gấu bông, hoặc ruột gối – song cũng rủi ro như trên. Duy có chỗ đàng sau cục nóng điều hòa có thể cất được, tùy nhà lắp cục nóng như thế nào, phía sau có kín đáo không. Nếu có tủ ngăn kéo, có thể dán phong bì phía dưới ngăn kéo cuối cùng.

Lời cuối cho đức ông chồng: việc của các anh bây giờ là thỉnh thoảng giấu ít tiền ở một trong các chỗ trên đây, cho bà vợ tinh quái tìm thấy (và tự an ủi là mình đã tóm được quỹ đen của chồng). Còn quỹ đen thực sự của mình, các anh phải tự động não tìm ra chỗ cất giấu khác biệt. Nếu không biết cất ở đâu, thì tốt nhất là tự thú mà đưa hết cho vợ - người như thế không xứng đáng đi nhậu chút nào!