Cả thế giới ước vọng chinh phục vũ trụ

Nhiều quốc gia đều đang tiến hành các dự án khác nhau với cùng một mục tiêu chinh phục vũ trụ. Không chỉ với tên lửa như nhiều dự án thành công được công bố, nhiều dự án khác cũng đang tiến hành “ngấm ngầm” với ý tưởng phương tiện di chuyển táo bạo: thang máy.

Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky (1857-1935), nhà vật lý Liên Xô được mệnh danh là cha đẻ của các nhà du hành vũ trụ đã để lại ý tưởng táo bạo này từ năm 1895. Lấy cảm hứng từ Tháp Eiffel, đây sẽ là con đường kết nối bề mặt Trái đất với không gian. Dù vậy, phải mất 65 năm, kỹ sư người Nga Yuri Artsutanov mới triển khai được ý tưởng này và thể hiện nó trong bài báo “To the Universe by Electric Rail”. Ông nói: “Một chuyến đi vào vũ trụ bằng tên lửa sẽ không bao giờ giống như một chuyến đi thuyền hay một chuyến xe điện, và những người ngồi trên phương tiện đó phải chịu đựng “các chuỗi trọng lực”, “gia tốc cao” và “tiếng ồn động cơ”. Vì vậy việc thiết kế một thang máy thật cao sẽ giải quyết được những bất tiện này.

Không chỉ Nga – quê hương của vị du hành gia vũ trụ đầu tiên mà các quốc gia tiên tiến về công nghệ, kỹ thuật khác cũng tiến sâu vào con đường thực nghiệm này: Nhật Bản, Đức, Mỹ, Trung Quốc,… Có vẻ như ước vọng chinh phục vũ trụ bằng thang máy đã bao trùm tâm trí của các nhà khoa học trên khắp thế giới.

Có phải là một ảo tưởng?

Thoáng nghe, có thể bạn sẽ nghĩ thang máy vũ trụ là một chi tiết trong các bộ phim hay tiểu thuyết khoa học viễn tưởng. Ấy thế nhưng thực tế lại chứng mình điều ngược lại, đó không phải một ảo tưởng! Vậy rốt cuộc con người đã làm gì?

Vào năm 2014, Tập đoàn Obayashi đã công bố việc xây dựng thang máy vũ trụ. Thang máy sẽ bao gồm một ống carbon nano. Nó có diện tích 96.000km, một cảng dừng nổi có đường kính 400m và đối trọng là 12.500 tấn, với chi phí ước tính là 9 tỉ USD.

Các ống carbon nano có khả năng chống chịu hơn thép gấp 20 lần. Theo ước tính lý thuyết, ngay cả một sợi chỉ làm bằng vật liệu đó cũng sẽ có khả năng hỗ trợ trọng lượng của cabin. Nhà nghiên cứu người Mỹ Bradley C. Edwards đã thiết kế và cải tiến dây cáp cho dự án đồ sộ để nó có thể chống lại lực hút từ các tiểu hành tinh.

Các nhà khoa học từ Obayashi Corp tin rằng thang máy vũ trụ có thể chứa tới 30 người bên trong cabin chạy bằng động cơ điện với tốc độ 200 km/h, hoạt động liên tục trong 8 ngày. Khái niệm này cũng nâng và hạ tải trọng nặng với mức đầu tư ít hơn 100 lần so với việc kích hoạt tên lửa cất cánh.

Đội thử nghiệm thực nghiệm thang máy vũ trụ Raptor của trường Đại học Nihon (Nhật Bản), do Yoshio Aoki, Giáo sư Khoa Cơ khí và Dụng cụ chính xác, dẫn đầu, đã tham gia bốn Thử thách Thang máy Không gian châu Âu do trường Đại học Kỹ thuật Munich (Đức), nơi họ đang thử nghiệm tính khả thi của các kết cấu cơ khí.

Trung Quốc cũng đang xem xét thang máy không gian của riêng mình. Đây là một phần trong hành trình thực hiện các sứ mệnh không gian tới sao Hỏa trong tương lai. Vào tháng 6 năm nay, Wang Xiaojun, Giám đốc Học viện Công nghệ Phương tiện Phóng Trung Quốc (CALT), đã tích hợp việc xây dựng một thang máy vũ trụ. Ông đã đưa ra nhận xét của mình tại Hội nghị Thế giới về Khám phá Không gian (GLEX 2021). Theo Global Times, kế hoạch này bao gồm ba bước: cử người máy thu thập mẫu từ môi trường sao Hỏa và khám phá bề mặt; các thành viên xây dựng các khu định cư; và di chuyển đội tàu chở hàng qua một thang máy không gian có tên là Heaven’s Ladder.

Mô hình tổng quan của thang máy vũ trụ

Thành phần cơ bản của thang máy vũ trụ bao gồm: Trục cáp (cable) được gắn một đầu xuống Trái Đất, thường là ở vùng biển nằm ở trên đường Xích Đạo. Đầu còn lại được móc vào đối trọng (counterweight) ở ngoài không gian. Ngoài ra còn có thang máy (climber) được gắn vào trục cáp và sẽ có nhiệm vụ vận chuyển người và hàng hóa ra ngoài không gian. Trục cáp dự kiến có chiều dài đến 100.000km tức là cao hơn quỹ đạo của các vệ tinh do thám xung quanh Trái đất rất nhiều.

Minh họa phân tử ống carbon nano – vật liệu xương sống cho dự án thang máy vũ trụ. Thành phần xương sống trong dự án siêu thang máy vũ trụ là hệ thống trục cáp.

Theo thống kê, chi phí để vận chuyển 1kg trọng tải vào vũ trụ là 22.000 USD (khoảng 440 triệu đồng). Đây là chi phí được tính toán từ khi chiến phi thuyền đầu tiên của Colombia bay vào không gian từ ngày 12/4/1981, và sau đó là hơn 100 phi thuyền khác đã bay vào vũ trụ. Trong khi đó, nếu dự án thang máy vũ trụ này đi vào hoạt động thì chi phí vận chuyển hàng hóa và con người vào vũ trụ sẽ giảm đi 50 – 100 lần, mức độ hiệu quả rất đáng để đầu tư nếu nhìn từ góc độ kinh tế, vậy rốt cuộc thang máy vũ trụ là gì?

Bên cạnh việc cắt giảm đáng kể chi phí vận chuyển và chi phí nhiên liệu vận chuyển, sự ra đời của thang máy vũ trụ sẽ mở ra rất nhiều hướng đi mới trong các lĩnh vực viễn thông, quân sự và đặc biệt là khoa học khám phá vũ trụ. Chẳng hạn như việc thiết lập các căn cứ trực tiếp trên sao hỏa, mặt trăng sẽ đi vào dĩ vãng, khi mà trong tương lai chúng ta sẽ sử dụng thang máy vũ trụ như bệ phóng hàng loạt căn cứ di động vào không gian.

Với sự phát triển của dự án vật liệu ống carbon nano, cùng với nhiều dự án tương đồng khác, IAA (International Academy of Astronautics – tạm dịch: Học viện Du hành Vũ trụ Quốc tế) dự đoán rằng sẽ có những công trình thang máy đầu tiên đưa con người lên độ cao 1000km so với mặt nước biển vào năm 2025. Qua đó, dự án thang máy vũ trụ sẽ đi vào hiện thực vào khoảng một thập kỉ sau đó. IAA cũng đưa ra dự đoán rằng thang máy vũ trụ có thể chịu được trọng tải lên đến 20 tấn.

Làm quen dần với việc sinh sống trong vũ trụ?

Tại sao lại không khi rất có thể chỉ một vài năm nữa chúng ta đã có thể đi vào vũ trụ bằng thang máy! Nhà hàng với chủ đề vũ trụ của Walt Disney với thang máy vũ trụ mang đến trải nghiệm Space220, trải nghiệm ẩm thực trong vũ trụ.

Space 220, một nhà hàng hoàn toàn mới ở Epcot. Được Disney mệnh danh là “chuyến khám phá ẩm thực đỉnh cao”, du khách bước vào thang máy vũ trụ và đi 220 dặm lên trạm vũ trụ để thưởng thức bữa ăn của mình.

Thang máy không gian được thiết lập để bắt đầu với một cuộc hành trình trong thang máy không gian để chở khách lên nhà hàng cao 220 dặm

Nhà hàng Space 220: Trạm vũ trụ Centauri hư cấu nằm ở độ cao 220 dặm (354km) so với Trái đất; do đó có tên là Space 220. Về quỹ đạo, con số này thấp hơn một chút so với hai trạm vũ trụ hiện tại là trạm vũ trụ quốc tế và trạm không gian Tiangong, có quỹ đạo tương ứng khoảng 254 dặm và 264 dặm. Độ cao trạm vũ trụ Centauri của Space 220 khớp với độ cao trung bình 220 dặm của trạm vũ trụ Mir hoạt động từ giữa những năm 1980 cho đến năm 2000. Để so sánh, các vệ tinh Starlink hiện tại ở độ cao 340 dặm, trong khi quỹ đạo thấp nhất là 103 dặm do một vệ tinh Nhật Bản đạt được trong thời gian ngắn. Các chuyến bay của tỷ phú Richard Branson và Jeff Bezos đạt 53 dặm và 66 dặm. Mặc dù các vị khách của Space 220 chắc chắn sẽ ở trong không gian, nhưng họ không được coi là phi hành gia.

Trong video, bạn có thể thấy ban đêm của Trái đất, với tất cả ánh đèn thành phố bên dưới.

Hiền Minh – Hà My

Theo NBC News, BlogMickey