Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 6)

2. THỜI ĐẠI VÀNG CHO DU HÀNH VÀO KHÔNG GIAN

Không giống như sự suy tàn của hạm đội hải quân Trung Quốc, kéo dài tụt hậu hàng thế kỷ sau đó, chương trình không gian có người lái của Hoa Kỳ đang trải qua một sự phục hưng sau vài thập kỷ bỏ bê. Một loạt các yếu tố đang khiến thủy triều quay đầu con sóng.

Một là nguồn tài nguyên từ các doanh nhân ở Thung lũng Silicon. Một sự kết hợp hiếm hoi của quỹ tư nhân và tài chính của chính phủ đang làm cho một thế hệ tên lửa mới trở nên khả thi. Đồng thời, việc hạ giá các chi phí du hành không gian giảm cho phép một loạt các dự án đi vào hoạt động được. Ủng hộ từ đại chúng cho du hành không gian cũng đang đạt đến điểm bùng phát, khi người Mỹ một lần nữa làm ấm lên các bộ phim Hollywood và các chương trình truyền hình đặc biệt về khám phá không gian.

Và quan trọng nhất, Nasa cuối cùng đã lấy lại được sự tập trung của nó. Vào ngày 8 tháng 10 năm 2015, sau nhiều năm lúng túng, chần chừ, và do dự, Nasa cuối cùng đã tuyên bố mục tiêu dài hạn của mình: gửi các phi hành gia đến sao Hỏa. Nasa thậm chí còn phác thảo ra một tập hợp thô các mục tiêu cho chính nó, bắt đầu bằng việc trở về mặt trăng. Tuy nhiên, thay vì đích đến cuối cùng, mặt trăng sẽ là một bước đệm cho mục tiêu đầy tham vọng hơn khi tiếp cận sao Hỏa. Một cơ quan phương hướng bất ngờ đột nhiên có cho mình một mục tiêu cụ thể. Các nhà phân tích ca ngợi quyết định này, kết luận rằng Nasa lại một lần nữa tuyên bố vai trò lãnh đạo của mình trong việc khám phá không gian.

Vì thế, trước tiên, chúng ta hãy thảo luận về người hàng xóm gần nhất ở bầu trời của chúng ta, mặt trăng, và sau đó đi ra ngoài vào không gian sâu hơn.

TRỞ LẠI MẶT TRĂNG

Xương sống cho nỗ lực của Nasa để trở lại mặt trăng là sự kết hợp của hệ thống tên lửa triển khai không gian tên lửa đẩy hạng nặng (SLS – Space Launch System) và mô-đun không gian Orion. Cả hai đều là trẻ mồ côi khi Tổng thống Obama cắt giảm ngân sách vào đầu những năm 2010, khi ông hủy chương trình Constellation. Nhưng nay Nasa đã có thể cứu vãn mô-đun không gian của Constellation, Orion capsule, cũng như tên lửa không gian hạng nặng SLS, thứ khi ấy vẫn đang trong giai đoạn lập kế hoạch. Ban đầu từ các nhiệm vụ hoàn toàn khác nhau, chúng được lắp ghép lại với nhau để tạo ra hệ thống phóng cơ bản của Nasa.

Hiện tại, tên lửa SLS/Orion được lên kế hoạch để triển khai một hệ thống có người lái để trở lại mặt trăng.

Điều đầu tiên bạn nhận thấy về hệ thống SLS/Orion là nó không giống bất cứ thứ gì giống như người tiền nhiệm trước mắt của nó, một tàu con thoi. Tuy nhiên, nó giống với tên lửa Saturn V. Trong khoảng bốn mươi lăm năm, tên lửa Saturn V đã là một tác phẩm trưng trong bảo tàng. Nhưng trong một số ý nghĩa, nó hiện đang được phục sinh như là tên lửa tăng cường SLS. Việc nhìn thấy SLS/Orion mang đến cảm giác tươi trẻ/deja vu.

SLS có thể mang trọng tải 130 tấn. Nó cũng cao 322 feet, tương đương với tên lửa Saturn V. Các phi hành gia, thay vì ngồi trên một con tàu ở phía bên của tên lửa tăng cường mà họ đã thực hiện trên tàu con thoi, thì với SLS họ nằm trong một viên nang đậu trực tiếp trên đỉnh của tên lửa tăng cường, giống như tàu vũ trụ Apollo trên Saturn V. SLS/Orion , không giống như tàu con thoi, được dành riêng để mang chủ yếu là các phi hành gia chứ không phải hàng hóa. Ngoài ra, SLS/Orion không được thiết kế để chỉ tiếp cận quỹ đạo gần Trái Đất. Thay vào đó, giống như Saturn V, nó được thiết kế để đạt được vận tốc thoát ra Trái đất.

Viên nang Orion được thiết kế để mang bốn đến sáu thành viên phi hành đoàn, trong khi viên nang Apollo của Saturn V chỉ giúp ba. Giống như viên nang Apollo, viên nang Orion bị chật chội bên trong. Nó có đường kính mười sáu feet, cao mười một feet và nặng 57 ngàn pound. (Vì chi phí vào không gian ở mức cao, các phi hành gia trước đây từng là những người vóc dáng nhỏ. Ví dụ, Yuri Gagarin chỉ cao năm feet hai inch – tương đương khoảng 1.57cm cao).

Và không giống như tên lửa Saturn V, được thiết kế đặc biệt để lên mặt trăng, tên lửa SLS có thể đưa bạn đến hầu hết các nơi – tới mặt trăng, các tiểu hành tinh và thậm chí là Sao Hỏa.

Chúng ta cũng có các tỷ phú đang mệt mỏi với tốc độ chậm chạp của các quan chức Nasa và muốn đưa các phi hành gia đến mặt trăng và thậm chí là sao Hỏa tương đối sớm hơn. Những doanh nhân trẻ này đã bị lôi cuốn bởi đề xuất của cựu Tổng thống Obama để có những doanh nghiệp tư nhân tiếp quản chương trình không gian có người lái.

Những phát ngôn phía Nasa cho rằng tốc độ thận trọng của nó là do những lo ngại về an toàn của chương trình. Trong đợt trỗi dậy cho hai thảm họa, các phiên điều trần quốc hội gần như đã khiến chương trình không gian đóng cửa hoàn toàn trong bối cảnh có sự phản đối mạnh mẽ phía công chúng. Một thảm họa khác, với sự nới rộng phạm vi của nó có thể chấm dứt chương trình. Ngoài ra, họ chỉ ra rằng trong những năm 1990, Nasa đã thử áp dụng thần chú "Nhanh hơn, Tốt hơn, Rẻ hơn". Tuy nhiên, khi chiếc máy quan sát sao Hỏa bị mất vào năm 1993 do một bình nhiên liệu bị vỡ khi nó bay tới quỹ đạo sao Hỏa, nhiều người nghĩ rằng Nasa có thể đã vội vã trong nhiệm vụ, và khẩu hiệu "Nhanh hơn, tốt hơn, rẻ hơn" đã chìm xuống cách lặng lẽ.

Vì vậy, người ta phải tiến công với một sự cân bằng tinh tế giữa những cái đầu nóng, những người muốn có một bước đi đầy tốc độ và các quan chức, những người luôn e ngại về an toàn và cái giá của thất bại.

Tuy nhiên, hai tỷ phú đã dẫn đầu trong việc thiết lập đường đua vào không gian nhanh chóng: Jeff Bezos, người sáng lập Amazon và chủ sở hữu của tờ Washington Post; người kia là Elon Musk, nhà sáng lập Paypal, Tesla và SpaceX.

Báo chí đã gọi nó là "trận chiến của các tỷ phú".

Cả Bezos và Musk đều muốn chuyển nhân loại vào không gian bên ngoài. Trong khi Musk đang có một chương trình dài hơi và đặt tầm nhìn của mình lên sao Hỏa, Bezos có sự quan tâm cụ thể hơn cho việc lên mặt trăng.

LÊN MẶT TRĂNG

Mọi người từ khắp nơi đã đổ xô đến Florida, hy vọng sẽ bắt gặp một phi thuyền hình con nhộng đầu tiên sẽ đưa các phi hành gia của chúng ta lên mặt trăng. Phi thuyền mặt trăng sẽ mang theo ba phi hành gia trên một chuyến đi chưa từng có trong lịch sử nhân loại, một cuộc gặp gỡ với một thiên thể khác. Chuyến du hành đến mặt trăng sẽ mất khoảng ba ngày, và các phi hành gia sẽ trải nghiệm những điều chưa bao giờ kinh nghiệm trước đây, chẳng hạn như là tình trạng không trọng lượng. Sau chuyến hành trình anh hùng, con tàu sẽ thả xuống một cách an toàn ở Thái Bình Dương, và hành khách của nó sẽ được tung hô như các chiến binh, mở ra một chương mới trong lịch sử thế giới.

Tất cả các tính toán đã được thực hiện bằng cách sử dụng định luật của Newton, đảm bảo một chuyến đi chính xác. Nhưng có một vấn đề. Đó là câu chuyện đã được viết bởi Jules Verne, trong cuốn tiểu thuyết tiên tri của ông "Từ Trái Đất đến Mặt Trăng", được xuất bản năm 1865, ngay sau khi kết thúc Nội Chiến Mỹ. Các nhà tổ chức bắn mặt trăng không phải là các nhà khoa học Nasa mà là thành viên của Câu lạc bộ Baltimore Gun.

Điều thực sự đáng chú ý là Jules Verne, viết hơn một trăm năm trước khi con người thực sự hạ cánh lên mặt trăng lần đầu tiên, đã có thể dự đoán rất nhiều tính năng của cảnh quay mặt trăng thực sự. Tiểu thuyết gia đã có thể miêu tả chính xác kích thước của viên nang, vị trí phóng và phương pháp hạ cánh trên Trái đất.

 

Lỗ hổng lớn duy nhất trong cuốn sách của ông là việc sử dụng một khẩu pháo khổng lồ để gửi các phi hành gia đến mặt trăng. Sự tăng tốc đột ngột của khẩu súng ấy sẽ gấp khoảng hai mươi nghìn lần lực hấp dẫn, chắc chắn sẽ giết bất cứ ai trên con tàu. Tuy nhiên, trước khi có những tên lửa nhiên liệu lỏng, Verne không còn cách nào khác để hình dung ra cuộc hành trình cả.

Verne cũng đề xuất rằng các phi hành gia sẽ trở nên vô trọng lượng, nhưng chỉ ở một điểm, khoảng giữa trăng và trái đất. Ông không nhận ra rằng các phi hành gia sẽ trở nên vô trọng lượng trong suốt hành trình của họ. (Thậm chí ngày nay, các nhà bình luận cũng mắc sai lầm về trạng thái không trọng lượng này, đôi khi nói rằng nó là do sự vắng mặt của lực hấp dẫn trong không gian. Trên thực tế, có rất nhiều lực hấp dẫn trong không gian, đủ để ra roi ngựa mà kéo chồm lên những hành tinh khổng lồ như sao Mộc quanh mặt trời. Trải nghiệm không trọng lực ấy là bởi vì thực tế là mọi thứ rơi cùng tốc độ. Vì thế, một phi hành gia bên trong tàu vũ trụ sẽ rơi với tốc độ tương tự như con tàu của mình và trải nghiệm ảo giác rằng lực hấp dẫn đã bị tắt.)

Ngày nay, nó không phải là vận may riêng của các thành viên của Câu lạc bộ Súng Baltimore, thúc đẩy cuộc đua không gian mới này nhưng những cuốn séc của những người đặc zị như Jeff Bezos. Thay vì chờ Nasa cấp phép cho anh để xây dựng tên lửa và bệ phóng với những đồng đô la của người đóng thuế, anh đã thành lập công ty riêng của mình, Blue Origin, và tự xây dựng chúng bằng tiền túi của dự án riêng.

Mọi thứ sẵn sàng, dự án đã vượt ra ngoài giai đoạn lập kế hoạch. Blue Origin đã sản xuất hệ thống tên lửa riêng của mình, được gọi là New Shepard (được đặt tên theo Alan Shepard, người Mỹ đầu tiên đi vào vũ trụ thông qua một tên lửa dưới quỹ đạo trái đất – suborbital). Trên thực tế, tên lửa New Shepard là tên lửa dưới quỹ đạo đầu tiên trên thế giới hạ cánh thành công trên bệ phóng ban đầu của nó, chỉ đơn giản là để đánh bại tên lửa Falcon của Elon Musk (tên lửa tái sử dụng đầu tiên đã thực sự gửi một tải trọng vào quỹ đạo của Trái Đất)

Tên lửa mới Shepard của Bezos, chỉ là tên lửa chỉ dưới quỹ đạo vệ tinh, có nghĩa là nó không thể đạt được một tốc độ mười tám ngàn dặm mỗi giờ để vào quỹ đạo gần trái đất. Nó sẽ không đưa chúng ta đến mặt trăng, nhưng nó có thể là tên lửa đầu tiên của người Mỹ thường xuyên cung cấp cho du khách cái ngắm nhìn từ không gian. Blue Origin gần đây đã phát hành một đoạn video về một cuộc hành trình giả thuyết trên New Shepard, và có vẻ như bạn ngồi ở khoang hạng nhất trên một con tàu sang trọng. Khi bạn tiến vào các khoang không gian, bạn ngay lập tức ấn tượng với vẻ rộng rãi như thế nào của nó. Cách xa so với những khu chật chội thường thấy trong các bộ phim khoa học viễn tưởng, có nhiều phòng cho bạn và năm khách du lịch khác được xếp vào những chiếc ghế nằm xa xỉ, nơi bạn ngay lập tức chìm vào lớp da thuộc đen bóng sang trọng. Bạn có thể nhìn ra bên ngoài qua những ô cửa sổ lớn, rộng cỡ 2,4 feet và cao 3,5 feet. "Mỗi chỗ ngồi đều là cạnh cửa sổ, những chiếc cửa số lớn nhất từng có trong không gian", Bezos tuyên bố. Du lịch vũ trụ chưa bao giờ tuyệt đẹp đến thế.

Bởi vì bạn sắp bước vào không gian bên ngoài, có một số biện pháp dự phòng bạn phải thực hiện. Hai ngày trước chuyến đi, bạn bay vào Van Horn, Texas, nơi Blue Origin có cơ sở huấn luyện bay (cho du khách). Ở đó bạn gặp những người bạn đồng hành của mình và nghe những cuộc nói chuyện ngắn của phi hành đoàn. Kể từ khi chuyến đi được quản lý hoàn toàn tự động, các thành viên phi hành đoàn không đi cùng với khách du lịch trên chuyến bay dự kiến.

Huấn luyện viên của bạn giải thích rằng toàn bộ chuyến đi sẽ mất khoảng mười một phút cho việc bay lên theo chiều dọc, sáu mươi hai dặm thẳng đứng, đạt ranh giới giữa khí quyển và không gian bên ngoài. Bên ngoài, bầu trời sẽ chuyển sang màu tím sậm và rồi chuyển đen như mực. Khi phi thuyền tiến đến không gian bên ngoài, bạn có thể tháo đai chỗ ngồi của mình và trải nghiệm bốn phút không trọng lượng. Bạn sẽ nổi như một diễn viên xiếc trên không, không chịu sự tác động bởi lực hấp dẫn của trái đất.

Một số người bị chóng mặt và nôn mửa trong khi trải qua trạng thái không trọng lượng, nhưng điều này sẽ không là một vấn đề, người hướng dẫn nói, vì chuyến đi quá ngắn.

(Đối với việc đào tạo các phi hành gia, Nasa sử dụng "sao chổi nôn – vomit comet", là một chiếc máy bay KC-135 có thể mô phỏng không trọng lượng. Sao chổi nôn tăng tốc lên cao, đột nhiên tắt động cơ trong khoảng ba mươi giây và sau đó rơi xuống. Phi hành gia lúc ấy giống như một tảng đá ném vào không khí – rồi chúng rơi tự do. Khi máy bay bật động cơ của nó, các phi hành gia rơi trở lại sàn nhà. Quá trình này được lặp lại trong vài giờ.)

Vào cuối chuyến đi của New Shpard, phi thuyền thả những chiếc dù và sau đó nhẹ nhàng đáp xuống mặt đất bằng tên lửa của chính nó. Không như cú đáp nặng nề nơi đại dương. Và không giống như tàu con thoi, nó có một hệ thống an toàn để bạn có thể bị đẩy ra khỏi tên lửa nếu có thất bại trong khi phóng. (Tàu con thoi Challeger không có hệ thống phóng như vậy, và bảy phi hành gia đã chết.)

Blue Origin vẫn chưa thông qua giá cả cho chuyến du lịch dưới quỹ đạo vệ tinh này vào không gian vũ trụ, nhưng các nhà phân tích cho rằng ban đầu nó có thể nằm trong khu vực lân cận 200.000 USD cho mỗi hành khách. Đây là mức giá của một chuyến đi trên một tên lửa có quỹ đạo dưới tầng vệ tinh, từ đối thủ đang chạy đua phát triển bởi Richard Branson, một tỷ phú khác, người đã đánh dấu của mình trong biên niên sử khám phá không gian. Branson là người sáng lập Virgin Atlantic Airways và Virgin Galactic, ông đang ủng hộ nỗ lực của kỹ sư hàng không Burt Rutan. Năm 2004, SpaceShipOne của Rutan đã lên bản tin đầu, khi giành được giải thưởng Ansari XPRIZE trị giá 10 triệu USD. SpaceShipOne đã có thể đạt được ranh giới của tầng khí quyển với bảy mươi dặm phía trên Trái Đất. Và mặc cho SpaceShipTwo bị một tai nạn chết người trong năm 2014 khi bay trên sa mạc Mojave, Branson dự định tiếp tục thử nghiệm tên lửa và làm cho du lịch vũ trụ trở thành hiện thực. Thời gian sẽ cho biết hệ thống tên lửa nào thành công về mặt thương mại. Nhưng có vẻ như rõ ràng rằng du lịch không gian đã sẵn sàng ở đây.

Bezos đang sản xuất một tên lửa khác sẽ đưa mọi người vào quỹ đạo Trái đất. Nó là tên lửa New Glenn, chữ sau được đặt theo tên của phi hành gia John Glenn, người Mỹ đầu tiên quay quanh Trái đất. Tên lửa sẽ có đến ba khu vực, cao 313 feet, và tạo ra 3,8 triệu pound lực đẩy. Mặc dù tên lửa New Glenn vẫn đang được thiết kế, Bezos đã gợi ý rằng ông đang lên kế hoạch một tên lửa hoàn thiện cao cấp hơn được gọi là New Armstrong, có thể vượt ra ngoài quỹ đạo Trái đất và tất cả các con đường lên mặt trăng.

Khi còn là một đứa trẻ, Bezos mơ ước đi vào không gian vũ trụ bên ngoài, chủ yếu là với các phi hành đoàn của phim "Enterprise on Star Trek". Anh sẽ có thể tham gia vào các màn dựa trên bộ phim truyền hình kia, đảm nhận vai trò của Spock, Captain Kirt, và thậm chí cả máy tính. Sau khi tốt nghiệp trung học, một thời gian khi hầu hết các thanh thiếu niên có thể tưởng tượng về chiếc xe đầu tiên của họ hoặc trang phục vũ hội cao cấp, Bezos đã đặt ra một kế hoạch với tầm nhìn cho cả thế kỷ tiếp theo. Ông nói rằng ông muốn "xây dựng các khách sạn không gian, công viên giải trí, du thuyền và thuộc địa cho hai hoặc ba triệu người quay quanh trái đất."

"Toàn bộ ý tưởng là bảo tồn trái đất ... Mục đích là để có thể di tản con người. Hành tinh này sẽ trở thành một công viên", ông viết. Như Bezos đã thấy, sản lượng công nghiệp gây ô nhiễm của hành tinh này cuối cùng có thể được di chuyển vào không gian ngoài vũ trụ.

Để đầu tư tiền của mình cho những ý tưởng mình phát ngôn, như một người lớn, ông thành lập công ty Blue Origin để xây dựng các tên lửa của tương lai. Tên của công ty tên lửa của ông đề cập đến chínhTrái đất, hành tình mà nhìn lại sẽ thấy nó như một quả cầu màu xanh từ không gian bên ngoài. Mục đích là "để mở ra không gian du lịch mà khách hàng có thể trả tiền để du ngoạn. Tầm nhìn cho Blue là khá đơn giản," ông nói. "Chúng tôi muốn thấy hàng triệu người sống và làm việc trong không gian. Điều đó sẽ mất nhiều thời gian nhưng tôi nghĩ đó là một mục tiêu đáng giá."

Trong năm 2017, ông đã công bố một kế hoạch ngắn hạn cho Blue Origin để thiết lập một hệ thống chuyển vận tới mặt trăng. Ông hình dung một hoạt động rộng lớn, cũng giống như Amazon nhanh chóng đưa ra một loạt các sản phẩm chỉ với một cú nhấp chuột, thì việc này hướng tới sao cho có thể giao máy móc, xây dựng nhà cung cấp, và hàng hóa và dịch vụ lên mặt trăng. Một khi được coi là một tiền đồn cô lập trong không gian, mặt trăng sẽ trở thành một trung tâm công nghiệp và thương mại sầm uất, với các khu sản xuất dài hạn được điều khiển bởi con người.

Cuộc nói chuyện sơ bộ về các thành phố trên mặt trăng thường có thể bị loại bỏ như những câu chuyện hão, thích chém gió của một kẻ lập dị. Nhưng khi nó đến từ một trong những người giàu có nhất trên trái đất, người được nghe ngóng từ tổng thống, Quốc hội, và các biên tập viên của tờ Washington Post, người ta coi phát ngôn đó là nghiêm túc.

TƯƠNG LAI NHÂN LOẠI - MICHIO KAKU
Bản dịch của ĐỖ BÁ HUY

<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 74)
22/08/2019
Nguyên lí vị nhân sinh Một trong những khía cạnh lạ nhất của Vũ trụ chúng ta là cách mà nhiều hằng số cơ bản ẩn dưới
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 73)
22/08/2019
Một lí thuyết kiểm tra được ư? Cách hiểu đa thế giới đem lại một giải pháp thuyết phục cho những phương diện phản
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 56)
22/08/2019
Đồng Đồng đứng bắt cầu giữa thế giới cổ đại và hiện đại. Được tìm thấy vừa ở dạng nguyên tố tự nhiên vừa
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 55)
22/08/2019
Cobalt Các thợ khai mỏ bạc thời trung cổ ở Saxony hình dung họ bị quấy rầy bởi lũ kobold – những con quỷ dưới lòng đất
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 18)
22/08/2019
LÝ THUYẾT [KHÔNG.THỜI GIAN] VỀ Ý THỨC SPACE.TIME THEORY OF CONSCIOUSNESS Tôi đã đề xuất một lý thuyết mà tôi gọi là “lý
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 17)
22/08/2019
LỊCH SỬ A.I Vào năm 1955, một nhóm các nhà nghiên cứu được tuyển chọn đã gặp nhau tại Dartmouth và tạo ra lĩnh vực trí
Tìm hiểu nhanh về vật lí hạt (Phần 1)
21/08/2019
Chúng ta được làm bằng gì? Công bằng mà nói thì chúng ta vẫn có thể sống một cuộc đời vui vẻ, lợi lộc, và/hoặc ý
Cẩm nang thám hiểm vũ trụ (Phần 31)
21/08/2019
Chương 6 NGÂN HÀ   Sao tôi lại cảm thấy cô đơn thế này? Lẽ nào hành tinh chúng ta không nằm trong Ngân Hà sao? - HENRY

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com