Gần đây, trang mạng “New Scientist” đã tiến hành giới thiệu & nghiên cứu về 10 công nghệ không gian trong tương lai, cùng lúc nhận xét khả năng thực hiện chúng.

Dưới đây là 10 công nghệ không gian tương lai mà các nhà khoa học cho rằng có thể đạt được, dù rằng trong đó có một số công nghệ hầu hết không thể thực hiện được.

1. Công nghệ ion đẩy


Các loại hoả tiễn truyền thống có thể phóng lên là do có ống xả khí tốc độ cao phụt ở phía sau. Ion đẩy cũng là ứng dụng nguyên lý phản lực tương đương, nhưng nó không sử dụng nhiên liệu đốt cháy để chào đời hơi nóng cao độ, mà là một loạt các hạt tích điện hoặc các ion được phóng ra.



Có thể lực đẩy của nó tương đối yếu, nhưng điều trọng yếu là ion đẩy cần nhiên liệu ít hơn nhiều đối với một hoả tiễn thông thường. Miễn là chức năng của ion đẩy có thể duy trì ổn định bền lâu, cuối cùng nó sẽ có thể đẩy nhanh các tàu vũ trụ với một vận tốc cao hơn.

Công nghệ liên quan đến ion đẩy đã được ứng dụng cho một số tàu vũ trụ trong không gian, ví dụ như tàu khảo sát không gian “Hayabusa” của Nhật Bản & tàu không gian “SMART-1” của châu Âu, hơn nữa công nghệ đã có những tiến bộ rất lớn.

Xa hơn, trong tương lai, các tàu vũ trụ có triển vọng được sử dụng trong du lịch không gian vũ trụ có vẻ là hoả tiễn ion VASIMR. Loại hoả tiễn này hơi khác đối với Ion đẩy thông thường. Ion đẩy thông dụng sử dụng một trường điện từ mạnh để đẩy nhanh các thể ion, mà hoả tiễn ion như VASIMR thì sử dụng máy phát tần số radio tăng nhiệt cho các ion nóng đến 1 triệu độ C.

Trong môi trường có từ trường mạnh, các ion quay với tần số cố định, bố trí máy phán tần số vô tuyến đến tần số này, bơm năng lượng cực mạnh cho các ion, & không ngừng tăng trưởng lực đẩy.

Thực nghiệm sơ bộ minh chứng, nếu mọi việc thuận lợi, hoả tiễn ion VASIMR sẽ có thể mang tàu vũ trụ có người lái lên sao Hỏa trong vòng 39 ngày.

2. Công nghệ đẩy xung lực hạt nhân

Trong các loại công nghệ, theo cách nhìn thông thường, bất trắc nhất & liều lĩnh nhất phải nói đến công nghệ đẩy xung lực hạt nhân. Sáng tạo cơ bản của công nghệ đẩy xung lực hạt nhân chính là, đuôi của hoả tiễn ném ra một “quả bom” nguyên tử theo định kỳ để tạo thành lực đẩy.



Sáng tạo kỳ quái đó là do Đơn vị đặc trách sách lược tìm hiểu quốc phòng thượng hạng của Bộ Quốc phòng Mỹ đặt ra. Chiến lược tìm hiểu này đưa tên “Kế hoạch Orion”. Đây là sách lược được Mỹ thực sự cân nhắc vào năm 1955. Mục tiêu của sách lược là để tìm hiểu một kế hoạch du lịch vận tốc nhanh giữa các tại sao.

Trong chương trình được Đơn vị đặc trách sách lược tìm hiểu quốc phòng thượng hạng cuối cùng đặt ra, hoả tiễn đẩy được kiến trúc thành một máy “giảm xóc” lớn, hơn nữa còn tồn tại tấm lá chắn bức xạ để bảo vệ sự an toàn của hành khách.

Chương trình này có lẽ khả thi, nhưng nó có thể gây bất trắc phóng xạ cho tầng khí quyển. Vì thế, vào thập niên 60 của thế kỷ 20, sách lược này cuối cùng không được thực hiện.

Dù rằng có nhiều mối lo lắng, một số người vẫn đang tiếp tục tìm hiểu động cơ đẩy xung lực hạt nhân. Về lý thuyết, vận tốc tàu vũ trụ động cơ hạt nhân có thể đạt bằng 10% vận tốc ánh sáng.

3. Hoả tiễn nhiệt hạch hạt nhân

Công nghệ cất cánh không gian dựa theo động cơ hạt nhân hoàn toàn không phải chỉ có công nghệ đẩy xung lực hạt nhân, mà còn tồn tại cách thức sử dụng năng lượng hạt nhân khác. Chẳng hạn, hoả tiễn được lắp đặt một lò phản ứng phân hạch để tạo thành phản lực nhiệt hạch, từ đó tạo thành lực đẩy.



Trong các phản ứng hạt nhân đo đạc, hạt nhân được nén đo đạc, từ đó chào đời năng lượng lớn lao. Đa số các lò phản ứng nhiệt hạch được sử dụng tokamax làm chủ nhiên liệu trong một từ trường để bố trí phản ứng đo đạc.

Nhưng tokamak rất nặng, hoàn toàn không phù hợp với hoả tiễn. Vì thế, hoả tiễn động cơ hạt nhân đo đạc chắc rằng phải ứng dụng một cách thức khác gây ra phản ứng đo đạc, này là phản ứng hạt nhân đo đạc giới hạn quán tính.

Việc kiến trúc này dùng tia năng lượng cao (thường là tia laser) để thay thế từ trường của tokamak. Khi các phản ứng nhiệt hạch xảy ra, từ trường tiếp tục dẫn các ion xịt vào đuôi hoả tiễn, tạo thành lực đẩy hoả tiễn động cơ hạt nhân đo đạc.

4. Động cơ phản lực Busade

Toàn bộ các hoả tiễn đẩy, bao gồm cả hoả tiễn nhiệt hạch hạt nhân, đều tồn tại một vấn đề hại não chủ chốt tương đương. Để thực hiện được mục tiêu mau hơn & xa hơn, hoả tiễn phải đưa theo nhiều nhiên liệu hơn, mà nhiều nhiên liệu hơn thì chắc rằng tăng trọng lượng của hoả tiễn, tiến tới làm giảm lực đẩy.



Nếu mong muốn đi du lịch giữa các tại sao, chắc rằng phải tránh xa thực trạng đó. Vậy là, vào năm 1960, nhà vật lý Robert Busade đề nghị một động cơ phản lực, & động cơ phản lực Busade có thể khắc phục vấn đề này.

Nguyên lý của động cơ phản lực Busade không khác gì như hoả tiễn nhiệt hạch hạt nhân, nhưng nó không cần phải đưa đủ nhiên liệu hạt nhân. Nguyên lý làm việc của nó là: Trước hết là tiến hành ion hóa các chất hydrogen trong không gian chung quanh, sau đó sử dụng từ trường mạnh để hấp thụ các ion hydro làm nhiên liệu.

Tuy chương trình động cơ phản lực Busade không có vấn đề như lò phản ứng như trong hoả tiễn nhiệt hạch hạt nhân, nhưng nó phải đương đầu với hạn chế là mức độ từ trường. Do vật chất hydrogen trong không gian giữa các tại sao rất ít, chính vì vậy từ trường của nó phải đủ rộng mới có thể thực hiện được, thậm chí phải được mở rộng đến hàng ngàn km.

Trừ khi nó được tiến hành tính toán cụ thể trước khi phóng, kiến trúc được quỹ đạo chuẩn xác của các chuyến cất cánh tàu vũ trụ, như thế sẽ không cần đưa theo nhiều nhiên liệu, cũng không cần từ trường lớn nữa.

Bên cạnh đó, sáng tạo này có điểm yếu là tàu vũ trụ phải được vận hành theo quỹ đạo đã seting, chẳng thể cất cánh lệch ra bên ngoài, hơn nữa hành trình trở về từ hành tinh khác sẽ trở nên khốn khó hơn.

5. Công nghệ đẩy sử dụng năng lượng mặt trời .

Đây là một công nghệ cần phải đưa theo đủ nhiên liệu, chính vì vậy về lý thuyết có thể đạt vận tốc rất cao, nhưng nó thường đòi hỏi một khoảng thời gian mới có thể giải quyết được mục tiêu này.

Đối với truyền thống sử dụng sức gió để điều khiển tàu thuyền, “lưới” mặt trời sẽ hút năng lượng từ ánh nắng mặt trời. Hiện tại, công nghệ đẩy năng lượng mặt trời đã được thí nghiệm thành công trong buồng chân không trên địa cầu.

Bên cạnh đó, việc tiến hành thí nghiệm trong không gian vẫn chưa thành công. Chẳng hạn, trong năm 2005, Hiệp hội Hành tinh Mỹ – tổ chức khoa học vũ trụ nghiệp dư lớn nhất toàn cầu đã tìm hiểu chế tạo thành một con tàu vũ trụ “Universe 1”. Hoả tiễn đưa theo “lưới” mặt trời này đã bị rơi.

Dù rằng trong công đoạn đầu của công nghệ tồn tại rất nhiều vấn đề, nhưng “lưới” mặt trời vẫn là một công nghệ không gian rất hứa hẹn trong tương lai. Ít đặc biệt là nó có thể bảo đảm các chuyến cất cánh trong hệ mặt trời. Ánh sáng mặt trời có thể phân phối cho nó lực đẩy mạnh nhất. Trong tương lai, loài người có thể sử dụng năng lượng mặt trời để đi du lịch giữa các tại sao.

6. Công nghệ đẩy lưới từ trường

Sự độc đáo với lưới mặt trời là lưới từ trường do gió mặt trời tạo thành lực đẩy, chứ không phải là do ánh nắng tạo ra. Gió mặt trời là một dòng hạt đưa điện có từ trường.



Các nhà khoa học đề nghị, chung quanh tàu vũ trụ tạo thành một từ trường đối lập với từ trường gió mặt trời, như thế sẽ có thể sử dụng lực đối lưu của từ trường để đẩy tàu vũ trụ cất cánh trong không gian.

Một công nghệ tương đương là công nghệ “mạng nhện không gian”, tạo thành lưới điện chung quanh tàu vũ trụ, có thể đẩy lượng lớn ion dương trong gió mặt trời, từ đó có được lực đẩy.

Xem Thêm  Từ tên lửa xuyên lục địa R-7 đến tên lửa đưa các tàu vũ trụ lên không gian

Cho dù là lưới từ trường, hay là công nghệ “mạng nhện không gian” thì đều phải sử dụng từ trường để “lướt sóng”. Lực từ trường khiến cho tàu vũ trụ có thể biến đổi quỹ đạo, thậm chí rời khỏi không gian giữa các hành tinh.

Lưới mặt trời hay lưới từ tường đều không phù hợp cho việc đi du lịch giữa các hành tinh. Khi chúng rời xa mặt trời, cường độ tia mặt trời & gió mặt trời đều mau lẹ giảm mạnh. Chính vì thế, nó không đủ lực đẩy để đi sang hành tinh khác.

7. Công nghệ đẩy Laser

Do năng lượng mặt trời không đủ để đẩy tàu không gian, các nhà khoa học đã đặt ra công nghệ đẩy laser. Việc sử dụng chùm tia laser cực lớn sẽ đẩy tàu vũ trụ vào không gian, công nghệ đó chính là công nghệ “đốt cháy laser”.

Trên lưới mặt trời có phủ một lớp sơn đặc biệt, phát ra một chùm vi sóng trên mặt đất. Chùm vi sóng này đốt cháy lớp sơn đặc biệt, chào đời các phân tử tạo ra lực đẩy. Công nghệ này có vẻ sẽ khiến cho việc đi du lịch giữa các hành tinh trở nên mau hơn.

Công nghệ đẩy Laser cũng có nhiều thách thức đáng kể. Đầu tiên, các tia laser phải chăm chú vào tàu vũ trụ thật chuẩn xác. Dù rằng khoảng cách xa hơn, chùm tia laser cũng chẳng thể có bất kể sai sót nào. Còn nếu như không, tàu vũ trụ sẽ gặp nạn do không đủ năng lượng. Thứ hai, công suất do các tia laser chào đời phải siêu mạnh. Trong một số trường hợp, năng lượng thiết yếu cho nó có thể cao hơn rất nhiều đối với toàn bộ năng lượng hiện nay của loài người.

8. Công nghệ biến thể không – thời gian

Năm 1994, nhà vật lý của Đại học Wales Miguer Aerkubilie đã đặt ra công nghệ sử dụng vật chất giữa các hành tinh. Trong sáng tạo này, lực đẩy tàu vũ trụ chủ chốt do vật chất “ngoài trái đất” (loại vật chất hiện tại chưa được phát hiện) phân phối. Đây là một loại hạt có chất lượng & áp lực ngược.



Bên cạnh đó, sáng tạo công nghệ của Aerkubilie tồn tại rất nhiều vấn đề. Trước hết, để duy trì sự thay đổi thời gian & không gian này, cần phải có năng lượng rất lớn, loại năng lượng này có thể to hơn toàn thể năng lượng của vũ trụ.

Thứ hai, cỗ máy này có thể phóng ra lượng lớn bức xạ, đe dọa nghiêm trọng đến an toàn sinh mạng của hành khách tàu vũ trụ. không chỉ thế, “vật chất ngoài trái đất” có tồn tại hay không thì đến nay còn chưa được xác định. Chính vì thế, về mặt vật lý học, rất khó có thể tạo thành được quả bong bóng biến thể này.

9. Công nghệ sử dụng hố đen

Do có người đã nghĩ đến sự biến thể không – thời gian, do vậy có nhà khoa học đã nghĩ đến “đường hầm không – thời gian”. Họ tin rằng, có thể sử dụng “wormhole” (hố giun, hố đen) để thực hiện được sáng tạo này. Khái niệm về “hố giun” được đề nghị bởi nhà vật lý nổi tiếng người Mỹ John Wiley Harrell. Có nghĩa là, trong vũ trụ có thể tồn tại hai tầng hầm hẹp liên tiếp của không – thời gian khác nhau.

Trong thập niên 90 của thế kỷ 20, nhà vật lý S. Kafelnikov cũng từng đề nghị một định nghĩa “wormhole” khác.

Bên cạnh đó, toàn bộ các lý thuyết “wormhole” đều chẳng thể phân phối bằng chứng xác thực về sự tồn tại của “hố giun”, càng chẳng thể đề nghị được giải pháp thực tiễn nào về việc đi xuyên qua không – thời gian. Nếu các nhà khoa học có thể tìm ra câu giải đáp, thì vận tốc của tàu vũ trụ sẽ không những là định nghĩa vận tốc của ánh sáng.

10. Công nghệ không gian đa chiều

Tất cả chúng ta có thể chứng kiến không gian ba chiều. Bên cạnh đó, nhà vật lý người Đức Wilhelm Bernhard Buck nghĩ rằng, nếu vũ trụ có số lượng chiều không gian nhiều hơn, thì các phi thuyền có thể xuyên qua chúng & đạt được vận tốc cực lớn.

Ngoài những công nghệ kể trên, còn tồn tại công nghệ đưa tính lý thuyết nhiều hơn, chẳng hạn như hoả tiễn vật chất xám, tàu vũ trụ sao đen… Các nhà khoa học mơ ước, toàn bộ những công nghệ này đều bổ ích trong tương lai.

Theo nhà vật lý vị trí đầu tiên toàn cầu Stephen Hawkin, tới một ngày nào đó loài người có thể chế tác được những con tàu vũ trụ có vận tốc cất cánh gần bằng vận tốc ánh sáng (300.000km/giây) để làm chậm vận tốc trôi của thời gian so với những người trong tàu.

Nhờ vậy, những người trong tàu có thể cất cánh hàng nghìn năm tới tương lai, tới những hệ thống sao ở rất xa Trái Đất.

Về lý thuyết, điều đó có thể giúp con người “chinh phục tương lai”, thậm chí, từ vũ trụ quay trở lại để bình phục cuộc đời trên Trái Đất nếu xảy ra thảm họa bài trừ toàn thể sự sống trên Hành tinh Xanh.

Giáo sư Stephen Hawkin nghĩ rằng con người có thể chế tác được một tàu vũ trụ đồ sộ đưa tên “Tương đối”. Ông đặt tên con tàu như thế vì chuyến Du lịch Thời gian trên con tàu được thưc hiện dựa theo thuyết Tương đối của nhà bác học vĩ đại Albert Einstein.

Albert Einstein đã phát xuất hiện rằng nếu các vật thể chuyển động với tốc độ rất cao trong vũ trụ thì vận tốc trôi của thời gian so với các vật thể đó bị chững dần. Nếu các vật thể chuyển động với vận tốc như các tàu vũ trụ hiện tại thì hiệu ứng đó không đáng kể.

Song, nếu tàu vũ trụ tương lai theo giả định của Stephen Hawkin có thể chuyển động với tốc độ bằng 98% vận tốc ánh sáng thì hiệu ứng đó cực kỳ lớn: một ngày trên tàu sẽ bằng 1 năm trên Trái Đất.

Với vận tốc cất cánh như thế, tàu có thể cất cánh tới rìa dải Ngân hà trong vòng 80 năm so với những người trong tàu.

Theo tính toán của Stephen Hawkin, về mặt lý thuyết, một tàu vũ trụ như trên có thể cất cánh đạt vận tốc hơn 650 triệu dặm/giờ, nhưng tàu sẽ phải rất lớn để đưa theo lượng nhiên liệu thiết yếu, & sẽ phải mất tới 6 năm cất cánh mới đạt vận tốc tối đa.

Trong hai năm đầu, tàu chỉ có thể cất cánh với vận tốc bằng 50% vận tốc ánh sáng, 2 năm kế tiếp bằng 90% & tới hai năm kế tiếp đó mới đạt tốc độ 98% vận tốc ánh sáng.

Ngược với quãng đường về tương lai, một số nhà khoa học nghĩ rằng có thể đi ngược về dĩ vãng bằng cách dùng các lỗ sâu (wormholes), cửa ngõ nối các phần khác nhau của vũ trụ, tạo thành các “lối đi tắt” ngược thời gian về dĩ vãng hoặc vượt lên trước về tương lai.

Theo lý thuyết, các lỗ hổng đó tồn tại ở mức độ quantum, bé hơn cả nguyên tử. Vì vậy, thách thức đưa ra là làm sao mà làm rộng lỗ hổng đó để loài người có thể chui qua.

Giáo sư Stephen Hawkin bác bỏ quan niệm trên & nghĩ rằng du lịch ngược thời gian về dĩ vãng sẽ tạo thành “nghịch lý khoa học điên khùng”, theo đó, một nhà tìm hiểu có thể đi trái lại thời gian & bắn chết bản thân anh ta trong dĩ vãng.

Điều đó đưa ra thắc mắc là ai bắn? Bởi lẽ, nếu anh ta đã chết từ trước rồi thì làm sao còn tồn tại thể có anh ta để mà đi trái lại thời gian để bắn?

Theo giáo sư Stephen Hawkin, chẳng thể có loại máy thời gian giúp đi trái lại dĩ vãng như thế vì nó vi phạm nguyên tắc căn bản: “nhân trước quả sau”. Vì vậy, ông không tin rằng loài người có thể đi trái lại dĩ vãng dù là sử dụng lỗ sâu hay bất kỳ giải pháp nào khác.

Theo mạng “New Scientist” của Anh, với sự tiến triển mau lẹ của công nghệ vũ trụ, loài người hiểu biết về không gian ngày càng nhiều hơn. Nhưng những thách thức của các chuyến cất cánh không gian vẫn đang tiếp tục cản trở chiêm bao cất cánh xa hơn của loài người. Để đạt được mục tiêu cất cánh xa hơn nữa, các nhà khoa học đã tìm hiểu một loạt công nghệ mới & có những sáng tạo mới cho sách lược du lịch không gian trong tương lai.Gần đây, trang mạng “New Scientist” đã tiến hành giới thiệu & nghiên cứu về 10 công nghệ không gian trong tương lai, cùng lúc nhận xét khả năng thực hiện chúng.Dưới đây là 10 công nghệ không gian tương lai mà các nhà khoa học nghĩ rằng có thể đạt được, dù rằng trong đó có một số công nghệ hầu hết chẳng thể thực hiện được.Các loại hoả tiễn truyền thống có thể phóng lên là do có ống xả khí vận tốc cao phụt ở phía sau. Ion đẩy cũng là ứng dụng nguyên lý phản lực tương đương, nhưng nó không sử dụng nhiên liệu đốt cháy để chào đời hơi nóng cao độ, mà là một loạt các hạt tích điện hoặc các ion được phóng ra.Có thể lực đẩy của nó tương đối yếu, nhưng điều trọng yếu là ion đẩy cần nhiên liệu ít hơn nhiều đối với một hoả tiễn thông thường. Miễn là chức năng của ion đẩy có thể duy trì ổn định bền lâu, cuối cùng nó sẽ có thể đẩy nhanh các tàu vũ trụ với một vận tốc cao hơn.Công nghệ liên quan đến ion đẩy đã được ứng dụng cho một số tàu vũ trụ trong không gian, ví dụ như tàu khảo sát không gian “Hayabusa” của Nhật Bản & tàu không gian “SMART-1” của châu Âu, hơn nữa công nghệ đã có những tiến bộ rất lớn.Xa hơn, trong tương lai, các tàu vũ trụ có triển vọng được sử dụng trong du lịch không gian vũ trụ có vẻ là hoả tiễn ion VASIMR. Loại hoả tiễn này hơi khác đối với Ion đẩy thông thường. Ion đẩy thông dụng sử dụng một trường điện từ mạnh để đẩy nhanh các thể ion, mà hoả tiễn ion như VASIMR thì sử dụng máy phát tần số radio tăng nhiệt cho các ion nóng đến 1 triệu độ C.Trong môi trường có từ trường mạnh, các ion quay với tần số cố định, bố trí máy phán tần số vô tuyến đến tần số này, bơm năng lượng cực mạnh cho các ion, & không ngừng tăng trưởng lực đẩy.Thực nghiệm sơ bộ minh chứng, nếu mọi việc thuận lợi, hoả tiễn ion VASIMR sẽ có thể mang tàu vũ trụ có người lái lên sao Hỏa trong vòng 39 ngày.Trong các loại công nghệ, theo cách nhìn thông thường, bất trắc nhất & liều lĩnh nhất phải nói đến công nghệ đẩy xung lực hạt nhân. Sáng tạo căn bản của công nghệ đẩy xung lực hạt nhân chính là, đuôi của hoả tiễn ném ra một “quả bom” nguyên tử theo định kỳ để tạo thành lực đẩy.Sáng tạo kỳ quái đó là do Đơn vị đặc trách sách lược tìm hiểu quốc phòng thượng hạng của Bộ Quốc phòng Mỹ đặt ra. Chiến lược tìm hiểu này đưa tên “Kế hoạch Orion”. Đây là sách lược được Mỹ thực sự cân nhắc vào năm 1955. Mục tiêu của sách lược là để tìm hiểu một kế hoạch du lịch vận tốc nhanh giữa các tại sao.Trong chương trình được Đơn vị đặc trách sách lược tìm hiểu quốc phòng thượng hạng cuối cùng đặt ra, hoả tiễn đẩy được kiến trúc thành một máy “giảm xóc” lớn, hơn nữa còn tồn tại tấm lá chắn bức xạ để bảo vệ sự an toàn của hành khách.Chương trình này có lẽ khả thi, nhưng nó có thể gây bất trắc phóng xạ cho tầng khí quyển. Vì thế, vào thập niên 60 của thế kỷ 20, sách lược này cuối cùng không được thực hiện.Dù rằng có nhiều mối lo lắng, một số người vẫn đang tiếp tục tìm hiểu động cơ đẩy xung lực hạt nhân. Về lý thuyết, vận tốc tàu vũ trụ động cơ hạt nhân có thể đạt bằng 10% vận tốc ánh sáng.Công nghệ cất cánh không gian dựa theo động cơ hạt nhân hoàn toàn không phải chỉ có công nghệ đẩy xung lực hạt nhân, mà còn tồn tại cách thức sử dụng năng lượng hạt nhân khác. Chẳng hạn, hoả tiễn được lắp đặt một lò phản ứng phân hạch để tạo thành phản lực nhiệt hạch, từ đó tạo thành lực đẩy.Trong các phản ứng hạt nhân đo đạc, hạt nhân được nén đo đạc, từ đó chào đời năng lượng lớn lao. Đa số các lò phản ứng nhiệt hạch được sử dụng tokamax làm chủ nhiên liệu trong một từ trường để bố trí phản ứng đo đạc.Nhưng tokamak rất nặng, hoàn toàn không phù hợp với hoả tiễn. Vì thế, hoả tiễn động cơ hạt nhân đo đạc chắc rằng phải ứng dụng một cách thức khác gây ra phản ứng đo đạc, này là phản ứng hạt nhân đo đạc giới hạn quán tính.Việc kiến trúc này dùng tia năng lượng cao (thường là tia laser) để thay thế từ trường của tokamak. Khi các phản ứng nhiệt hạch xảy ra, từ trường tiếp tục dẫn các ion xịt vào đuôi hoả tiễn, tạo thành lực đẩy hoả tiễn động cơ hạt nhân đo đạc.Toàn bộ các hoả tiễn đẩy, bao gồm cả hoả tiễn nhiệt hạch hạt nhân, đều tồn tại một vấn đề hại não chủ chốt tương đương. Để thực hiện được mục tiêu mau hơn & xa hơn, hoả tiễn phải đưa theo nhiều nhiên liệu hơn, mà nhiều nhiên liệu hơn thì chắc rằng tăng trọng lượng của hoả tiễn, tiến tới làm giảm lực đẩy.Nếu mong muốn đi du lịch giữa các tại sao, chắc rằng phải tránh xa thực trạng đó. Vậy là, vào năm 1960, nhà vật lý Robert Busade đề nghị một động cơ phản lực, & động cơ phản lực Busade có thể khắc phục vấn đề này.Nguyên lý của động cơ phản lực Busade không khác gì như hoả tiễn nhiệt hạch hạt nhân, nhưng nó không cần phải đưa đủ nhiên liệu hạt nhân. Nguyên lý làm việc của nó là: Trước hết là tiến hành ion hóa các chất hydrogen trong không gian chung quanh, sau đó sử dụng từ trường mạnh để hấp thụ các ion hydro làm nhiên liệu.Tuy chương trình động cơ phản lực Busade không có vấn đề như lò phản ứng như trong hoả tiễn nhiệt hạch hạt nhân, nhưng nó phải đương đầu với giới hạn là mức độ từ trường. Do vật chất hydrogen trong không gian giữa các tại sao rất ít, chính vì vậy từ trường của nó phải đủ rộng mới có thể thực hiện được, thậm chí phải được mở rộng đến hàng ngàn km.Trừ khi nó được tiến hành tính toán cụ thể trước khi phóng, kiến trúc được quỹ đạo chuẩn xác của các chuyến cất cánh tàu vũ trụ, như thế sẽ không cần đưa theo nhiều nhiên liệu, cũng không cần từ trường lớn nữa.Bên cạnh đó, sáng tạo này có điểm yếu là tàu vũ trụ phải được vận hành theo quỹ đạo đã seting, chẳng thể cất cánh lệch ra bên ngoài, hơn nữa quãng đường trở về từ hành tinh khác sẽ trở nên khốn khó hơn.5. Công nghệ đẩy sử dụng năng lượng mặt trời .Đây là một công nghệ cần phải đưa theo đủ nhiên liệu, chính vì vậy về lý thuyết có thể đạt vận tốc rất cao, nhưng nó thường đòi hỏi một khoảng thời gian mới có thể giải quyết được mục tiêu này.Đối với truyền thống sử dụng sức gió để điều khiển tàu thuyền, “lưới” mặt trời sẽ hút năng lượng từ ánh nắng mặt trời. Hiện tại, công nghệ đẩy năng lượng mặt trời đã được thí nghiệm thành công trong buồng chân không trên địa cầu.Bên cạnh đó, việc tiến hành thí nghiệm trong không gian vẫn chưa thành công. Chẳng hạn, trong năm 2005, Hiệp hội Hành tinh Mỹ – tổ chức khoa học vũ trụ nghiệp dư lớn nhất toàn cầu đã tìm hiểu chế tạo thành một con tàu vũ trụ “Universe 1”. Hoả tiễn đưa theo “lưới” mặt trời này đã bị rơi.Dù rằng trong công đoạn đầu của công nghệ tồn tại rất nhiều vấn đề, nhưng “lưới” mặt trời vẫn là một công nghệ không gian rất hứa hẹn trong tương lai. Ít đặc biệt là nó có thể bảo đảm các chuyến cất cánh trong hệ mặt trời. Ánh sáng mặt trời có thể phân phối cho nó lực đẩy mạnh nhất. Trong tương lai, loài người có thể sử dụng năng lượng mặt trời để đi du lịch giữa các tại sao.Sự độc đáo với lưới mặt trời là lưới từ trường do gió mặt trời tạo thành lực đẩy, chứ không phải là do ánh nắng tạo ra. Gió mặt trời là một dòng hạt đưa điện có từ trường.Các nhà khoa học đề nghị, chung quanh tàu vũ trụ tạo thành một từ trường đối lập với từ trường gió mặt trời, như thế sẽ có thể sử dụng lực đối lưu của từ trường để đẩy tàu vũ trụ cất cánh trong không gian.Một công nghệ tương đương là công nghệ “mạng nhện không gian”, tạo thành lưới điện chung quanh tàu vũ trụ, có thể đẩy lượng lớn ion dương trong gió mặt trời, từ đó có được lực đẩy.Cho dù là lưới từ trường, hay là công nghệ “mạng nhện không gian” thì đều phải sử dụng từ trường để “lướt sóng”. Lực từ trường khiến cho tàu vũ trụ có thể biến đổi quỹ đạo, thậm chí rời khỏi không gian giữa các hành tinh.Lưới mặt trời hay lưới từ tường đều không phù hợp cho việc đi du lịch giữa các hành tinh. Khi chúng rời xa mặt trời, cường độ tia mặt trời & gió mặt trời đều mau lẹ giảm mạnh. Chính vì thế, nó không đủ lực đẩy để đi sang hành tinh khác.Do năng lượng mặt trời không đủ để đẩy tàu không gian, các nhà khoa học đã đặt ra công nghệ đẩy laser. Việc sử dụng chùm tia laser cực lớn sẽ đẩy tàu vũ trụ vào không gian, công nghệ đó chính là công nghệ “đốt cháy laser”.Cái gọi là “đốt cháy laser” chính là việc sử dụng tia laser cực mạnh để ăn mòn hết kim loại đặc biệt của đuôi tàu vũ trụ, kim loại dần dần bốc hơi & tạo thành lực đẩy. Một loại công nghệ tương đương khác này là công nghệ lưới mặt trời do nhà vật lý & tiểu thuyết khoa học viễn tưởng Gregory Benford đặt ra, tức là lắp đặt lưới mặt trời vào tàu vũ trụ.Trên lưới mặt trời có phủ một lớp sơn đặc biệt, phát ra một chùm vi sóng trên mặt đất. Chùm vi sóng này đốt cháy lớp sơn đặc biệt, chào đời các phân tử tạo ra lực đẩy. Công nghệ này có vẻ sẽ khiến cho việc đi du lịch giữa các hành tinh trở nên mau hơn.Công nghệ đẩy Laser cũng có nhiều thách thức đáng kể. Đầu tiên, các tia laser phải chăm chú vào tàu vũ trụ thật chuẩn xác. Dù rằng khoảng cách xa hơn, chùm tia laser cũng chẳng thể có bất kể sai sót nào. Còn nếu như không, tàu vũ trụ sẽ gặp nạn do không đủ năng lượng. Thứ hai, công suất do các tia laser chào đời phải siêu mạnh. Trong một số trường hợp, năng lượng thiết yếu cho nó có thể cao hơn rất nhiều đối với toàn bộ năng lượng hiện tại của loài người.Năm 1994, nhà vật lý của Đại học Wales Miguer Aerkubilie đã đặt ra công nghệ sử dụng vật chất giữa các hành tinh. Trong sáng tạo này, lực đẩy tàu vũ trụ chủ chốt do vật chất “ngoài trái đất” (loại vật chất hiện tại chưa được phát hiện) phân phối. Đây là một loại hạt có chất lượng & căng thẳng ngược.Nó có thể “bóp méo” thời gian & không gian, từ đó khiến cho tàu vũ trụ mau lẹ đến gần không gian phía trước, còn không gian phía sau lại không ngừng mở rộng. Tàu vũ trụ giống như đang ở trong một quả bong bóng ngày càng phình to & có thể cất cánh mau hơn vận tốc ánh sáng, hơn nữa nó cũng sẽ không đi trái lại nguyên lý của thuyết tương đối.Bên cạnh đó, sáng tạo công nghệ của Aerkubilie tồn tại rất nhiều vấn đề. Trước hết, để duy trì sự thay đổi thời gian & không gian này, phải có năng lượng rất lớn, loại năng lượng này có thể to hơn toàn thể năng lượng của vũ trụ.Thứ hai, cỗ máy này có thể phóng ra lượng lớn bức xạ, đe dọa cực kỳ nghiêm trọng đến an toàn sinh mạng của hành khách tàu vũ trụ. không chỉ thế, “vật chất ngoài trái đất” có tồn tại hay không thì đến nay còn chưa được xác nhận. Chính vì thế, về mặt vật lý học, rất khó có thể tạo thành được quả bong bóng biến thể này.Do có người đã nghĩ đến sự biến thể không – thời gian, do vậy có nhà khoa học đã nghĩ đến “đường hầm không – thời gian”. Họ tin rằng, có thể sử dụng “wormhole” (hố giun, hố đen) để thực hiện được sáng tạo này. Định nghĩa về “hố giun” được đề nghị bởi nhà vật lý nổi tiếng người Mỹ John Wiley Harrell. Có nghĩa là, trong vũ trụ có thể tồn tại hai tầng hầm hẹp liên tiếp của không – thời gian khác nhau.Vấn đề chính ở giai đoạn này là, “hố giun” có thực sự tồn tại? Nếu có, tất cả chúng ta có thể đi xuyên qua được không? Bên cạnh đó, những vấn đề này đến nay vẫn chưa có câu giải đáp. Có thể giống với vật chất “ngoài trái đất” như trên, “hố giun” hoàn toàn không tồn tại.Trong thập niên 90 của thế kỷ 20, nhà vật lý S. Kafelnikov cũng từng đề nghị một định nghĩa “wormhole” khác.Bên cạnh đó, toàn bộ các lý thuyết “wormhole” đều chẳng thể phân phối chứng cớ xác thực về sự tồn tại của “hố giun”, càng chẳng thể đề nghị được giải pháp thực tiễn nào về việc đi xuyên qua không – thời gian. Nếu các nhà khoa học có thể tìm ra câu giải đáp, thì vận tốc của tàu vũ trụ sẽ không những là định nghĩa vận tốc của ánh sáng.Tất cả chúng ta có thể chứng kiến không gian ba chiều. Bên cạnh đó, nhà vật lý người Đức Wilhelm Bernhard Buck nghĩ rằng, nếu vũ trụ có số lượng chiều không gian nhiều hơn, thì các phi thuyền có thể xuyên qua chúng & đạt được vận tốc cực lớn.Tàu vũ trụ siêu nhanh có thể cất cánh đến mặt trăng trong vài phút, cất cánh đến sao Hỏa chỉ cần 2,5 giờ, để đến được thiên hà Alpha Centauri chỉ cần 80 ngày. Bên cạnh đó, sáng tạo này thật khó hiểu, lý thuyết của Wilhelm chưa lúc nào được các cộng sự thừa nhận.Ngoài những công nghệ kể trên, còn tồn tại công nghệ đưa tính lý thuyết nhiều hơn, chẳng hạn như hoả tiễn vật chất xám, tàu vũ trụ sao đen… Các nhà khoa học mơ ước, toàn bộ những công nghệ này đều bổ ích trong tương lai.Theo nhà vật lý vị trí đầu tiên toàn cầu Stephen Hawkin, tới một ngày nào đó loài người có thể chế tác được những con tàu vũ trụ có vận tốc cất cánh gần bằng vận tốc ánh sáng (300.000km/giây) để làm chậm vận tốc trôi của thời gian so với những người trong tàu.Nhờ vậy, những người trong tàu có thể cất cánh hàng nghìn năm tới tương lai, tới những hệ thống sao ở rất xa Trái Đất.Về lý thuyết, điều đó có thể giúp con người “chinh phục tương lai”, thậm chí, từ vũ trụ quay trở lại để bình phục cuộc đời trên Trái Đất nếu xảy ra thảm họa bài trừ toàn thể sự sống trên Hành tinh Xanh.Giáo sư Stephen Hawkin nghĩ rằng con người có thể chế tác được một tàu vũ trụ đồ sộ đưa tên “Tương đối”. Ông đặt tên con tàu như thế vì chuyến Du lịch Thời gian trên con tàu được thưc hiện dựa theo thuyết Tương đối của nhà bác học vĩ đại Albert Einstein.Albert Einstein đã phát xuất hiện rằng nếu các vật thể chuyển động với vận tốc rất cao trong vũ trụ thì vận tốc trôi của thời gian so với các vật thể đó bị chững dần. Nếu các vật thể chuyển động với vận tốc như các tàu vũ trụ hiện tại thì hiệu ứng đó không đáng kể.Song, nếu tàu vũ trụ tương lai theo giả định của Stephen Hawkin có thể chuyển động với tốc độ bằng 98% vận tốc ánh sáng thì hiệu ứng đó cực kỳ lớn: một ngày trên tàu sẽ bằng 1 năm trên Trái Đất.Với vận tốc cất cánh như thế, tàu có thể cất cánh tới rìa dải Ngân hà trong vòng 80 năm so với những người trong tàu.Theo tính toán của Stephen Hawkin, về mặt lý thuyết, một tàu vũ trụ như trên có thể cất cánh đạt vận tốc hơn 650 triệu dặm/giờ, nhưng tàu sẽ phải rất lớn để đưa theo lượng nhiên liệu thiết yếu, & sẽ phải mất tới 6 năm cất cánh mới đạt vận tốc tối đa.Trong hai năm đầu, tàu chỉ có thể cất cánh với vận tốc bằng 50% vận tốc ánh sáng, 2 năm kế tiếp bằng 90% & tới hai năm kế tiếp đó mới đạt vận tốc 98% vận tốc ánh sáng.Ngược với quãng đường về tương lai, một số nhà khoa học nghĩ rằng có thể đi ngược về dĩ vãng bằng cách dùng các lỗ sâu (wormholes), cửa ngõ nối các phần khác nhau của vũ trụ, tạo thành các “lối đi tắt” ngược thời gian về dĩ vãng hoặc vượt lên trước về tương lai.Theo lý thuyết, các lỗ hổng đó tồn tại ở mức độ quantum, bé hơn cả nguyên tử. Vì vậy, thách thức đưa ra là làm sao mà làm rộng lỗ hổng đó để loài người có thể chui qua.Giáo sư Stephen Hawkin bác bỏ quan niệm trên & nghĩ rằng du lịch ngược thời gian về dĩ vãng sẽ tạo thành “nghịch lý khoa học điên khùng”, theo đó, một nhà tìm hiểu có thể đi trái lại thời gian & bắn chết bản thân anh ta trong dĩ vãng.Điều đó đưa ra thắc mắc là ai bắn? Bởi lẽ, nếu anh ta đã chết từ trước rồi thì làm sao còn tồn tại thể có anh ta để mà đi trái lại thời gian để bắn?Theo giáo sư Stephen Hawkin, chẳng thể có loại máy thời gian giúp đi trái lại dĩ vãng như thế vì nó vi phạm nguyên tắc căn bản: “nhân trước quả sau”. Vì vậy, ông không tin rằng loài người có thể đi trái lại dĩ vãng dù là sử dụng lỗ sâu hay bất kỳ giải pháp nào khác.

Xem Thêm  Vũ trụ rộng bao nhiêu? Những sự thật thú vị về vũ trụ bao la

By ads_law

Trả lời