Khoa học vũ trụ trong thế kỷ 21 không chỉ đạt được những bước tiến vượt bậc mà còn được đánh dấu bởi những công trình khoa học vĩ đại mang tầm vóc của nhân loại. Trong đó phải nhắc đến giấc mơ xây dựng thành công hệ thống thang máy trên vũ trụ của các nhà khoa học.
New Page 1
Khoa học vũ trụ trong thế kỷ 21 không
chỉ đạt được những bước
tiến vượt bậc mà còn được đánh
dấu bởi những công trình khoa học vĩ đại
mang tầm vóc của nhân loại. Trong đó phải
nhắc đến giấc mơ xây dựng thành công
hệ thống thang máy trên vũ trụ của các nhà khoa
học.
Không chỉ dừng lại ở ý tưởng xa
vời, giấc mơ xây dựng thang máy vũ trụ
đang dần được các nhà khoa học từng bước
biến thành hiện thực và được đánh giá
sẽ là một trong những công trình lớn nhất
từ trước tới nay trong ngành khoa học vũ
trụ.
Ý tưởng thú vị về thang máy vũ trụ
(space elevator) lần đầu tiên được đề
cập tới bởi một nhà khoa học Anh tên là Arthur
Clarke và từng là đề tài hấp dẫn được
khai thác trong các loạt tiểu thuyết khoa học
viễn tưởng của các nhà văn. Tuy nhiên, ý tưởng
này cũng đã hấp dẫn giới khoa học và thôi
thúc các nhà khoa học Anh trong việc nghiên cứu nó.
Đầu năm 2009, những bước đầu tiên
của kế hoạch xây dựng thang máy vũ trụ
ứng dụng công nghệ cao đã bắt đầu
được thực hiện.
Với khoản tiền trị giá 4 triệu đô la do
NASA (Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ) hỗ trợ,
nhóm các nhà khoa học tại Trường đại
học Cambridge - Anh đã nghiên cứu và chế tạo thành
công thiết bị ròng rọc chịu lực cực
lớn cấu tạo từ một lõi trụ bằng
sợi carbon có tính chất siêu nhẹ, song kết cấu
cho phép tải được trọng lượng rất
lớn. giá máy khoan địa chất, máy khoan đập đáy
Đây là phần đầu tiên và vô cùng quan
trọng của chiếc thang máy, bởi theo như dự
định của các nhà khoa học, thiết bị ròng
rọc siêu bền cùng với hệ thống cáp chịu
lực này sẽ cho phép đỡ được thang máy
và vận hành chúng di chuyển thông suốt trong khoảng
cách dài hàng nghìn kilômét từ trái đất vào vũ
trụ.
Theo đánh giá của giới khoa học, công trình thang
máy vũ trụ sẽ mang lại một cuộc cách
mạng trong ngành giao thông vũ trụ. Nó sẽ giúp con người
dễ dàng đi vào vũ trụ với chi phí ít tốn kém
hơn, đồng thời phục vụ hiệu quả
từ việc đưa người vào vũ trụ,
mở ra kỉ nguyên mới về du lịch trên vũ
trụ, cho tới việc nghiên cứu vũ trụ trong tương
lai. Một cánh cửa mới cũng đang dần
được mở ra cho ngành khoa học vũ trụ
của nhân loại cùng với công trình thang máy vũ
trụ này. Hiện chi phí cho mỗi chuyến bay vào vũ
trụ khá đắt đỏ. Trung bình một chuyến
bay vào vũ trụ theo tính toán của NASA gần 308
triệu bảng (tương đương gần 552
triệu đô la Mỹ) cho một lần phóng tên lửa
và tiêu tốn khoảng gần 900 tấn nhiên liệu
để đốt cháy tên lửa.
Hãng hàng không vũ trụ Mỹ còn dự tính tới
những lỗ hổng kinh phí khổng lồ mà Mỹ
sẽ phải đối mặt vào thời điểm
thay thế toàn bộ hệ thống tên lửa đã quá
cũ kĩ. Ước tính tới năm 2010 hoặc năm
2014, Mỹ sẽ phải thay thế toàn bộ các hệ
thống tên lửa "già nua" hiện nay của nước
này. Hiện, Mỹ đã ký kết nhiều hợp đồng
với các hãng cung cấp dịch vụ hàng không vũ
trụ tư nhân như Space X, một số nhà cung cấp
dịch vụ internet... Nhằm duy trì sự thông suốt
liên lạc với trạm vũ trụ quốc tế trong
những năm tới. Trong trường hợp phải
tạm dừng các hoạt động liên quan đến
việc phóng tàu vũ trụ, thang máy vũ trụ có
thể là một giải pháp mà NASA nhắm tới,
mặc dù với thời gian ngắn ngủi từ nay
đến 2014, công trình thang máy vũ trụ khó có
thể kịp hoàn thành.
Giáo sư Alan Windle - người đứng đầu
nhóm nghiên cứu của các nhà khoa học Cambridge - cho
biết: trung bình trong một ngày, các nhà khoa học
chỉ có thể tạo được khoảng 1gam nguyên
liệu công nghệ cao phục vụ cho việc chế
tạo khoảng 29km đường cáp siêu chịu
lực. Và để hoàn tất việc tạo ra
đường cáp đủ dài cho thang máy vũ trụ,
công việc này có thể sẽ kéo dài nhiều năm,
thậm chí là trong hàng chục năm.
Tổng số chiều dài cáp thang máy cần để
lên tới được quĩ đạo trái đất
là 35.405km (để tới được trạm vũ
trụ quốc tế là 35.799km) và chi phí để chế
tạo nó là vô cùng lớn. Tuy nhiên, các nhà khoa học
đặt không ít tham vọng vào sự thành công của công
trình này.
Năm 1895, nhà khoa học người Nga Konstantin
Tsiolkovsky là người đầu tiên đặt nền móng
lý thuyết cho công trình thang máy vũ trụ. Ý tưởng
này sau đó đã được đưa ra tranh
luận trong một thời gian khá dài, cho tới tận năm
1970, khi Clarke chính thức xây dựng nên mô hình tưởng
tượng của ông về thang máy vũ trụ trong
cuốn tiểu thuyết khoa học viễn tưởng có
tên "The Fountains of Paradise" Trong đó, Clarke đã
đề cập đến việc xây dựng một
hệ thống thang máy nối liền trái đất
với vũ trụ. Ý tưởng này sau đó đã
bị không ít người nhạo báng và bị coi là
thiếu tính thực tế, cho tới khi các nhà khoa
học bắt đầu nhìn ra khả năng thực
tế trong việc tạo ra loại vật liệu siêu
chịu lực dùng để làm cáp cho hệ thống
thang máy, vấn đề mới được đề
cập tới một cách nghiêm túc. Thực chất là vào
năm 1990, sau khi vật liệu nano (nano tubes) ra đời,
và chứng tỏ khả năng chịu lực cũng như
các yếu tố vượt trội khác của loại
vật liệu mới. Loại vật liệu này đã
mang lại khả năng sẽ chịu được
lực hút cực lớn của trái đất, ngoài ra là
lực li tâm do trái đất quay quanh trục tạo ra và
đem lại hi vọng sẽ là loại vật liệu dùng
làm cáp thang máy vũ trụ trong tương lai.
Năm 2008, ý tưởng về thang máy vũ trụ
mới chính thức được phát triển thành công
trình khoa học và thực tế được từng bước
tiến hành xây dựng. Để đạt được
kết quả theo đúng kế hoạch đề ra, trung
bình trong một giây các nhà khoa học sẽ phải
chế tạo được 2 mét cáp siêu chịu lực.
Trong cuộc hội thảo gần đây nhất của các
nhà khoa học diễn ra tại Luxembourg, giới khoa
học đã dự tính rằng: Để hoàn thành
được hệ thống cáp thang máy vũ trụ, có
thể sẽ phải tốn từ 5 đến 10 năm, và
toàn bộ công trình có thể sẽ kéo dài sang nhiều
thập kỷ tới. Rõ ràng là sẽ phải mất
một thời gian khá dài, tuy nhiên, đây là một công
trình có khả năng hiện thực hóa trong tương
lai .
Theo SK & ĐS (The Times)