Thang Máy Vũ Trụ: Giấc Mơ Kỳ Diệu Đang Chờ Được Hiện Thực Hóa

Nếu như máy bay từng là một ý tưởng điên rồ được anh em nhà Wright biến thành hiện thực, tại sao thang máy vũ trụ lại không thể trở thành một thực tế trong tương lai? Có thể một kỷ nguyên mới sẽ được mở ra, giống như những thành tựu của ngành hàng không.

Toàn thế giới đều khao khát khám phá vũ trụ.
Bước nhảy đầu tiên về khái niệm thang máy vũ trụ được thực hiện bởi nhà khoa học người Nga Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935). Ông đã lấy cảm hứng từ Tháp Eiffel và tưởng tượng ra một tháp vươn từ bề mặt Trái Đất lên quỹ đạo địa tĩnh.

Tuy nhiên, phải mất đến 65 năm, kỹ sư người Nga Yuri Artsutanov mới phát triển ý tưởng này và trình bày trong bài viết “Đến Vũ Trụ Bằng Đường Sắt Điện”. Ông cho rằng: “Một chuyến đi vào vũ trụ bằng tên lửa sẽ không bao giờ giống như chuyến đi bằng thuyền hay xe điện, và những người trên tàu sẽ phải chịu đựng ‘chuỗi lực hấp dẫn’, ‘gia tốc cao’ và ‘tiếng ồn động cơ’. Do đó, thiết kế một thang máy rất cao sẽ giải quyết những bất tiện này.”

Không chỉ có Nga – quê hương của nhà du hành vũ trụ đầu tiên, mà các quốc gia công nghệ tiên tiến như Nhật Bản, Đức, Mỹ và Trung Quốc cũng đang nghiên cứu sâu về con đường thử nghiệm này.

Có vẻ như khát khao chinh phục vũ trụ bằng một thang máy đã thu hút sự chú ý của các nhà khoa học toàn cầu.

Liệu Có Phải Là Ảo Tưởng?

Có thể bạn sẽ xem ý tưởng về thang máy vũ trụ như một tưởng tượng khoa học viễn tưởng. Nhưng hãy nghĩ lại. Đây không chỉ là một giấc mơ; đó là khả năng có thể thành hiện thực. Vậy chuyện gì đang xảy ra?

Vào năm 2014, Tập đoàn Obayashi đã công bố kế hoạch xây dựng một thang máy vũ trụ. Thang máy này sẽ được làm bằng ống nano carbon, có diện tích 96.000 km, với một cảng nổi đường kính 400m và một trọng tải đối trọng 12.500 tấn, dự kiến chi phí lên tới 9 tỷ USD.

Ống nano carbon có độ bền kéo cao gấp 20 lần so với thép. Các tính toán lý thuyết cho thấy, ngay cả một sợi dây làm từ vật liệu này cũng có thể chịu được trọng lượng của một cabin. Nhà nghiên cứu người Mỹ Bradley C. Edwards đã thiết kế và cải tiến sợi cáp cho dự án này sao cho nó có thể chịu được lực hấp dẫn từ các tiểu hành tinh.

Tập đoàn Obayashi hình dung ra một thang máy vũ trụ có thể vận chuyển tối đa 30 hành khách trong cabin được cung cấp điện, di chuyển với tốc độ 200 km/h trong suốt 8 ngày. Khái niệm sáng tạo này cũng có thể nâng và hạ các tải trọng nặng với chi phí chỉ bằng 1/100 so với một lần phóng tên lửa truyền thống.


Nhóm thử nghiệm thang máy vũ trụ Raptor từ Đại học Nihon (Nhật Bản), do Giáo sư Yoshio Aoki thuộc Khoa Kỹ thuật Cơ khí và Thiết bị Chính xác dẫn đầu, đã tham gia bốn cuộc thi Thách Thức Thang Máy Vũ Trụ Châu Âu do Đại học Kỹ thuật Munich (Đức) tổ chức, nơi họ đang thử nghiệm tính khả thi của các cấu trúc cơ học.

Là một phần trong chương trình khám phá vũ trụ đầy tham vọng, bao gồm các sứ mệnh đến sao Hỏa trong tương lai, Trung Quốc cũng đang tích cực nghiên cứu phát triển thang máy vũ trụ. Ông Wang Xiaojun, Giám đốc Viện Công nghệ Tên lửa Phóng Trung Quốc (CALT), đã công bố điều này tại Hội nghị Khám phá Vũ Trụ Toàn Cầu năm 2021 (GLEX), nhấn mạnh tiềm năng của thang máy vũ trụ trong việc cách mạng hóa du hành vũ trụ.

Kế hoạch, theo báo cáo của Global Times, bao gồm ba giai đoạn: khám phá robot và thu thập mẫu, xây dựng khu định cư cho con người, và sử dụng thang máy vũ trụ, được gọi là “Thang Đoạn Của Thiên Đàng”, để vận chuyển hàng hóa.


Các thành phần cơ bản của một thang máy vũ trụ bao gồm: một dây cáp, một đầu gắn vào Trái Đất, thường ở vùng biển trên xích đạo. Đầu còn lại được kết nối với một đối trọng ngoài vũ trụ. Ngoài ra, còn có một thiết bị leo, gắn vào cáp và sẽ chịu trách nhiệm vận chuyển người và hàng hóa vào vũ trụ. Cáp dự kiến dài tới 100.000 km, dài hơn nhiều so với quỹ đạo của các vệ tinh giám sát Trái Đất.

Theo thống kê, chi phí phóng một kilogram hàng hóa vào vũ trụ là rất đắt, trung bình khoảng 22.000 USD. Chi phí này được tính từ chuyến bay đầu tiên của tàu con thoi Columbia vào ngày 12 tháng 4 năm 1981 và hơn 100 tàu vũ trụ khác đã bay vào vũ trụ kể từ đó.

Tuy nhiên, thang máy vũ trụ được đề xuất hứa hẹn sẽ cách mạng hóa du hành vũ trụ bằng cách giảm chi phí vận chuyển xuống một phần 50 đến 100. Sự giảm giá mạnh mẽ này khiến thang máy vũ trụ trở thành một khoản đầu tư rất hấp dẫn, nhưng công nghệ này thực chất là gì?


Thang máy vũ trụ hứa hẹn sẽ cách mạng hóa nhiều ngành công nghiệp, từ viễn thông đến khám phá vũ trụ. Bằng cách giảm mạnh chi phí vận chuyển, nó sẽ tạo điều kiện cho việc xây dựng các căn cứ vĩnh viễn trên các hành tinh như sao Hỏa và Mặt Trăng. Hơn nữa, thang máy vũ trụ có thể trở thành bệ phóng cho một đội tàu vũ trụ di động, mở rộng tầm với của chúng ta vào vũ trụ.

Nhờ vào những tiến bộ trong công nghệ ống nano carbon và các lĩnh vực liên quan, Viện Hàn lâm Du hành Vũ trụ Quốc tế (IAA) dự đoán rằng các thang máy vũ trụ đầu tiên có thể vận chuyển con người lên độ cao 1.000 km sẽ hoạt động vào năm 2025.

Với điều này, dự án thang máy vũ trụ dự kiến sẽ trở thành hiện thực trong khoảng một thập kỷ nữa. IAA ước tính rằng những thang máy này có thể vận chuyển tải trọng lên đến 20 tấn.


Thích Nghi Với Cuộc Sống Trong Vũ Trụ

Hãy tưởng tượng bạn có thể đi thang máy lên vũ trụ trong vài năm tới! Đó là một thực tế thú vị mà nhà hàng Space 220 của Walt Disney mang đến, cung cấp một trải nghiệm ẩm thực tương lai mô phỏng chuyến du hành vũ trụ.

Space 220 tại Epcot mang đến một trải nghiệm ẩm thực thực sự ngoài thế giới tại Epcot. Được Disney gọi là “khám phá ẩm thực tuyệt vời nhất”, khách tham quan sẽ vào một thang máy vũ trụ và di chuyển lên cao 220 dặm đến một trạm vũ trụ để thưởng thức bữa ăn. Về quỹ đạo, độ cao này thấp hơn hai trạm vũ trụ hiện tại, Trạm Vũ Trụ Quốc Tế và Trạm Vũ Trụ Thiên Cung, với độ cao lần lượt là 254 và 264 dặm. Trạm Vũ Trụ Centauri của Space 220 có độ cao tương đương với trạm Mir, đã hoạt động từ giữa những năm 1980 đến năm 2000.

Để so sánh, các vệ tinh Starlink hiện tại bay ở độ cao 340 dặm, trong khi vệ tinh Nhật Bản từng đạt độ cao thấp nhất là 103 dặm. Các chuyến bay của các tỷ phú Richard Branson và Jeff Bezos đạt độ cao lần lượt là 53 và 66 dặm. Mặc dù khách tham quan Space 220 chắc chắn sẽ ở trong vũ trụ, nhưng tôi không coi họ là các phi hành gia.

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *