Để tới "Trái Đất thứ 2" chúng ta cần con tàu có vận tốc bằng 20% ánh sáng nhưng như thế là chưa đủ

Sau khi các nhà khoa học phát hiện ra một hành tinh có thể duy trì được sự sống đang quay quanh Cận Tinh, ngôi sao gần nhất với Hệ Mặt Trời của chúng ta, thì có vẻ như ta đã xác định được điểm đến tiếp theo của chuyến du hành vũ trụ lịch sử rồi.

Nhưng làm sao để có thể nhanh chóng tới đó, khi mà khoảng cách giữa hai hệ sao, dù là gần nhất với chúng ta, cũng lên tới 4,2 năm ánh sáng? Nhóm nghiên cứu chương trình Starshot Initiative trị giá 100 triệu USD của tỷ phú người Nga Yuri Milner đang tìm cách đưa một con tàu vũ trụ có tốc độ bằng 20% vận tốc ánh sáng để lên "thăm nom" hành tinh Proxima b đang quay quanh Cận Tinh này.

Nhưng để đưa được con tàu này đi thì các nhà khoa học vẫn còn rất nhiều thứ phải kiểm tra và làm rõ, bởi lẽ một trong những yếu tố quan trọng nhất sẽ ngăn cản con tàu này lên vũ trụ, đó chính là vận tốc cực cao của nó.

Việc nghiên cứu du hành vũ trụ của Starshot được tiến hành bởi 4 nhà thiên văn học, tập trung vào vấn đề cơ bản nhất: phương pháp để giữ cho con tàu được nguyên vẹn. Mục tiêu của Starshot là đưa con tàu đạt tới tốc độ bằng 20% tốc độ ánh sáng. Với vận tốc ấy, một nguyên tử duy nhất cũng có thể gây tổn hại đến con tàu, và nếu như con tàu va phải chỉ một nắm bụi vũ trụ thôi, mọi thứ sẽ biến thành thảm họa. Theo những thông số ấy, các nhà khoa học đi vào tìm hiểu xem mức độ nguy hiểm thực sự cụ thể như thế nào.

Rõ ràng rằng khoảng không gian giữa Hệ Mặt Trời của ta và ngôi sao gần nhất, Cận Tinh là không hề trống trải. Các thế hệ sao được sản sinh sẽ đều kèm theo bụi vũ trụ, hay những hạt nguyên tử nhỏ lẻ bay bay vô định. Những hạt này sẽ là mối nguy hại cho một con tàu bay ở vận tốc 20% tốc độ ánh sáng, và tất cả các yếu tố này đều đang được các nhà khoa học nghiên cứu giải quyết.

Vấn đề chính của con tàu khi va phải một nguyên tử không phải là ở va chạm vật lý gây hỏng hóc, mà là năng lượng tạo ra bởi vụ va chạm sẽ sản sinh ra nhiệt và khiến con tàu vũ trụ có thể bị hư hại theo hai hướng. Khi đủ cao, lượng nhiệt lượng sẽ khiến vật liệu làm nên tàu “bốc hơi” vào vũ trụ. Dưới điểm nhiệt đó, con tàu sẽ bị tan chảy và gây hỏng hóc.

Bụi vũ trụ lại là một vấn đề khác. Những phân tử bụi nhỏ sẽ “tấn công” tàu như những nguyên tử gas. Đó là bởi vì năng lượng liên kết các vật chất trong hạt bụi rất bé so với năng lượng của chính vụ va chạm, và bởi bụi đa phần được cấu thành bởi những nguyên tử nặng. Ước tính chỉ cần nguyên tử bụi có đường kính 15 micromet là đủ khiến cho con tàu vũ trụ của chúng ta tiêu tùng. Nhưng vẫn còn đó chút may mắn, những hạt bụi lớn như vậy rất hiếm, các nhà khoa học tính toán tỉ lệ va chạm vào chúng là 1/10^50 (1 trăm nghìn tỷ tỷ tỷ tỷ tỷ) …

Những quả bom gas ném vào tàu vũ trụ không phải là mối lo lắng lớn, nhưng bản tân hạt bụi vũ trụ thì lại khác, chúng sẽ gây ra sự nóng chảy vỏ tàu vũ trụ sâu tới 10 mm. Và khi nhiều hạt bụi như vậy ảnh hưởng tới toàn bộ con tàu thì việc này hoàn toàn nguy hiểm.

Nguy cơ rất lớn, và các nhà khoa học cũng đã tìm ra được một vài biện phát có tiềm năng để giảm thiểu vấn đề va chạm của con tàu vũ trụ. Thu gọn diện tích con tàu lại, thiết kế con tàu với hình viên đạn để giảm thiểu va chạm hay đặt nó sau một lớp chắn hay thiết kế con tàu với hình viên đạn, các phương pháp ấy đều đã được nghĩ tới.

Với việc nhiệt lượng sinh ra trong quá trình bay là vấn đề nan giải nhất, đội ngũ cũng đã tính tới việc thêm một lớp than chì lên trước con tàu, điều này sẽ khiến việc chia nhiệt lượng trở nên dễ dàng hơn.

Không hẳn là một con tàu vũ trụ bay được với vận tốc bằng 20% tốc độ ánh sáng sẽ giúp chúng ta tiến gần hơn với hệ sao hàng xóm này, vẫn còn quá nhiều vấn đề nan giải cần phải giải quyết và chúng ta đều hi vọng rằng, cũng như các nhà khoa học nghiên cứu của Starshot nói rằng, con người sẽ tới được Cận Tinh trong vòng thế kỷ này.

Tham khảo ArsTechnica