Ban đầu chỉ là bóng tối
và sau đó, ầm
Thời gian, không gian và vật chất
đã bắt đầu hình thành.
Giờ hãy nhìn rộng hơn so với cái ta tưởng tượng
về giới hạn của sự tồn tại,
ở nơi ta gọi là... Vũ trụ.
Nó hứa hẹn đưa công nghệ
mang ta đi xa hơn và nhanh hơn bao giờ hết.
Nhưng nó cũng luôn tiềm ẩn nguy hiểm.
Bay trong không gian cũng như đi qua phòng tập bắn súng vậy.
Nó sẽ kiểm tra giới hạn khả năng và sự khéo léo của con người.
Nếu sự cố xảy ra, bạn phải làm gì?
Không gì cả. Chỉ là chết thôi.
Chào mừng đến với kỉ nguyên của du hành vũ trụ.
Biên dịch: kael - VT Teamsub Viettorrent.vn
Bằng những cách thậm chí do tưởng tượng, bàn tay đều đặn của tiến trình
đã sẵn sàng để đưa loài người lên bầu trời cao.
Hàng kỉ trôi qua, sự vĩ đại đầy bí ẩn của vũ trụ
đã cám dỗ chúng ta từ khoảng cách thật xa xôi.
Cuối cùng, những điều huyền bí về nó đang ở trong tầm với
và sứ mệnh của con người có thể sẽ được hoàn thành.
Tôi không biết liệu nó có tốt cho ta hay không
nhưng khi bạn nhìn cái gì đó ở rất xa
và nó khơi gợi sự tò mò ở bạn
thì điều đầu tiên bạn muốn làm đó là đến gần nó để quan sát.
Trong khi kính thiên văn vẫn chưa giúp bạn đến gần nó
thì những thứ này lại đủ gần
trong tầm với của chương trình không gian
thì tại sao lại không đi một chuyến nhỉ?
Đếm ngược, 10, 9...
buồng chính khởi động.
5, 4, và xuất phát tàu vũ trụ "Atlantis".
Thoát ra khỏi chính hành tinh của chúng ta
cũng nằm trong số những thành tựu vĩ đại của con người.
Nhưng vẫn chưa có ai dám bay ra ngoài quỹ đạo của Trái đất từ năm 1972.
Chương trình không gian của chúng ta đã bị chậm trễ 30 năm.
Chúng ta mới đơn giản chỉ là bay quanh Trái đất.
Nó cũng như Columbus tìm ra Thế giới mới lần đầu tiên
và sau đó dành nốt phần đời còn lại của ông ta
để lượn quanh bờ biển Tây Ban Nha vậy thôi.
Vấn đề ở đây là gì?
Đó là một từ bốn chữ cái thôi
và đó là "chi phí"(cost).
Nó tốn khoảng 10.000 đô để đưa một pound cái gì đó vào quỹ đạo.
Tưởng tượng John Glenn được làm ra từ vàng ròng.
Đó là cái nó tốn để đưa John Glenn hay bạn vào quỹ đạo.
Sẽ mất khoảng 20 triệu đô
để bạn có chuyến du lịch cuối tuần lên tới Trạm không gian.
Và mất khoảng nửa triệu đô
để bạn đi tới mặt trăng.
Và đi tới sao Hỏa
sẽ tốn khoảng 10 tỉ đô.
Một cách để giảm chi phí
đó là tìm ra cách hữu hiệu hơn để vượt qua lực hút của Trái đất.
Còn nhớ câu chuyện về Jack và cây đậu thần chứ?
Cậu bé Jack đã trèo lên cái cây đậu thần để lên trời.
Hãy tưởng tượng một thang máy không gian khi mà bạn ấn vào nút "lên"
và thang máy đó đưa bạn lên trời
giống như câu chuyện của Jack vậy.
Thay vì xây từ mặt đất lên
thang máy không gian sẽ được xây từ trên xuống.
Một vệ tinh trong quỹ đạo đồng nhất với Trái đất
sẽ thả một dây cáp 60.000 dặm xuống Trái đất
nơi nó được thả neo trên bề mặt.
Giờ chúng ta đã có thể tạo ra các dây cáp
chịu được sức căng
để du hành ở tốc độ cực lớn trong vũ trụ
vì thang máy không gian quay đồng nhất với Trái đất.
Vì thế nó sẽ không bao giờ rơi bởi nó quay
cùng tốc độ với Trái đất.
Trạm tiếp thang máy sẽ kéo cáp lên
đưa người du hành vào quỹ đạo
nơi có tàu vũ trụ đợi sẵn.
Hệ thống này sẽ hoàn toàn thay thế một đợt phóng tên lửa.
Và nó sẽ giảm chi phí du hành
bằng việc bớt đi một ngàn lần.
Hãy nghĩ mà xem.
Sau đó bạn nhận ra là một chuyến đi vào vũ trụ
sẽ không đắt hơn một tấm vé máy bay.
Nhưng bên ngoài những thuận lợi đó
rất nhiều mối đe dọa đang chờ đợi các nhà du hành.
Bay vào vũ trụ
không giống với đi xe ở vùng nông thôn.
Mà giống như đi qua phòng tập bắn súng vậy.
Đối với những người du hành
có vẻ như vũ trụ luôn chứa đầy nguy hiểm.
Có những hạt trong vũ trụ
kể cả hạt nhỏ như bụi, hay hạt cỡ viên sỏi
lao đi với tốc độ 10.000 dặm một giờ
và thậm chí có lúc nhanh hơn.
Hơn nửa triệu hạt như thế
ở mỗi inch trong đường kính
đang lao như đạn xẹt quanh hành tinh của chúng ta.
Chúng gồm những mảnh kính vỡ của các tấm pin mặt trời
những mảnh sứt mẻ từ tàu vũ trụ
và các mảnh vụn từ các buồng đẩy tàu vũ trụ.
Và sâu thẳm trong vũ trụ, có nhiều mối nguy hơn
từ các trận mưa hạt sỏi được gọi là tiểu thiên thạch.
Một mẩu nhỏ như hạt bụi có thể làm vỡ kính, đâm xuyên kim loại
và đập nát nhựa.
Và điều đó xảy ra suốt trong không gian.
Nhưng có lẽ có một thứ đáng sợ hơn
không cứng chút nào, đang chờ phía trước: BỨC XẠ.
Tác động hủy diệt của loại năng lượng này
đã được chứng kiến trên Trái đất
trong hậu quả của vụ thả bom nguyên tử trong Chiến tranh thế giới II
và vụ rò rỉ hạt nhân ở Chernobyl.
Nguy hơn là, mặt trời sự sống của ta
phát ra những tia bức xạ cực độc.
Chúng ta đã đang được bảo vệ trong cái nôi của mình.
Bởi bầu khí quyển Trái đất.
Từ trường của Trái đất nuốt chửng
hầu hết các tia sáng từ mặt trời để tạo ra Bắc cực quang.
Trong vũ trụ, Bắc cực quang đi thẳng đến chỗ bạn.
Không có tầng ô-zôn
không có từ trường bảo vệ bạn.
Chỉ có bạn và mối đe dọa đó thôi.
Ở khoảng cách rất xa với mặt trời
khoảng 90 triệu dặm đó
vài trăm triệu hạt mặt trời
đi qua mỗi inch vuông vũ trụ
mỗi giây quanh Trái đất.
Có những hạt năng lượng cao lao ra liên tục từ mặt trời.
Nhưng mọi lúc từ giờ và sau này
lượng hạt đó ngày càng lớn.
Mặt trời phát bức xạ mạnh hơn.
Sẽ rất tồi tệ.
Lượng bức xạ đó không bao giờ tốt đẹp với ADN của ai đó.
Các vệt mặt trời giải phóng lượng cực mạnh các năng lượng
như một xe đại bác nã pháo dồn dập vào vũ trụ.
Không có cách nào để biết chúng sẽ ở đây
trước khi chúng đến.
Không may là, vẫn có một mối đe dọa bức xạ
ngay cả khi ta ở xa mặt trời hơn.
Vì có một năng lượng khác đang ẩn nấp.
Đó là các tia vũ trụ
đi đến từ những thế giới kì lạ rất xa
của các ngôi sao phát nổ và các lỗ đen.
Chúng là các hạt di chuyển
gần bằng tốc độ ánh sáng.
Mỗi hạt đơn lẻ đâm vào bạn
cũng gây tác động như một quả bóng chày
lao đi 100 dặm/giờ.
Sức hủy diệt rất lớn.
Tuy các hạt sắt nặng là hiếm gặp
bên ngoài sự bảo vệ của phi thuyền
như khi một người đi ra ngoài
thì hàng ngàn tia vũ trụ
đâm xuyên qua cơ thể mỗi giây.
Mỗi 24 giờ, các tia vũ trụ và hạt mặt trời
tấn công nhà du hành với lượng bức xạ
bằng với lượng mà con người Trái đất nhận được trong vòng 6 tháng.
Cơ thể người không lập tức cảm nhận được các bức xạ đó
nhưng khi lượng đủ thì lại dễ dàng nhận thấy.
Ngay cả khi mắt nhắm lại, các hạt phát ánh sáng như tia lửa
khi chúng tấn công vào mặt nạ bảo vệ của nhà du hành.
Bạn sẽ tự hỏi mình là
"Ồ, mình vừa thấy gì nhỉ?"
Và rồi bạn lại nói: "À, phải, đúng là có thấy."
Và mỗi lúc nó lại xuất hiện khác đi.
Tuy nhiên, cơ thể người có cảm nhận được cú sốc
của tình trạng không trọng lực.
Tôi nghĩ thứ nguy hiểm nhất khi đi vào vũ trụ
là mất trọng lực.
Mất trọng lực khiến mọi hệ thống trong cơ thể bạn
bắt đầu thay đổi, và nó không ngừng thay đổi
đến khi bạn quay về thế giới
nơi bạn bị tác động bởi trọng lực lần nữa.
Một trong những tai họa đầu tiên của không trọng lực
là cảm nhận hướng của nhà du hành.
Cái gì lên và cái gì xuống?
Câu hỏi rất hay.
Và đầu tiên, đó là bất cứ cái gì bạn muốn.
Nếu bạn muốn nó lên, được thôi
nhưng nếu bạn muốn cái này lên, cũng như thế thôi.
Đa số các nhà du hành sẽ phải chịu đựng khó khăn trong di chuyển
khoảng vài giờ đầu, và thường là nhiều ngày.
Đó chỉ là một trong những điều
mà bạn nên tự kìm nén để đối mặt
rằng ai cũng cảm thấy một chút gì đó bị xáo trộn
về sự định hướng.
Trên Trái đất, các thợ lặn xuống dưới nước
trải nghiệm với cảm giác thời gian không trọng lực kéo dài.
Đó là lí do mà mong mỏi các nhà du hành NASA
được thực tập sống và làm việc trong một môi trường không trọng lực
bằng việc tự ngâm mình đến 6 giờ liên tục
trong một bể nước lớn.
Với thiết bị lặn, bạn vẫn cảm giác được trọng lực
nhưng đó không phải là nó vì toàn bộ cơ thể bạn
bị nâng lên đồng đều bởi nước đang khiến bạn nổi.
Và ngoại trừ việc các bong bóng khí nổi lên mặt nước
bơi dưới nước có thể giống hệt với cảm giác mất định hướng.
Nhưng khi thời gian trôi qua trong không gian vô trọng lực
cơ thể người không còn quen với việc chống lại trọng lực nữa
mà bắt đầu nhão cơ và khối xương.
Khi bạn trong không gian
cơ thể bạn nghĩ là bạn có thể đang nằm trên giường vậy.
Và nếu bạn không thận trọng, cơ thể bạn sẽ teo nhỏ đi.
Để ngăn điều này, mỗi ngày trong không gian
các nhà du hành cần phải tập luyện.
Đôi chân dễ bị tổn thương nhất vì chúng hiếm khi được sử dụng.
Trong thế giới này, tay lại được việc nhất
để giúp cơ thể di chuyển.
Việc khó khăn nhất để quen dần
có thể là cách bạn sống trong không gian
nơi bạn không thể đi bộ qua các phòng được.
Mà bạn phải nổi liên tục.
Thiếu trọng lực cũng làm chậm đi quá trình tiêu hóa
xảy ra khi đến giờ ăn.
Hệ tiêu hóa ngừng làm việc.
Bạn không thể ăn, hay là uống
cho đến khi bạn có thể bắt đầu tiêu hóa lại.
Và điều đó mất hàng giờ đến hàng ngày ở bất cứ đâu.
Tồi tệ hơn, không trọng lực và bức xạ có thể kết hợp
theo một cách đầy tai họa.
Trong vũ trụ, hệ miễn dịch không tốt như lúc bình thường.
Rất nhiều vi khuẩn và vi-rút
bình thường ta chống lại được thì giờ lại nguy hiểm vô cùng.
Thêm nữa là, vi khuẩn có thể lớn nhanh gấp 50 lần
và bất cứ con vi-rút nào được đưa lên tàu
cũng có thể biến đổi thành quái thú đi săn chưa từng thấy
nhờ các bức xạ vẫn tồn tại.
Tất cả những khó khăn đó săn đuổi các phi hành gia
chỉ trong vài giờ hay vài ngày đầu.
Vậy còn những chuyến đi cần nhiều thời gian hơn thì sao?
Tất nhiên là khó khăn hơn rồi.
Vũ trụ không phải nơi dễ tha thứ.
Nó chỉ mở ra với những người ưa mạo hiểm táo bạo nhất
những người muốn đi vào nơi sâu thẳm
trong môi trường tràn đầy thứ kì quái
và không sợ lạc mất khỏi sự an toàn hay những thứ quen thuộc.
Chúng ta nhầm tưởng rằng vải là linh động
và máy móc làm việc trong phòng nhiệt độ
vì, ẩn tàng hay rõ ràng đi nữa, chúng được thiết kế cho công việc như thế.
Bạn đi vào sâu trong vũ trụ, nếu đối mặt với mặt trời
có thể là hàng trăm độ F.
Nếu quay đi khỏi mặt trời,
sẽ lạnh âm hàng trăm độ nữa.
Còn dưới Trái đất này, bạn lầm tưởng quá nhiều thứ.
Như lúc ta ở đây,
ánh mặt trời, không khí trong lành xung quanh.
Trên đó, bạn ở trong một hệ sinh thái khép kín.
Bạn cần có tất cả thứ cần của con người
mà Trái đất luôn tự động cho bạn.
Bạn phải hy vọng rằng cái vỏ thuyền còn nguyên vẹn
nên bạn không bị nén bẹp dí
hay bị nghẹt thở nhanh chóng.
Thực tế tương tự tồn tại đối với một tàu ngầm
đang chìm sâu trong đại dương.
Nó cung cấp một tấm chắn để bảo vệ con người
khỏi thế giới kì lạ xung quanh.
Nếu có hỏng hóc gì với con tàu, không khí rò rỉ, bạn sẽ chết.
Hỏng hóc với tàu ngầm, nước tràn vào, bạn cũng toi.
Sự cô lập, cả về vật lí lẫn cá nhân,
giữa hai thứ có vẻ khá tương đương.
Khả năng đối với một rủi ro khủng khiếp đang tiềm ẩn.
Khi bạn đi ra giữa đại dương
bạn chỉ biết trông cậy vào chính bản thân và đồng nghiệp
và điều đó cũng tương tự khi bạn ở trong không gian.
Mọi thứ phải chắc chắn.
Bạn không thể quay lại.
Không thể chạy đến cửa hàng phần cứng.
Bạn không thể sửa chữa cái gì nếu không mang theo phụ tùng.
Và bạn mắc kẹt với sự khéo léo của con người
những công cụ mà bạn mang bên mình.
Và ở ngoài không gian đó
bạn bị tách ra khỏi loài người.
Đó là sự tách lập mà tôi chưa từng cảm thấy trước đó.
Chúng ta xuất phát...
Những nỗ lực của chúng tôi trong việc khám phá vũ trụ được xem như
những cuộc khám phá vĩ đại ở thế kỉ 15 và 16
người đầu tiên vượt các đại dương, đến những miền đất xa lạ
phải mang theo tất cả những thứ cần thiết
không biết có ngày về không.
Và tôi nghĩ còn phải nói rất nhiều về sự tương đồng đó.
Nhưng có một điểm khác biệt.
Khi Cortes cập bờ ở Nam Mĩ
khi Columbus chạm bờ biển Ca-ri-bê
vẫn còn không khí cho ông ta thở phải không?
Trên cây có trái cây.
Cứ cho là các phi hành gia của tàu Apollo 11, Neil Armstrong và Buzz Aldrin
đặt chân lên mặt trăng, và buồng máy đã hỏng.
Được rồi, Houston, chúng ta có vấn đề ở đây.
Bạn định làm gì?
Chẳng gì cả. Chỉ là chết thôi.
Không có lấy một cái cây máy móc nào
mà họ có thể hái từng phần để sửa chữa con tàu.
Vì thế các tai ương lớn hơn nhiều đối với sức khỏe con người
trong thám hiểm vũ trụ hơn là đi đến đâu trên bề mặt Trái đất.
Sẽ không có bất cứ một trạm dịch vụ nào
phòng khi bạn hỏng máy, hay hết ga
hay cần cái gì đó để uống.
Một trong những thách thức của thám hiểm không gian
là hoặc có mang theo cùng bạn
tất cả những gì bạn cần- nước, thức ăn, ô-xi
hoặc phải sản xuất những thứ đó
trên đường tới điểm đến.
Chúng tôi vẫn chưa ở đó.
Và chúng tôi không biết làm thế nào đến được đó.
Vậy nên một tai họa xảy ra, nếu có gì đó không ổn
bạn hết thức ăn và nước, cả nơi trú ẩn, thật tồi tệ.
Bạn sẽ chết.
Mỗi giọt nước lúc đó thật quý.
Trên con tàu, không có chuyện tắm vòi sen như ở nhà.
Lựa chọn duy nhất là một cái khăn ẩm.
Đó như một sự thay đổi từ 130 ga-lông nước
mỗi người Mĩ sử dụng chỉ trong một ngày.
Cũng phải mất một thời gian để quen việc nấu nướng trên tàu.
Trong vài ngày, bạn có thể ăn trái cây tươi và rau quả
cà rốt và táo, hay những thứ tương tự thế.
Với những chuyến đi dài hơn, bạn phải có thức ăn giữ lại được
tức là không bị hỏng hay không ăn được
trong giai đoạn dài.
Và các nhà du hành vẫn đồng ý rằng chịu đựng những điều như thế
là cái phí nhỏ để trả cho cơ hội
được chứng kiến kì quan của vũ trụ.
Tôi biết họ cảm giác thế nào vì báo cáo của họ có vẻ
như là, bạn có thể giữ ngón cái
và che cả Trái đất chỉ với nó
và điều đó cho họ một cái nhìn hoàn toàn mới
rằng Trái đất, một kì quan xanh
và nó quý giá thế nào trong hệ mặt trời rộng bao la này.
Trải nghiệm đó đã thay đổi tôi mãi mãi
và tôi nghĩ nó sẽ thay đổi bất kì ai
nếu họ có những trải nghiệm như vậy trong tương lai.
Tuy nhiên, độ dài của những chuyến du hành trong tương lai
có thể giới hạn phạm vi trải nghiệm
sẵn có với các nhà du hành.
Những khoảng cách trong vũ trụ có thể thật khó hiểu.
Nếu mặt trời có kích thước bằng quả bóng rổ
thì Trái đất của ta sẽ là một hạt đậu.
Nếu chúng được đặt ở Công viên trung tâm
thì ngôi sao gần đó nhất sẽ là một quả bóng rổ khác
cách 5000 dặm ở Hawaii.
Một trong những điều đầu tiên với chuyến bay vào vũ trụ
đó là bạn còn sống khi đã tới điểm đến
vì thế bạn muốn các nhiệm vụ đó chỉ nhỏ như
tuổi thọ của con người.
Điều đó đã hạn chế ta đến các hành tinh
và có khả năng là cả các sao chổi và thiên thạch
nếu chúng ta gộp tất cả những nơi có thể đến được.
Những hành tinh gần mặt trời
sao Thủy và sao Kim
không cần phải cố gắng để đến đó.
Nhiệt độ ở sao Kim có thể vượt mức 900 độ F.
Và áp suất khí quyển
tương đương với việc bị chìm dưới nước ở độ sâu 3000 feet.
Điều đó đã chấm dứt những khả năng về các cuộc thám hiểm tiềm năng.
Nhưng ngay cả các chuyến đi tới các địa điểm hấp dẫn gần nhất
cũng sẽ mất vài tháng, thậm chí hàng năm.
Quỹ đạo Trái đất và sao Hỏa có khoảng cách 139 triệu dặm.
Nhưng vì chúng quay quaynh mặt trời với tốc độ khác nhau
các khoảng cách, đối với chúng, lại thay đổi liên tục.
Vấn đề xảy ra với sao Hỏa là nó và Trái đất chỉ thẳng hàng
khoảng hai năm một lần.
Với công nghệ tên lửa hiện nay
một chuyến bay từ Trái đất đến hành tinh đỏ năm 2018
khi hai thiên thể ở cùng phía mặt trời
có thể mất 104 ngày, ít hơn bốn tháng.
Sau khi ở đó 40 ngày
chuyến bay trở về sẽ cần hơn 6 tháng một chút.
Vậy là mất cả một năm để đi một chuyến như vậy.
Nhưng một chuyến bay vào năm 2031
khi Trái đất và sao Hỏa nằm khác phía so với mặt trời
sẽ cần khoảng 12 tháng, gần hai năm du hành.
Đó là một đến hai năm từ bất kì đường sinh nào.
Sao chổi, những quả bóng tuyết bẩn ngoại cỡ
lượn đến gần Trái đất để tiến hành một chuyến đi vòng quanh
kéo dài khoảng vài tháng.
Tìm vài sao chổi đi đến mặt trời và ngồi lên trên đó.
Và ngắm nhìn sao chổi lớn dần và cái đuôi hình thành
và ngắm nhìn mặt trời, ban đầu chậm, nhưng nhanh sau đó
lớn hơn và hơn nữa
và rồi bạn liệng vòng quanh ra phía sau và đi ra.
Đó coi là chuyến đi thú vị nhất trong hệ mặt trời
bạn có thể tưởng tượng ra.
Nó rất nguy hiểm vì các hạt của sao chổi
sẽ bay và đập vào mặt bạn.
Nên ngoại trừ điều đó ra,
đó sẽ là một chuyến đi thú vị.
Ngay phía ngoài quỹ đạo của sao Hỏa
các thiên thể bay trong phạm vi của các chuyến du hành vài năm từ Trái đất.
Các tổ chức du hành tương lai có thể sắp xếp
các phiên bản vũ trụ của các chuyến đi đầy thử thách
bằng cách khai thác các môi trường độc đáo của những hành tinh thu nhỏ này.
Họ cho bạn đứng mé tàu và bạn chiêm ngưỡng vũ trụ
theo cách lực hút yếu của thiên thể
sẽ giữ bạn lại, nhưng không kéo tuột bạn đi.
Đó sẽ rất tuyệt.
Xa hơn sao Hỏa ba lần
quỹ đạo của sao Mộc, với các hệ thống vệ tinh dày đặc
cung cấp cho bạn hàng tá các kiểu thật đa dạng.
Nó có vẻ đáng công thám hiểm đối với các du hành gia
nhưng một chuyến đi quanh nó mất đến 5 năm đấy.
Sao Thổ xa gần gấp đôi so với sao Mộc
và không phải ai cũng có ý nghĩ dành cả thập kỉ cho chuyến đi đó.
Nhưng có những công nghệ
có thể khiến chuyến đi đến sao Hỏa chỉ mất có vài ngày.
Đối với loài người muốn mạo hiểm đến những nơi sâu thẳm vũ trụ
muốn được tắm trong ánh sáng từ các ngôi sao kì lạ
hay thậm chí chỉ là du hành đến những hành tinh lân cận
chúng ta sẽ cần tìm một cách để di chuyển nhanh hơn nữa.
Vậy cái gì giúp ta di chuyển nhanh nhất?
Chưa có thứ gì mà khoa học quan sát có thể di chuyển nhanh hơn
tốc độ của ánh sáng, 186.000 dặm/giây.
Đó là tốc độ tối thượng trong vũ trụ.
Tốc độ ánh sáng nhanh đến mức bạn có thể đi vòng quanh Trái đất
7 lần trong một giây.
Bạn muốn nhảy lên mặt trăng, với vận tốc ánh sáng
chỉ mất một giây để làm được điều đó.
So sánh điều đó với ba ngày
để lên được tới đó với công nghệ hiện tại.
Vấn đề là chúng ta không thể đi với vận tốc ánh sáng
hay bất kì thứ gì đạt đến tốc độ đó.
Lấy thứ đi nhanh nhất mà ta từng có
rồi hãy hỏi mất bao lâu để đến được ngôi sao gần nhất.
Sẽ mất 50.000 năm.
Và thứ đó sử dụng bộ truyền động hóa học hiện nay
đạt tốc độ cực đại khoảng 40.000 dặm/giờ
cùng nguồn năng lượng ta sử dụng
để đẩy tên lửa lên bầu trời.
Nhưng để đưa ta đến sao Hỏa nhanh hơn so với vài tháng
thì cần phải có kiểu lực truyền động khác.
Có một vài ý tưởng cho việc gợi ý chúng ta
tới những vận tốc gần với tốc độ ánh sáng
đủ nhanh để có thể
đưa ta đi bất cứ nơi đâu trong hệ mặt trời chỉ trong một ngày
hay thậm chí tới các ngôi sao gần nhất chỉ chưa đến một thập kỉ.
Một giả thuyết đó là
một kiểu lực đẩy đã quá quen thuộc:
Gió đẩy chiếc buồm.
Chính Kepler, nhà thiên văn vĩ đại
người đầu tiên đã viết lại trong ghi chép
về khả năng của việc sử dụng cánh buồm để đưa thuyền đi trong vũ trụ.
Ánh sáng chảy dòng từ mặt trời
cũng giống như các luồng gió trong vũ trụ.
Gió mặt trời chính là thứ tạo ra cái đuôi sao chổi khi nó gần mặt trời.
Tuy nhiên, ánh sáng mặt trời tỏa ra theo mọi hướng
và khi khoảng cách từ mặt trời gấp đôi lên
năng lượng của nó giảm xuống 1000 lần.
Với sự giúp đỡ nhỏ nhoi từ mặt trăng,
có một kiểu mà ánh sáng có thể được tập trung lại một hướng.
Nếu chúng ta có một giàn các đèn laze trên mặt trăng
chiếu đồng bộ vào một buồm mặt trời
chúng ta có thể đẩy nó đi
với nửa vận tốc ánh sáng.
Tia laze có khuếch tán trong không gian.
Ví dụ, nếu tôi có một đèn laze trên Trái đất
và chiếu lên mặt trăng
nó không tạo ra một điểm trên mặt trăng.
Điểm đó cách xa khoảng 5 dặm trên đó.
Những cánh buồm này lại phải đủ lớn.
Các nhà du hành vũ trụ
có lẽ phải dành hàng tháng trời trong không gian
để thiết kế một cánh buồm
rộng hàng ngàn dặm
thật nhẹ và bền để có thể bắt ánh sáng
từ một giàn các tia laze trên mặt trăng.
Nhưng các cánh buồm mặt trời lại hạn chế lượng tàu không gian
tới các điểm đến trong phạm vi hệ mặt trời.
Một cách thay thế cho vấn đề này là
sử dụng hi-đrô
nguyên tố dồi dào nhất trong vũ trụ
như một nguồn lực đẩy.
Thiết kế ưa thích của tôi để đưa chúng ta đến các vì sao
là động cơ phản ứng ram-jet.
Động cơ ram-jet có một cái ống hút cực lớn
ở phía trước,
sẽ lấy khí hi-đrô khi đi trong vũ trụ.
Nó thu khí hi-đrô
và sau đó hợp nhất nó giống như mặt trời
và rồi bắn ra một chùm ion cực lớn ở đầu kia.
Trên giấy trông nó rất tuyệt.
Nó cứ như là một phi thuyền
di chuyển mãi mãi, đơn giản là nó sử dụng khí hi-đrô
được tìm thấy tự nhiên trong vũ trụ.
Đáng tiếc là các nhà khoa học vẫn chưa thể thành công
với một phản ứng dung hợp hi-đrô làm thử nghiệm lực đẩy.
Nhưng một nguồn năng lượng khác
được xem là ra khỏi khoa học giả tưởng
đã được tạo ra trong phòng thí nghiệm.
Nó được gọi là phản vật chất
và nó ngược lại với tất cả mọi thứ ta biết.
Ví dụ là nghĩ về một thế giới
ở bên kia tấm gương.
Giống như trong "Alice in Wonderland" của Lewis Carroll
các nhà vật lí tự hỏi liệu có một vũ trụ khác
ở phía bên kia tấm gương hay không
một vũ trụ đảo ngược
nơi mà trái là phải, phải là trái chăng?
Trong một phản vũ trụ, các hạt mang điện bị đảo lộn
nên hạt mang điện dương trở thành âm
và hạt âm trở thành hạt dương
và khi chúng gặp nhau, tạo ra một vụ nổ năng lượng.
Nên nếu vũ trụ ở phía bên kia của tấm gương
được tạo bởi phản vật chất
và tôi định chạm vào vũ trụ đó
thì lúc đó tôi sẽ phá hủy
gần như toàn bộ New York vùng trung tâm
trong một vụ nổ năng lượng.
Sự chuyển biến của phản vật chất và vật chất đến năng lượng
hiệu quả 100%.
Đó là bộ máy tối thượng, nhưng có một khiếm khuyết.
Luôn luôn có một yếu điểm.
Thậm chí nếu ta có thể tạo ra các hạt phản nguyên tử trong phòng thí nghiệm
chi phí sẽ thật sự sốc.
Nó sẽ làm Hoa Kỳ phá sản
nếu tạo ra một thìa cà phê phản vật chất.
Tuy nhiên, sẽ chỉ cần một ít gam phản vật chất
để đưa ta tới sao Hỏa
và có lẽ vài thìa cà phê phản vật chất
có thể đưa ta đến các ngôi sao gần đây.
Nhưng với chúng ta muốn đi thăm thú
một vì sao xa xôi hay một thiên hà nào đó
ta cần thứ gì đó lạ hơn
hơn cả Alice có thể mơ về việc
nhìn lướt qua tấm gương soi.
Các nhà khoa học tiếp tục công cuộc tìm ra một phương pháp lực đẩy
để đưa chúng ta đi xa hơn trong vũ trụ.
Nhưng ngay cả đạt được tốc độ ánh sáng cũng sẽ không cho phép ta đi thật xa.
Ánh sáng thì nhanh thật, nhưng vũ trụ cũng rộng vô cùng.
Nên nếu ta có thể di chuyển trên một tia sáng
nếu ta muốn đi qua thiên hà
cách mà họ làm trong tất cả các chương trình khoa học viễn tưởng
nó sẽ mất 100.000 năm để làm được điều đó.
Thậm chí với tốc độ ánh sáng, đi tới một thiên hà gần nhất
cũng mất vài triệu năm.
Và nếu tốc độ ánh sáng là tối thượng trong cái vũ trụ này
thì có vẻ chúng ta đã hoàn toàn bị bó buộc
với những thiên hà khác trong cụm.
Cái mà chúng ta đang mạo hiểm vì nó
là vài hiểu biết tiến bộ về hệ không gian-thời gian
sẽ cho phép ta bằng cách nào đó bó lấy nó
bóp méo nó và bạn có thể tạo những đường đi tắt
tất nhiên là, đó là thứ họ làm trong phim "Star Trek"
khi họ bật chế độ lái tắt.
Họ muốn đi từ bên này sang bên kia của thiên hà
tất cả việc họ cần làm là thực hiện lệnh lái tắt
nó sẽ thay đổi hệ không gian
và sau đó họ tạo một đường tắt ngay đó.
Về cơ bản, họ đã ăn gian.
Ai cũng biết câu nói nổi tiếng của Einstein
"Bạn không thể đi nhanh hơn ánh sáng được."
Tuy nhiên, vẫn có một ghi chú cho câu nói đó.
Bạn thấy đấy, Einstein đã để lại một khả năng mà bạn có thể
xé toạc ra, hay tự gói lại hệ không gian và thời gian
nên bạn có thể tạo một đường tắt rất hiệu quả trong vũ trụ.
Nghĩ về tấm thảm.
Nếu bạn muốn đi qua tấm thảm
đó là cách cổ lỗ sĩ quá rồi.
Bạn có thể kiếm một cái dây thòng lọng
và thòng vào một cái bàn ở phía bên kia tấm thảm
sau đó kéo cái bàn lại về phía mình
và bạn đã phá vỡ không gian ở trước mặt bạn.
Trong một hệ, Einstein nói rằng khối lượng càng lớn
thì độ lún xuống ở tâm không gian và thời gian càng lớn.
Nếu bạn có thể tập trung
một khối lượng cực lớn năng lượng ở một điểm nhỏ
tương xứng với điểm đen của lỗ đen vũ trụ
hay một ngôi sao to vĩ đại
thì tức là bạn đang thay đổi hệ không gian và thời gian đó.
Bạn đơn giản chỉ cần nhảy một bước ngắn đến ngôi sao phía bên kia.
Nói cách khác, bạn không hề đến với ngôi sao
mà là ngôi sao đến với bạn
vì bạn đang nén không gian trước mặt bạn lại.
Lượng lớn năng lượng hay khối lượng cần
để tạo ra độ uốn cong không gian như thế
có vẻ vượt quá sự hiểu biết
và có lẽ là cả khả năng của con người.
Có thể có sự lựa chọn khác.
Nhà vật lí John Brandenburg đang phát triển một giả thuyết
trong đó một tàu vũ trụ trong tương lai
có thể đạt vận tốc nhanh hơn của ánh sáng
không cần qua việc tác động đến một vùng không gian rộng lớn
mà chỉ làm thay đổi vùng không gian quanh con tàu.
Mẹo đó là có một tàu vũ trụ bắt chước một hạt rất gây tò mò
mà đến bây giờ vẫn chỉ tồn tại trong lí thuyết.
Nó được gọi là tac-ki-on.
Đó là một hạt rất khác biệt.
Bản thân ánh sáng luôn di chuyển với một tốc độ duy nhất.
Các tac-ki-on, mặt khác lại cứ nhanh vô tận.
Chúng chỉ là không thể đi chậm hơn với tốc độ ánh sáng.
Chúng nhìn vào tốc độ ánh sáng
xem đó như một giới hạn chậm hơn mà chúng không thể phá vỡ.
Nếu thật sự tồn tại, các tac-ki-on có thể vượt tốc độ ánh sáng
vì chúng có cái mà các nhà vật lí nhận ra nó
như là khối lượng tưởng tượng.
Một giá trị tưởng tượng có thể được hình ảnh hóa
trong phát xoáy khi đánh một bóng tennis.
Độ xoáy của nó có thể khiến mặt vợt trũng xuống và chuyển động
theo một cách mà một người quan sát có thể không nhìn ra
từ điểm tiếp xúc đầu của nó.
Cũng như vậy, một tac-ki-on hoàn toàn vô hình trong vũ trụ
và có thể phá vỡ các giới hạn tốc độ của nó.
Brandenburg cho rằng
thay đổi không gian thời gian quanh con tàu đó
với một điện từ trường cực mạnh
sẽ khiến con tàu di chuyển trong vũ trụ giống như một tac-ki-on.
Nó sẽ hoạt động như một máy bay tàng hình
không bị ra-đa phát hiện, vô hình trước máy dò sóng vô tuyến.
Nếu một người có thể có được quyền kiểm soát này
của không gian thời gian quanh con tàu
người đó có thể biến nó trở thành một dự án tưởng tượng.
Về mặt kĩ thuật, điều đó có nghĩa nó đang di chuyển nhanh hơn ánh sáng.
Cơ bản là bạn đang ngừng kết nối chính mình
với phần còn lại của vũ trụ.
Nó sẽ cho người du hành khả năng
đến bất kì đâu trong vũ trụ chỉ trong một cái chớp mắt
cứ như thể vô số các lối ra vào cửa đột ngột biến mất.
Một lối cửa bạn bước vào
và sau đó bạn bước ra đâu đó
nhanh đến nỗi mà cảm giác bạn không hề có thời gian để di chuyển.
Đó là một kết nối tưởng tượng trong không gian-thời gian.
Và chính bạn đã thay đổi, không phải không gian-thời gian.
Không ai có thể biết nhanh cỡ nào hay thậm chí nơi nào
mà tàu vũ trụ có thể đi tới.
Cửa nào đi vào? Cửa nào đi ra?
Đó là trò lừa gạt.
Nhưng đi qua căn nhà lớn vũ trụ là không thể
khi điều kiện đầu tiên là vượt qua lực hút của Trái đất
vẫn chưa được thỏa mãn.
Thoát ra khỏi vùng trọng trường của Trái đất
là việc đầu tiên chúng ta cần làm.
10,9,8...
7,6...
Để một vật thể thoát được khỏi lực hút Trái đất
...2,1.
Chúng ta có bộ khởi động và phóng của NASA
đạt tốc độ 17.500 dặm/giờ.
Đủ nhanh để bay từ New York đến Los Angeles
chỉ trong tám phút.
Không có cách nào khác
ít nhất là cách ta có lúc này.
Trong khi một vận thang không gian trong lí thuyết
có thể thoát khỏi lực hút Trái đất
thì một tên lửa phải phóng đi với một lực cực mạnh đầy khó khăn
cung cấp bởi phản ứng hóa chất nổ đốt cháy nhiên liệu.
Hóa chất là sức mạnh để đưa các con tàu tên lửa ngày nay.
Mỗi lúc bạn đốt cái gì đó, đó chính là năng lượng hóa học.
Mỗi lúc một tên lửa phóng đi
đó cũng là năng lượng hóa học.
Mỗi khi bạn khởi động xe ô tô
là bạn cũng đang sử dụng năng lượng hóa học chứa trong xăng.
Một mình nhiên liệu có thể gánh được cả phi thuyền vũ trụ
lên tới 90% tổng trọng lượng của nó.
Nếu bạn định mang theo tất cả nhiên liệu cần
thì phần lớn sức mạnh của số nhiên liệu được sử dụng đầu tiên
sẽ dành cho việc nâng số nhiên liệu chưa được đốt vào quỹ đạo.
Nó giống như lái xe từ New York đến Los Angeles
với một bình xăng.
Và bạn cần đến một xe chở xăng phía sau.
Và hầu hết năng lượng để tăng tốc chiếc xe chở xăng đó
sẽ dùng để vận chuyển số nhiên liệu đang được trữ trong cái thùng xăng lớn trên xe.
Tàu vũ trụ, tên lửa của nó, và cả nhiên liệu chúng mang theo
nặng đến bốn triệu pound.
Và một tiếng nổ lớn không hề ngắn chút nào
có thể đẩy nó bay khỏi Trái đất.
Được rồi, Grant, chờ đợi sẽ không còn lâu nữa.
Chúc may mắn, tốc độ tối đa
và hẹn gặp lại trong hai tuần nữa.
Một chuyến đi vào vũ trụ ngày nay có nghĩa các du hành gia
phải lái một vụ nổ được điều khiển lên bầu trời.
Phương tiện có nặng bao nhiêu đi nữa, chúng tôi vẫn phải tạo ra
từ 1,5 đến 2 lần lực đẩy
để đưa nó ra khỏi bề mặt Trái đất.
Để phi thuyền đạt tốc độ
cần bảy triệu pound lực đẩy.
Để đưa nó vào viễn cảnh...
Nếu bạn có thể tưởng tượng
tôi đang giữ một quả bóng nặng một pound trên tay.
Nếu tôi giữ nó ở đây, và tôi cứ giữ nhẹ như vậy
tôi đang giữ một lực mạnh ngang với một pound lên quả bóng đó.
Và nếu tôi hạ thấp xuống, tôi đang dùng lực nhỏ hơn một pound.
Nhưng khi tôi nâng cao nó lên, tức là tôi đang dùng lực lớn hơn một pound.
Vì thế bạn cần một lực đẩy mạnh hơn
so với trọng lượng của bạn, nếu không bạn chẳng đi được đâu cả.
Tên lửa di chuyển thế nào có thể được mô phỏng với quả bóng xì hơi.
Chỗ này hoạt động gần như một máy phóng.
Giờ tôi có thể giữ nó đứng yên
và bạn có thể kiểm soát nó, cũng có thể cho nó bay đi.
Điều chúng tôi làm là, cố gắng thải thật nhiều lượng
qua cái ống xả có thể.
Và khi nó bung rộng ra phía sau
thì lực đẩy đó sẽ đẩy tên lửa bay đi
và phi thuyền cũng xuất phát.
Khi các du hành gia ngày nay lên tàu
cho chuyến bay vào không gian
họ đang chuẩn bị xả các thùng chứa khối lượng lớn.
Hàng triệu pound hỗn hợp hi-đrô và ô-xi
đang chờ được xả ra.
Chỉ cần một tia lửa điện.
Máy chính khởi động, sáu giây trước khi cất cánh.
Toàn bộ phi thuyền rung lắc.
Cảm giác như nó đang bị xé toạc ra.
Cất cánh, tàu vũ trụ "Endeavour"
Nó rung mạnh dữ dội, bạn nghĩ,"Ôi chúa ơi
"lực đẩy thật mạnh làm sao".
Khoảng 1,5 triệu pound lực đẩy.
Cứ như không phải là thật vậy.
Giống như, "Chuyện này không hề đang xảy ra chứ!"
Điều mà bạn đã muốn làm
từ hàng năm nay, và thật sự nó đang xảy ra.
Như là đang điều khiển một trận động đất nhân tạo vậy.
Bạn đã tốn vài triệu pound nhiên liệu
để có được chuyến bay hai phút đầu tiên
và sau đó tên lửa rơi ra.
Nó giống như tai nạn tàu hỏa khi những thứ này rơi ra vậy.
Cảm giác như bạn đang tăng tốc
nhanh và nhanh hơn nữa
vì bạn đã đốt cháy toàn bộ nhiên liệu khỏi bình nhiên liệu chính.
Đến sáu phút tiếp theo, bạn sẽ tăng tốc đến một điểm
cảm giác là 3g
gấp ba lần lực trọng trường của quá trình tăng tốc.
Và bạn cảm thấy như có một con Gorila
đang ngồi trên lồng ngực.
Một tay đua tăng tốc từ 0 đến 100 dặm/giờ
trong 2 giây sẽ cảm thấy lực G(lực trọng trường)
giống như trải nghiệm của các nhà du hành.
Khi phi thuyền tiếp tục lao đi
bạn nhìn kim chỉ tốc độ
ở mức hàng ngàn feet mỗi giây
đến khi bạn đạt tốc độ nhanh gấp 25 lần so với vận tốc âm thanh.
Và đến điểm kết thúc rồi, mọi thứ đã nổi
và giờ bạn đã ở trong vũ trụ.
Vì thế vũ trụ không hề xa.
Chỉ mất khoảng 8,5 phút để lên trên đó.
Bước tiếp theo trong việc mạo hiểm vào vũ trụ
và tiếp cận những thế giới mới
sẽ bắt đầu với việc thăm một người bạn cũ.
Tuy vẫn chưa phải là một vận thang vũ trụ
nhiệm vụ của NASA để quay lại mặt trăng
xây dựng trên ý tưởng Trái đất là trạm dừng cho các chuyến đi xa hơn.
Chương trình Không gian của NASA
một thành công đối với chương trình Apollo huyền thoại
có mục tiêu xây dựng trạm tiếp trên mặt trăng vào năm 2020.
Hai tên lửa riêng biệt tạo nên móng của dự án.
Tên lửa Ares V không người lái
cao hơn một sân vận động,
mang theo tàu đáp mặt trăng, hàng cung cấp
và một tên lửa điTrái đất, bay vào quỹ đạo
nơi nó sẽ đợi các du hành gia.
Tên lửa Ares I sẽ vận chuyển phi hành đoàn vào quỹ đạo.
Nó sau đó sẽ gặp tên lửa đi Trái đất
và bay thẳng đến mặt trăng.
Chúng ta có thể lấy thêm nguồn cung cấp
nhiều hàng hóa tới mặt trăng.
Đó là cái mà hệ thống đôi này cung cấp cho chúng tôi, thay vì Apollo
trước đây chỉ cho phép chúng tôi đi có một hay hai ngày ở một thời điểm
và rồi quay lại.
Liệu chúng ta có tìm ra cách để vượt lên trên
các thành tựu hoàng nhoáng của chương trình Apollo hay không?
Chúng ta liệu có đi qua vũ trụ rộng lớn
nhanh và không tốn sức như ta di chuyển
tới một thành phố hay một châu lục khác không?
Phải như vậy nếu ta định tồn tại như một con người.
Nếu ngừng việc thám hiểm
chúng ta đã học được thời gian và thời gian qua lịch sử
những nền văn hóa, về cơ bản, đều có xu hướng suy tàn và chết đi.
Đó là một phần của chúng ta là gì
một phần của cái mà ta để lại cho con cháu của mình
và con của chúng.
Chúng ta là vậy, và đó là cái chúng ta làm.