Thang máy không gian sẽ kết nối Trái đất với Mặt trăng

Chiếc thang máy Spaceline này có thể được chế tạo từ các vật liệu hiện có. Thay vì phóng tên lửa ra khỏi quỹ đạo, các phi hành gia sẽ chỉ cần Spaceline để đến điểm cuối của hành trình.

Xây dựng 1 chiếc thang máy không gian kết nối Trái Đất với Mặt Trăng (Spaceline), nhằm cắt giảm chi phí đi lại và các vụ phóng tàu không gian. Sáng kiến độc đáo này vừa được các nhà nghiên cứu của Đại học Columbia (Mỹ) và Cambridge (Anh) đưa ra.

Theo mô tả trong nghiên cứu được công bố trên Arxiv.org bởi các nhà nghiên cứu tại đại học Columbia và đại học Cambridge, Spaceline sẽ giống như một sợi dây, một đầu được ràng buộc tại Mặt Trăng và phần còn lại chịu tác động của lực hấp dẫn Trái đất như một con lắc đơn. Sau khi đạt một độ cao nhất định để tiếp cận với phần đầu ở Trái đất (có thể bằng máy bay hay phương tiện hàng không nào đó), họ sẽ vào thang máy và di chuyển lên như bình thường.

Các bài viết đưa ra bằng chứng cho thấy, Spaceline có thể được chế tạo từ các vật liệu có sẵn, nâng cao khả năng du hành vũ trụ dễ dàng hơn và thậm chí có thể là các khu định cư trên quỹ đạo.

Một ngày nào đó, du hành vũ trụ sẽ trở nên dễ dàng nhờ thang máy.

Thay vì phóng tên lửa ra khỏi quỹ đạo như thông thường, các phi hành gia sẽ chỉ cần dùng Spaceline để đến điểm cuối của hành trình. Việc này sẽ cắt giảm chi phí và làm giảm rủi ro khi phải phóng tên lửa. Một khi nó đạt đến khoảng trống của không gian, không còn lực hấp dẫn của trái đất và áp suất khí quyển, tàu vũ trụ sẽ gặp dây cáp và bám vào một tàu con thoi chạy bằng năng lượng mặt trời sẽ leo dọc theo chiều dài con lắc.

Zephyr Penoyre - một trong những sinh viên tốt nghiệp ngành thiên văn học, nói với Futurism rằng: “Đường dây sẽ trở thành một phần của cơ sở hạ tầng, giống như một tuyến đường sắt ban đầu - việc di chuyển của người và vật dọc theo nó sẽ đơn giản và dễ dàng hơn nhiều so với những hành trình tương tự trong không gian”.

Thay vì phóng tên lửa ra khỏi quỹ đạo như thông thường, các phi hành gia sẽ chỉ cần dùng Spaceline để đến điểm cuối của hành trình.

Mặc dù ý tưởng là thế, nhưng việc xây dựng một thang máy trong không gian là rất khó, đặc biệt, trong điều kiện khoa học - kỹ thuật hiện tại, chúng ta không có loại vật liệu nào đủ sức chịu lực - do lực hấp dẫn của trái đất gây ra tốc độ kéo mạnh hơn, sẽ giật cáp trước khi dây cáp hoàn thành.Tuy nhiên, nếu dây cáp chỉ được cố định vào mặt trăng, khả năng xây dựng sẽ dễ dàng hơn. 

Trong suốt bài báo, sinh viên tốt nghiệp ngành thiên văn học Penoyre và Cambridge thường lưu ý rằng, các ống nano carbon sẽ là vật liệu tốt nhất để sử dụng, nhưng đây là loại vật liệu chưa thể chế tạo hàng loạt để đáp ứng cho một công trình vĩ đại như thế.

Spaceline có thể được chế tạo từ các vật liệu đang tồn tại hiện nay, nâng cao khả năng du hành vũ trụ dễ dàng hơn và thậm chí có thể là các khu định cư trên quỹ đạo.

Theo một số nghiên cứu, thực tế thì vẫn tồn tại một số vật liệu với cơ tính đáp ứng được yêu cầu của công trình, vấn đề ở đây chỉ là việc chi phí, cũng như liệu nó có thể được chế tạo hàng loạt cho một thứ vĩ mô như thế này hay chưa.

“Đó là cách tốt để thực hiện. Điều duy nhất cần nói thêm là vật liệu này cũng cần có khả năng tồn tại tốt trong không gian sâu thẳm” - Pen Penoyre nói – “Tôi đã xem xét ngắn gọn về vấn đề này nhưng tôi không phải là chuyên gia về khoa học vật liệu. Tôi thường sử dụng vật liệu Dyneema như một tài liệu mẫu trong tính toán và nó có một số tính chất khá tốt”.

Về phần dây, các nhà nghiên cứu đã điều tra một số hình dạng, cuối cùng đi đến một sợi dây cáp cực hẹp ở hai đầu, để nó không bị sụp đổ dưới áp lực của lực hấp dẫn, nhưng dày lên ở giữa để tránh bị gãy.

Nếu tất cả mọi thứ diễn ra và Spaceline một ngày nào đó trở thành hiện thực, các nhà nghiên cứu hình dung một tương lai - trong đó con người sử dụng nó như một dây buộc cho kính thiên văn quỹ đạo, trung tâm nghiên cứu và các cơ sở khác có thể bay lơ lửng ở điểm Lagrange, độ cao mà tại đó Mặt Trăng và Trái Đất tác dụng lực hấp dẫn bằng nhau nhưng ngược chiều.

“Hãy nghĩ đến các căn cứ (basecamp) ở Nam Cực thời kỳ đầu, ban đầu có thể chỉ có ba kỹ sư ở đó, nhưng không giống như quỹ đạo Trái đất quay quanh thấp, điểm Lagrange là nơi hoàn hảo để xây dựng” - Penoyre nói – “Chúng ta có thể đắm chìm trong một chút trí tưởng tượng - có hình ảnh những ngôi nhà di động được gửi lên thang máy không gian, và tập hợp thành một khu dân cư ngày càng phát triển. Tôi đã rất ngạc nhiên khi thấy rằng bây giờ có hàng nghìn người sống một phần đáng kể trong năm ở Nam Cực, tôi tin là cuối cùng điều tương tự cũng có thể đúng với điểm Lagrange”.

Những dấu chân đầu tiên của con người trên Mặt trăng.

Nếu khai thác thành công ý tưởng này, chúng ta sẽ tiết kiệm được rất nhiều chi phí và công sức, thay vì phóng tên lửa như trước đây.

• Nhật Bản nghiên cứu chế tạo thang máy vào không gian
• Năm 2035: Thang máy vũ trụ được xây dựng như thế nào?