Những công nghệ tương lai cần thiết giúp con người làm chủ vũ trũ
Và có thể phải rất lâu nữa con người mới đặt được bàn chân đầu tiên lên một hành tinh gần nhất vì những trở ngại về kỹ thuật dưới đây.
1. Phá vỡ giới hạn ánh sáng
Nhiều câu chuyện khẳng định một cách vô căn cứ về khả năng vượt qua tốc độ ánh sáng. Nhưng giới hạn vật lý không cho phép điều đó xảy ra. Thậm chí còn chưa thể đạt được tốc độ gần bằng ánh sáng nữa.
Giải pháp duy nhất mà chúng ta nghĩ đến là du hành qua Lỗ Giun. Nhưng một công cụ như vậy cần có một nguồn năng lượng rất lớn đến tạo ra, và cần được kiểm soát chặt chẽ. Tất cả đều thách thức đối với kỹ thuật hiện đại ngày nay. Tệ hơn nữa, nếu chúng ta đã có một Lỗ Giun thì một hiệu ứng vật lý thứ hai lại cản trở những chuyến du hành đầu tiên vì bất cứ vật thể nào lọt vào miệng Lỗ Giun đều bị phân tách thành từng nguyên tử nhỏ. Khi tới đầu bên kia của nó, bạn chỉ tồn tại dưới dạng Plasma.
Lỗ Giun được kiểm soát an toàn
2. Dịch chuyển tức thời
Một phương pháp khác được cho là dễ dàng và giá thành rẻ hơn là Dịch chuyển tức thời có nghĩa là một người biến mất ở vị trí ban đầu và hiện ra ở một nơi rất xa trong tích tắc. Trên thực tế không phải như phim ảnh. Nếu có một chiếc máy có khả năng tháo rời từng cơ quan con người thành các nguyên tử để gửi chúng tới đích thì việc lắp ráp đúng như cũ lại là một khó khăn không nhỏ.
Ngôi sao gần Mặt Trời nhất cũng đến 4 năm ánh sáng vì vậy các nguyên tử cũng phải mất ít nhất 4 năm dạo chơi ngoài không gian đầy mối đe dọa và rủi ro là cực kỳ cao. Ai mà biết cái máy thứ hai ở ngôi sao kia có phá hủy phiên bản gốc để tái tạo ra một con người hoàn toàn mới hay không. Nhiều người sẽ không thích việc một bản sao khác thế chỗ mình như vậy.
Nguyên tử phải trải qua một thời gian dài chịu rủi ro ngoài không gian
3. Con tàu thế hệ
Nếu đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng là việc không tưởng thì chúng ta sẽ đi với tốc độ "rùa" bằng một con tàu Thế hệ. Mặc dù, chỉ mất 4 năm ánh sáng có thể tới được ngôi sao gần nhất thì chúng ta sẽ tốn gấp nhiều lần thời gian đó - có thể hàng trăm năm. Với tốc độ ngày nay phải mất 30 năm một con tàu vũ trụ mới tới được rìa của hệ mặt trời, 6 tháng để tới sao Hỏa.
Một con tàu lớn sẽ là nơi lý tưởng cho nhiều thế hệ con cháu chúng ta sinh ra và lớn lên cùng nhau chờ đợi ngày cập bến. Tuy nhiên, chúng có thể quên mất sứ mệnh ban đầu của tổ tiên như một huyền thoại sau từng ấy thời gian. Để khắc phục, sẽ có một hệ thống máy tính thông minh thường xuyên nhắc nhở và giáo dục cháu chắt chúng ta hàng trăm năm nhưng rất khó dự đoán được điều gì sẽ xảy ra.
4. Con tàu Trứng
Để loại bỏ rủi ro mắc phải khi nhiều thế hệ quên mất nhiệm vụ thì người ta nghĩ ra một con tàu mang tên Tàu Trứng thay thế. Tại đây, quá trình thụ tinh đông lạnh sẽ được máy móc thực hiện đúng thời điểm từ những quả trứng gửi lên từ Trái Đất từ hàng trăm năm. Chúng sẽ phát triển thành con người đúng lúc con tàu cập bến hành tinh xa xôi kia và máy tính sẽ dạy dỗ và giáo dục chúng biết về cách thức sinh tồn và về sứ mệnh cao cả của loài người.
Tuy nhiên, như thế không không giải quyết được khao khát du lịch xuyên không gian của một cá nhân vì con người kia sinh ra cũng là lúc chúng ta chỉ còn là cát bụi.
5. Tuổi thọ
Đã vậy, các nhà khoa học tiếp tục nghĩ tới giải pháp kéo dài tuổi thọ con người lên hàng trăm năm để không bị những hậu quả như trên tàu Thế hệ và tàu Trứng. Sự bất tử vẫn được nghiên cứu nghiêm túc nhưng trở ngại lớn nhất là telomere - phần chóp của các ADN, chúng bị bào mòn mỗi lần phân chia tế bào. Đến khi đoạn telomere này mất đi thì các tế bào cơ thể sẽ bị lão hóa và chết. ADN giới hạn số lần phân chia tế bào chúng ta. Nhưng đó là quá trình cần thiết để cơ thể tự sửa chữa, phục hồi sau những tổn thương. Chỉ có một loại tế bào có khả năng kéo dài vô tận đoạn ADN giới hạn tuổi thọ này là những tế bào ung thư.
6. Bảo quản
Trong nhiều bộ phim, con người vẫn sử dụng phương pháp bảo quản cơ thể trong dung dịch lỏng suốt chặng đường dài. Mọi người sẽ ngừng phát triển trong trạng thái đó hoặc sẽ rất chậm giống như ngủ đông ở động vật.
Thật không may, tác dụng của telomere lại cần thiết trong trường hợp này. Cơ thể chúng ta luôn luôn chứa một lượng nhỏ chất phóng xạ ở mức vô hại vì các tế bào liên tục được thay thế khi bị tổn thương. Nếu có một người trong tình trạng bảo quản sâu như trên thì các telomere của anh ta không thể rút ngắn lại được và tế bào không được phân chia. Bất kỳ một nguyên tố phóng xạ nào được giải phóng cũng có thể đủ thời gian để gây tổn thương vĩnh viễn cho cơ thể và dẫn tới tử vong.
Thậm chí quá trình lão hóa cũng không theo kịp thiệt hạido phóng xạ gây ra. Chúng ta lại muốn tế bao được phân chia và lớn lên một cách bình thường.
7. Động cơ đẩy
Nếu các vấn đề trên được giải quyết thì con người lại đối mặt với động cơ đẩy tàu hoàn hảo. Một hệ thống đẩy tên lửa truyền thống để đốt cháy nguyên liệu không thể sử dụng để du hành một quãng đường xa xôi. Do đó, chúng ta phải tiếp nhiên liệu trên đường đi. Giữa các khoảng không gian đều dồi dào hidro nhưng không có trạm đỗ an toàn để nạp chúng.
Với tốc độ nhanh như thế, chúng ta chỉ có thể vơ vét từng nguyên tử hidro một cho vào lò phản ứng hạt nhân (nếu kỹ thuật đã cho phép tạo được một lò phản ứng an toàn). Và để làm được điều đó, chúng ta cần một cái "muỗng" lớn và tính sơ cũng ít nhất có diện tích 2000 km vuông. Cái muỗng đó sẽ làm tê liệt con tàu và làm chậm bước tiến của chúng ta. Do đó, việc này không khả thi và không hiệu quả nếu tàu đi vào vùng không gian nghèo hidro.
8. Nguy cơ
Ngôi sao Alpha Centauri chỉ cách Mặt Trời 4 năm ánh sáng nhưng nếu đi với tốc độ 60km/h thì phải mất 72 triệu năm để nhìn thấy hành tinh đầu tiên ở đó. Vượt qua từng ấy thời gian, không máy móc nào là không hư hỏng, rỉ sét và trở thành đóng sắt vụn khi chưa kịp tới nơi.
Tốc độ là cần thiết ngay cả khi bị giới hạn bởi vận tốc ánh sáng. Các nguyên tử nhỏ rải rác khắp không gian, bất kỳ một con tàu nào di chuyển nhanh đều bị va chạm và bào mòn, ngay cả với chất liệu tốt nhất. Một lỗ kim nhỏ cũng nguy hiểm với con tàu không gian hiện đại và phải huy động một lực lượng hùng hậu để thường xuyên sửa chữa chúng. Hoặc đơn giản con tàu phải làm từ nguyên liệu "sống" có khả năng tự chữa lành như thằn lằn. Tin tốt là NASA đã tiến hành nghiên cứu một nguyên vật liệu như vậy còn tin xấu là họ nghĩ dự án đó là không khả thi.
9. Con người
Cấu trúc cơ thể chúng ta phụ thuộc vào trọng lực. Khi con người sống lâu trong môi trường khác lực hút Trái Đất thì cơ thể bắt đầu bị ảnh hưởng. Sau 1 vài tuần hoặc vài tháng, xương của chúng ta trở nên giòn và cơ bắp thì mệt mỏi với nhiều triệu chứng khó chịu khác.
Thời gian luyện tập thể dục chiếm phần lớn thời gian trong ngày cùng chế độ ăn đặc biệt nhưng sau nhiều thập kỷ cơ thể con người chắc chắn bị tổn hại vĩnh viễn. Ngay cả đối vói các chuyến bay tương đối ngắn thì thị lực vẫn bị suy yếu đến nỗi NASA coi đó là trướng ngại cần vượt qua trước khi thực hiện nhiệm vụ đưa người lên sao Hỏa.
Thay vì sống trong trạng thái vô trọng lượng, ta có thể tăng lực hấp dẫn bằng cách quay tàu vũ trụ quanh một trục. Thật không may, điều này đòi hỏi một lượng năng lượng và nhiên liệu lớn và sẽ gây tình trạng buồn nôn trong thời gian ngắn cho các du hành gia. Còn những ảnh hưởng lâu dài vãn chưa được nghiên cứu thêm.
10. Thực phẩm, không khí và nước
Bất kỳ một điều kiện nào giải quyết được thì con người trên tàu vũ trụ vẫn cần ăn, uống, hút thở, đi tiểu, bài tiết và giấc ngủ. Trong thời gian quá lớn, đây là vấn đề nghiêm trọng nhất gây khó khăn cho chúng ta.
Giải pháp có thể làm được là biến con tàu thành một hệ sinh thái khép kín. Các nhà máy sẽ sản xuất không khí, thức ăn, và tiêu thụ chất thải. Dù các hệ sinh thái hơi kém hiệu quả nhưng nó có thể duy trì sự sống đủ dài khi đến đích. Trang thiết bị của tàu sẽ dần bị phân hủy bởi các loại khí tái chế nhưng sự bảo trì thông minh hoặc các vật liệu mới sẽ tự sửa chữa.
Tảo là đối tượng nghiên cứu tiềm năng trong việc cung cấp không khí, thực phẩm và giải quyết chất thải. Nó không phải nguồn dinh dưỡng hoàn chỉnh và độc hại nếu ăn với số lượng lớn nhưng kỹ thuật di truyền có thể thay đổi điều đó trong tương lai.
Theo edaily
0 nhận xét:
Đăng nhận xét