Hiện nay Cơ quan Hàng không và vũ trụ Mỹ (NASA), Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), Trung Quốc, Các Tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất (UAE), Ấn Độ, Nhật, kể cả công ty tư nhân SapceX của Elon Musk đều tham vọng đưa con người trở lại Mặt trăng hoặc xa hơn nữa là sao Hỏa.

Trong đó đặc biệt tỉ phú giàu nhất thế giới Elon Musk từng hứa hẹn sẽ đưa con người đến Hỏa tinh vào năm 2035 và thuộc địa hóa hành tinh này vào năm 2050. Những tham vọng chinh phục vũ trụ thật lãng mạn, nhưng thực tế sẽ như thế nào?

Tương lai của hai phi thuyền Voyager

Nên nhớ so với độ rộng của vũ trụ ngoài trí tưởng tượng con người, dù ngày nào đó phi hành gia có đổ bộ được xuống Hỏa tinh thì đoạn đường bay khoảng 225 triệu km từ Trái đất đến đây cũng quá gần như nhân loại vẫn đang giậm chân ở chính bậc cửa nhà mình.

Liệu tương lai nhân loại sẽ tiến xa được đến đâu để chinh phục vũ trụ bao la cùng ước mơ gặp gỡ được nền văn minh khác?

Ở thời điểm này (và trong tương lai rất xa nữa), Voyager 1 và Voyager 2 vẫn là hai phi thuyền không người lái do nền văn minh nhân loại ở Trái đất chế tạo đã bay xa nhất trong vũ trụ: 24 tỉ km, tương đương 600.000 vòng tròn Trái đất. Hiện không có bất cứ một vật thể nhân tạo nào đã tiến xa được trong vũ trụ như vậy.

Thời gian hoạt động kéo dài đến nay đã 47 năm (và vẫn đang tiếp tục bay) của hai phi thuyền đã vượt xa thiết kế ban đầu chỉ dự kiến năm năm. Vật thể bay của khoa học nhân loại đang vượt ra khỏi ranh giới vùng ảnh hưởng của Mặt trời để khám phá bầu không gian tối tăm đầy bí ẩn giữa các vì sao...

Với "trái tim" là các máy phát nhiệt điện từ đồng vị phóng xạ hạt nhân plutoni-238 (RTG) đã hoạt động gần nửa thế kỷ, Voyager 1 và Voyager 2 được NASA truyền lệnh qua sóng vô tuyến từ ba trạm mạng không gian sâu trên Trái đất để máy tính hai phi thuyền lần lượt tắt bớt các chức năng. 

Điều này là cần thiết nhằm kéo dài thêm thời gian hoạt động của Voyager 1 và Voyager 2 đến khoảng năm 2030. Tuy nhiên ngay cả khi nguồn nguyên liệu hạt nhân tàn lụi, tất cả máy móc ngừng hoạt động hoàn toàn, chấm dứt khả năng thu - phát sóng vô tuyến để liên lạc với "mẹ" Trái đất, hai phi thuyền dù lạnh ngắt sẽ tiếp tục bay xa vô định trong vũ trụ hàng trăm năm, thậm chí hàng triệu năm nữa.

Biết đâu đến một ngày có giống loài văn minh nào đó ngoài nhân loại "bắt" được Voyager đang bay lang thang trong vũ trụ và giải mã được chiếc đĩa vàng có tuổi thọ triệu năm gắn trên nó. Họ sẽ hiểu được nền văn minh từ hành tinh Trái đất. 

Họ sẽ thấy được hình ảnh con người, nghe được giai điệu âm nhạc, tiếng động cơ nhân tạo, tiếng sóng biển tự nhiên, tiếng chim muông và cả nhịp sóng não cô gái đang yêu ở hành tinh xanh tuyệt đẹp...

Theo NASA, khoảng 300 năm nữa vật thể nhân tạo duy nhất của loài người là phi thuyền Voyager 1 sẽ tiến vào đám mây Oort ngoài quỹ đạo sao Diêm vương ẩn chứa hàng tỉ sao chổi lạnh giá. Từ đây, phi thuyền sẽ phải tiếp tục bay thêm 30.000 năm nữa để tới điểm cuối của rìa đám mây Oort. Sau đó lại cần thêm 40.000 năm nữa để nó vượt khoảng không vũ trụ bao la để đến AC+79 3888, một ngôi sao trong chòm Camelopardalis.

Riêng với Voyager 2 (người anh em cùng "cha mẹ" là nền khoa học hàng không - vũ trụ của nhân loại thập niên 1970) sẽ bay khoảng 296.000 năm nữa để tới được Sirius, ngôi sao lung linh sáng nhất trên bầu trời đêm nhìn từ Trái đất. 

Những nhà khoa học lỗi lạc của NASA từng có những lời rất lãng mạn về Voyager 1 và Voyager 2 như sau: "Định mệnh hai con tàu này có lẽ là vĩnh viễn lang thang trong dải Ngân hà".

Tốc độ tàu vũ trụ sẽ thế nào?

Nhiều nhà khoa học cho rằng khoảng thời gian gần 300.000 năm để Voyager 2 bay đến Sirius là quá đủ cho nền khoa học nhân loại tiến bộ đến mức có thể dễ dàng khám phá vũ trụ. 

Tuy nhiên, cũng có thể loài người không thể kịp đạt đến mức tiến bộ đó. Bởi những thảm họa mang tính diệt chủng như dịch bệnh, chiến tranh hạt nhân, tiểu hành tinh va chạm, nếu đến thời điểm thảm họa cấp độ giống loài đó mà nhân loại vẫn chưa thể di dân đến một hành tinh nào khác...

Trở lại câu chuyện cụ thể nền khoa học con người có thể đưa phi hành gia tiến xa đến đâu vào khoảng không vũ trụ mênh mông trong vài thập niên hay vài trăm năm tới vẫn đang là đề tài được thảo luận, thậm chí tranh cãi về tính khả thi hay viễn tưởng.

Với tốc độ phi thuyền hiện nay, dù là Voyager 1 đạt đến mức 16,9km/giây hay tốc độ 15,2km/giây của Voyager 2 khi bay qua khoảng không giữa các vì sao, thì vẫn còn rất chậm, vô cùng chậm so với tốc độ ánh sáng gần 300.000km/giây. 

Thậm chí sự so sánh này còn chưa thể bằng sự so giữa người đi bộ với tốc độ máy bay. Trong khi đó, khoảng cách giữa các vì sao đều bằng khoảng một vài năm tốc độ ánh sáng đến hàng trăm, hàng ngàn năm tốc độ này mà nhà vật lý lỗi lạc Albert Einstein khẳng định khoa học con người không thể đạt tới.

Vậy liệu con người có thể bay xa được đến đâu? Một ý tưởng lãng mạn nhất và "không sợ bất cứ đường xa vũ trụ nào" là lý thuyết vượt qua "lỗ giun vũ trụ". Nhiều phim khoa học viễn tưởng từ lâu đã cho các con tàu đẹp mắt của mình đạt đến vận tốc siêu tưởng này bất chấp rào cản là các định luật vật lý. 

Tuy nhiên vài chục năm qua một số nhà vật lý thiên văn học cũng bàn thảo về lý thuyết "lỗ giun" này.

Hiểu một cách đơn giản thì nó như là đường hầm xuyên không gian và thời gian. Con người nếu tìm ra được "lỗ giun" vũ trụ và chế tạo được phương tiện đi qua nó thì như vào cổng đường hầm này rồi ra ở cổng đường hầm kia. 

Đó là đoạn đường hầm rất ngắn và đi rất nhanh, mà nếu ở bên ngoài vũ trụ bình thường, con người nếu bay bằng phi thuyền dù đạt đến tốc độ ánh sáng (được cho là không thể) vẫn phải mất hàng ngàn năm.

Tuy nhiên đến bây giờ khả năng con người du hành qua "lỗ giun vũ trụ" vẫn chỉ là lý thuyết để tiếp tục nghiên cứu và thỉnh thoảng lại dấy lên tranh luận khi có nhà khoa học nào đó trình bày thêm được chút gì mới mẻ.

Trở lại thực tế khả năng khoa học nhân loại chế tạo phương tiện bay, hiện cũng đang có một số nghiên cứu mới mẻ và ít nhiều đã thành công ở mức độ thí nghiệm:

Thứ nhất, đó là tàu vũ trụ sử dụng động cơ xung hạt nhân. Nhà vật lý Freeman Dyson đề xuất từ năm 1958 về ứng dụng vụ nổ hạt nhân làm động cơ đẩy tàu vũ trụ. Nhà khoa học này kết hợp với nhà vật lý hạt nhân Ted Taylor cùng Tập đoàn General Atomics để nghiên cứu Dự án Orion.

Hiểu một cách đơn giản là sẽ thực hiện nổ hạt nhân có kiểm soát ở đuôi tàu vũ trụ. Sau đó, một thiết bị đặc biệt của tàu sẽ hấp thụ sóng xung kích hạt nhân để đẩy tàu di chuyển với tốc độ đạt 12% tốc độ ánh sáng tương đương 36.000km/giây. Đến nay về lý thuyết thì điều này có thể nhưng trình độ khoa học vẫn còn tiếp tục nghiên cứu rất lâu nữa mới có khả năng thực hiện được xung hạt nhân trên tàu vũ trụ.

Thứ hai là sử dụng "nhiên liệu" phản vật chất cho tàu vũ trụ đi nhanh và đi xa hơn. Các nghiên cứu cho rằng một gram "nhiên liệu" này có thể tạo ra năng lượng ngang bằng vụ nổ hạt nhân ở Hiroshima, Nhật Bản. Điều không vui là cho đến nay, việc sử dụng phản vật chất làm "nhiên liệu" tàu vũ trụ mới chỉ là lý thuyết. 

Các thử nghiệm mới chỉ được thực hiện bằng máy gia tốc hạt cỡ lớn LHC thuộc Tổ chức Nghiên cứu hạt nhân châu Âu...

Voyager - Phi thuyền loài người bay xa nhất vũ trụ - Kỳ 4: Ai chế tác đĩa vàng tàu Voyager?

Nếu có người ngoài hành tinh, ngày nào đó họ ngạc nhiên khi bắt gặp con tàu thăm dò vũ trụ Voyager cũ kỹ, lạnh ngắt bay lang thang trong vũ trụ.