Con người có thể tiếp cận Trái Đất phiên bản 2.0 bằng cách nào?

Dân trí

Một hành tinh giống Trái Đất mới được tìm thấy có quỹ đạo quay quanh một ngôi sao nằm ngay cạnh mặt trời. Liệu con người có nên gửi một con tàu thăm dò tới đó càng sớm càng tốt?

Bức ảnh thể hiện sơ đồ sao của Proxima Centauri, Alpha Centauri B, cùng với dải Ngân hà và kính thiên văn ESO của đài thiên văn La Silla ở Chile (Ảnh: ESO/Pale Red Dot)
Bức ảnh thể hiện sơ đồ sao của Proxima Centauri, Alpha Centauri B, cùng với dải Ngân hà và kính thiên văn ESO của đài thiên văn La Silla ở Chile (Ảnh: ESO/Pale Red Dot)

Hành tinh mới được phát hiện này có tên là Proxima b, quay xung quanh ngôi sao Proxima Centauri – hay còn gọi là Cận Tinh – là ngôi sao nằm gần mặt trời nhất. Khoảng cách từ Cận Tinh đến Trái Đất là khoảng 4,22 năm ánh sáng hay 40 nghìn tỉ km.

Khoảng cách này cũng dễ làm cho con người nản lòng. Tuy nhiên, có một sáng kiến mới được công bố đầu năm nay nhằm gửi những tàu thăm dò kích thước nhỏ siêu tốc tới Proxima Centauri, hành trình này sẽ kéo dài khoảng 20 năm. Với việc phát hiện ra Proxima b, những người sáng lập của sáng kiến này thậm chí còn háo hức hơn nữa.

Năm 2015, tàu thăm dò New Horizons của NASA đã hoàn thành một quãng đường dài 4,8 tỷ km tới thiên thể Pluto (trước đây từng được coi là một hành tinh và còn được gọi là Sao Diêm Vương) trong một hành trình kéo dài khoảng 9,5 năm. Tốc độ tối đa của tàu vũ trụ trong chuyến đi này là 84.000 km/h. Với tốc độ này này, New Horizons sẽ mất khoảng 54.400 năm để tới được Proxima Centauri.

Tháng trước, tàu thăm dò Juno của NASA đã đạt vận tốc lên tới 265.000 km/h khi nó đi vào quỹ đạo của sao Mộc – Jupiter. Với tốc độ này, nó có thể đến Proxima Centauri trong vòng 17.157 năm. (Cũng nên lưu ý rằng, hiện nay không có một biện pháp khả thi nào để có thể chế tạo một con tàu vũ trụ có vận tốc như vậy mà lại có kích thước đủ lớn để mang theo con người bên trong.)

Nói cách khác, để gửi một tàu thăm dò tới hệ sao ngôi sao gần nhất này không hề dễ dàng.

Những người sáng lập nên sáng kiến Breakthrough Starshot muốn gửi những tàu thăm dò siêu mỏng có tốc độ rất lớn tới Cận Tinh. Kế hoạch này đề xuất trang bị cho tàu thăm dò này các cánh buồm mỏng có thể giữ lại năng lượng được truyền ra bởi một máy phát tia laser mạnh mẽ đặt trên Trái Đất.

Sáng kiến Breakthrough Intiatives được thành lập năm 2015 nhằm mục đích khám phá vũ trụ và tìm kiếm những bằng chứng khoa học về sự sống ngoài Trái đất. Mục tiêu khám phá đầu tiên của dự án này là hệ sao Alpha Centauri nằm gần hệ mặt trời của chúng ta. Ban điều hành của chương trình Breakthrough Starshot là bộ ba những người hết sức ấn tượng: nhà vật lý thiên tài Stephen Hawking, tỷ phú công nghệ thông tin Mark Zuckerberg – người sáng lập và điều hành Facebook, và doanh nhân thành đạt sáng lập nên DST Global - đồng thời cũng là một nhà vật lý người Nga – Yuri Milner.

Theo các nhà khoa học của chương trình này, năng lượng từ tia laser sẽ thúc đẩy vận tốc của tàu thăm dò lên tới 20% tốc độ ánh sáng (khoảng 215,85 triệu km/h). Với tốc độ này, các tàu thăm dò có thể tiếp cận Proxima Centauri trong vòng 20 -25 năm.

Nhưng trước tiên, các nhà khoa học và các kỹ sư cần phải xây dựng được các thiết bị để khởi động những tàu thăm dò siêu nhỏ trên hành trình của chúng. Trong cuộc hội thảo ngày 24/8, Chủ tịch của Quỹ Breakthrouh Prize – ông Peta Worden cho biết một nhóm các chuyên gia đã được triệu tập vào đầu tuần này và thảo luận về các kế hoạch xây dựng một nguyên mẫu cho hệ thống Starshot. Tuy nhiên, ông cũng nói thêm rằng để có được một bộ máy đầy đủ các thiết bị thì cần thêm ít nhất là 20 năm nữa. Ông nói: “Chúng tôi có hy vọng chắc chắn rằng, chỉ trong một thế hệ, chúng ta có thể khởi động các tàu thăm dò siêu nhỏ này. Và vì vậy, có lẽ trong 20 – 25 năm tới tính từ thời điểm này, chúng ta có thể sẽ khởi động được các thiết bị đó và sau đó các tàu thám hiểm này sẽ thực hiện một cuộc hành trình kéo dài khoảng 25 năm để đến được đó.”

Hình ảnh minh họa cho Breakthrough Starshot (Ảnh: Breakthrough Prize Foundation)
Hình ảnh minh họa cho Breakthrough Starshot (Ảnh: Breakthrough Prize Foundation)

Ông cũng nói thêm rằng, để xây dựng đầy đủ bộ máy này thì có khả năng chi phí sẽ tương đương với việc xây dựng máy gia tốc hạt lớn Large Hadron Collider – chiếc máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới, và chi phí ước tính là khoảng 10 tỉ USD.

Worden cho biết: “Trong thập kỷ tới đây, chúng tôi sẽ làm việc với các chuyên gia ở tại ESO (Đài thiên văn Nam Âu) và từ các nơi khác để thu được càng nhiều thông tin càng tốt về Proxima Centauri…thậm chí bao gồm cả việc nó có thể nảy sinh sự sống hay không, trước khi phóng con tàu thăm dò đầu tiên của loài người về phía ngôi sao này”. Theo ông, Quỹ Breakthrough Prize cũng hy vọng sẽ “có được những dữ liệu tương tự về các ngôi sao lân cận khác là Alpha Centauri A và B” (Hai ngôi sao Alpha Centauri này ở vị trí cách Trái đất khoảng 4,37 năm ánh sáng, một số nhà thiên văn học cho rằng Proxima Centauri và Alpha Centauri là các phần của cùng một hệ).

Nhiệm vụ của New Horizons tới thiên thể Pluto là một minh chứng tốt cho các lợi ích của việc gửi tàu thăm dò để nghiên cứu một hành tinh (hay hành tinh lùn). Hình ảnh Pluto được chụp bởi kính thiên văn mạnh nhất trên thế giới có thể chỉ giải quyết về các đặc điểm trên bề mặt của thế giới băng giá này. Trong suốt chuyến bay trong năm 2015 của mình, New Horizons đã cung cấp những góc nhìn vô cùng chi tiết về bề mặt Pluto và đưa ra một lượng thông tin mới về lịch sử của nó.

Liệu một tàu thăm dò siêu mỏng gửi tới Proxima Centauri b có thể tiết lộ những chi tiết tương tự về hành tinh này, hay thậm chí có thể thấy sự tồn tại của sự sống?

Sẽ có một số hạn chế đáng kể về số lượng thông tin mà các tàu thăm dò do Breakthrough Starshot đề xuất có thể gửi về Trái Đất. Đầu tiên , các dữ liệu này sẽ mất tới 4,22 năm để quay lại Trái Đất, và trước hết tàu thăm dò này sẽ phải mất tới 20-25 năm để tới được Proxima Centauri.

Seth Shortak – nhà thiên văn học cao cấp tại Viện SETI (SETI là viết tắt của “tìm kiếm trí thông minh ngoài trái đất”) cho biết “triển vọng hiện nay để gửi một tàu thăm dò siêu nhỏ tới Proxima Centauri thậm chí còn thú vị hơn thời điểm 6 tháng trước, bởi vì bây giờ chúng ta đã biết có một hành tinh ở đó. Tôi nghĩ rằng sự phát hiện Proxima b thực sự có ý nghĩa vì đó là một mục tiêu đáng quan tâm”. Tuy nhiên, ông cũng đưa ra các biến số chưa rõ ràng về việc con người sẽ phải cân nhắc khi đầu tư vào Breakthrough Starshot, bao gồm cả loại hình thông tin mà các tàu thăm dò có thể gửi từ hành tinh đó về trái đất. Những tàu thăm dò siêu mỏng này sẽ phải mang theo những dụng cụ rất nhỏ, và do đó chỉ có thể thực hiện những nghiên cứu rất thô sơ về một hành tinh hay ngôi sao nào.

Thật khó để dự đoán chính xác những công nghệ sẽ được đưa lên tàu, bởi vì các thành phần điện năng và thiết bị kỹ thuật khác có vẻ như sẽ được tiếp tục thu nhỏ kích thước trong 20 năm tới. Các nhà khoa học và các kỹ sư có thể sẽ phải xem xét về việc liệu trong khoảng thời gian mà các thông tin được tàu thăm dò gửi từ Proxima Centauri về Trái đất, thì họ có thể đã xây dựng được một loại kính thiên văn có khả năng thu thập được các thông tin đó hay chưa.

Giám đốc viện Sinh vật học vũ trụ - Astrobiology Insitute – của NASA, ông Penelope Boston cho rằng xu hướng liên tục của tiểu hình hóa phần cứng làm cho tàu thăm dò siêu nhỏ có thể được trang bị những thiết bị cần thiết để đi tới Proxima Centauri sẽ là một cuộc đầu tư đáng giá. Các chi tiết phức tạp về bề mặt của một hành tinh có thể gạo ra những môi trường sống cụ thể rất đa dạng, và việc giải quyết những chi tiết của những môi trường sống như vậy trên một hành tinh nằm ngoài hệ mặt trời của Trái đất “chắc chắn sẽ vượt quá độ phân giải của bất kỳ loại kính thiên văn nào mà con người có thể tưởng tượng ra”

Anh Thư (Tổng hợp)