Vì sao phương tiện bay cá nhân, ô tô bay đã có nhưng chưa thể phổ cập?

Nhiều thập kỷ qua, văn hóa đại chúng không ngừng gieo vào trí tưởng tượng của chúng ta hình ảnh con người lướt qua bầu trời trên những chiếc ô tô bay hay đeo jetpack (bộ đồ bay phản lực) trong phim khoa học viễn tưởng.

Thực tế, ô tô bay và jetpack đã từng được tạo ra. Tuy nhiên, để chúng trở thành phương tiện phổ cập vẫn là bài toán nan giải.

Mấu chốt nằm ở bài toán năng lượng, yếu tố quyết định khả năng vận hành ổn định, bền vững và đủ mạnh để nâng cả con người lẫn phương tiện lên không trung.

Hiện nay, gần như toàn bộ phương tiện bay đều phụ thuộc vào nhiên liệu phản lực, loại nhiên liệu không phù hợp để sử dụng ở quy mô đại chúng vì thải ra lượng khí nhà kính lớn.

Tuy vậy, ngày càng nhiều công ty trên thế giới đang nỗ lực giải quyết những hạn chế này.

Ô tô bay, giấc mơ còn mắc kẹt trên bầu trời

Tạo ra một chiếc ô tô bay thoạt nghe đơn giản như việc thu nhỏ một chiếc máy bay, nhưng giữa máy bay thương mại ngày nay và phương tiện bay bước ra từ trí tưởng tượng khoa học viễn tưởng lại tồn tại một khác biệt căn bản.

Máy bay cần đường băng dài để tăng tốc khi cất cánh và giảm tốc khi hạ cánh.

Nếu ô tô bay muốn trở thành phương tiện đại chúng, chúng phải cất, hạ cánh theo phương thẳng đứng.

Những phương tiện như vậy được gọi là VTOL (vertical takeoff and landing – cất hạ cánh thẳng đứng), mà ví dụ quen thuộc nhất chính là trực thăng.

Nhưng không ai muốn cảnh tắc đường kèm theo tiếng cánh quạt trực thăng trên đầu hàng nghìn phương tiện.

Để được chấp nhận rộng rãi, ô tô bay cần nhỏ gọn, yên tĩnh và tiết kiệm năng lượng.

Đây là lý do EVTOL (phương tiện bay thẳng đứng chạy điện) ra đời.

Các hãng theo đuổi EVTOL kỳ vọng công nghệ bay hoàn toàn bằng điện sẽ giải quyết đồng thời bài toán tiếng ồn và hiệu suất năng lượng.

Tuy nhiên, với giá bán lên tới hàng trăm nghìn USD, chúng sẽ khó trở thành phương tiện được phổ biến rộng rãi.

Quan trọng hơn, việc triển khai ô tô bay đòi hỏi thay đổi hoàn toàn hạ tầng giao thông, điều chỉnh luật pháp, hệ thống kiểm soát không lưu phức tạp hơn nhiều và đào tạo người dân điều khiển một phương tiện khó hơn xe hơi gấp bội.

Từ biểu tượng phim khoa học đến bài toán thực tế còn dang dở

Jetpack là công nghệ mà con người đã ở trạng thái "dở dang" suốt nhiều thập kỷ khi vừa chạm tới, vừa không thể đưa vào đời sống thực.

Từ năm 1984, phi hành gia đã sử dụng thiết bị đẩy dạng balo có tên manned maneuvering unit, cho phép người dùng dễ dàng di chuyển trong không gian.

Ngoài ra, còn có jetpack thủy lực, hoạt động nhờ lực đẩy mạnh của dòng nước, nhưng chỉ sử dụng được trên mặt nước, hạn chế khả năng phổ cập rộng rãi.

Để jetpack trở thành phương tiện cho người dân sử dụng hàng ngày, loạt rào cản lớn vẫn chưa thể vượt qua.

Cũng như ô tô bay, việc phổ cập jetpack đòi hỏi thay đổi hoàn toàn hạ tầng và kéo theo rủi ro an toàn rất lớn. Với jetpack, thách thức kỹ thuật còn lớn hơn nhiều.

Một jetpack phải đủ nhẹ để đeo được, nhưng muốn bay lâu cần nguồn năng lượng lớn, đồng nghĩa với pin nặng hơn.

Năm 2015, hãng JetPack Aviation (Mỹ) gây chú ý khi CEO của họ bay quanh tượng Nữ thần Tự do bằng jetpack, nhưng thời gian trên không chỉ vỏn vẹn 10 phút.

Công nghệ jetpack hiện vẫn mắc kẹt ở mức độ "trình diễn", chưa thể cân bằng yêu cầu giữa năng lượng và trọng lượng thiết bị.