Ý tưởng về tàu vũ trụ dài 58km, chở 2.400 người rời Hệ Mặt Trời

Theo Live Science, các kỹ sư đã đề xuất thiết kế một tàu vũ trụ có thể chở tới 2.400 người trong chuyến hành trình một chiều tới Alpha Centauri, hệ sao gần nhất với Hệ Mặt Trời.

Theo bản mô tả dự án, con tàu mang tên Chrysalis dự kiến vượt quãng đường khoảng 40 nghìn tỷ kilomet trong 400 năm, đồng nghĩa với việc nhiều thế hệ hành khách có thể chỉ biết đến cuộc sống trên con tàu suốt cả đời mình.

Tàu vũ trụ Chrysalis có chiều dài khoảng 58km, tích hợp các không gian như thư viện, hệ sinh thái rừng nhiệt đới nhân tạo và khu sản xuất kết cấu, vận hành trong môi trường trọng lực nhân tạo tạo ra nhờ cơ chế quay liên tục. Quy mô này vượt xa năng lực xây dựng ngoài không gian hiện nay.

Con tàu này được thiết kế như một môi trường sinh tồn khép kín, đủ khả năng nuôi sống nhiều thế hệ con người cho đến khi con tàu tiến vào hệ sao mục tiêu.

Tại đây, các tàu trung chuyển có thể đưa cư dân xuống Proxima Centauri b, ngoại hành tinh có kích thước tương đương Trái Đất và được đánh giá là có khả năng tồn tại sự sống

Dự án này đã giành giải nhất tại Project Hyperion Design Competition, cuộc thi quốc tế yêu cầu các nhóm nghiên cứu xây dựng mô hình tàu liên sao giả định có thể duy trì sự sống cho nhiều thế hệ con người trong các hành trình kéo dài hàng thế kỷ giữa các vì sao.

Không gian trên tàu Chrysalis

Theo đề xuất của nhóm kỹ sư, các thế hệ cư dân đầu tiên sẽ phải sống trong môi trường biệt lập tại Nam Cực nhiều năm để thích nghi về mặt tâm lý trước khi lên tàu.

Về lý thuyết, Chrysalis có thể được chế tạo trong khoảng 20-25 năm và tạo ra trọng lực nhân tạo nhờ cơ chế quay liên tục quanh trục.

Con tàu được thiết kế theo cấu trúc nhiều lớp dạng "búp bê lồng" của Nga, xoay quanh một lõi trung tâm.

Mỗi lớp đảm nhiệm các chức năng khác nhau như không gian sinh hoạt cộng đồng, khu sản xuất nông nghiệp, vườn cây, khu nhà ở, kho lưu trữ và các tiện ích chung, tất cả được cung cấp năng lượng bởi hệ thống lò phản ứng nhiệt hạch.

Lõi trung tâm của Chrysalis là nơi đặt các tàu đổ bộ dự kiến đưa con người xuống bề mặt Proxima Centauri b, đồng thời tập trung toàn bộ hệ thống thông tin và liên lạc của tàu trong suốt hành trình liên sao.

Lớp gần lõi nhất của Chrysalis được dành cho sản xuất thực phẩm, nơi nuôi trồng thực vật, nấm, vi sinh vật, côn trùng và vật nuôi trong các môi trường kiểm soát chặt chẽ.

Để duy trì đa dạng sinh học, con tàu sẽ tái tạo nhiều hệ sinh thái khác nhau, bao gồm cả rừng nhiệt đới và rừng ôn đới lạnh.

Lớp thứ hai từ trung tâm là khu sinh hoạt cộng đồng với các tiện ích như công viên, trường học, bệnh viện và thư viện, đáp ứng nhu cầu đời sống của cư dân trên tàu.

Bên ngoài là khu nhà ở dành cho từng hộ gia đình, được trang bị hệ thống lưu thông không khí và trao đổi nhiệt nhằm duy trì môi trường sống ổn định và khép kín.

Hoạt động sản xuất và lao động được bố trí ở lớp tiếp theo, nơi đặt các cơ sở công nghiệp phục vụ từ tái chế, dược phẩm đến chế tạo kết cấu phục vụ vận hành con tàu.

Lớp ngoài cùng đóng vai trò kho dự trữ, lưu trữ nhiều loại tài nguyên, vật liệu, thiết bị và máy móc cần thiết cho hành trình dài hạn.

Theo các nhà thiết kế, khu vực này có thể được vận hành chủ yếu bằng robot, qua đó giảm nhu cầu lao động thể chất của con người trong môi trường khép kín.

Theo thiết kế, hoạt động sinh sản trên tàu sẽ được quản lý chặt chẽ nhằm duy trì dân số ở mức ổn định.

Nhóm nghiên cứu ước tính, quy mô khoảng 1.500 người là phù hợp cho hệ sinh thái khép kín của Chrysalis, thấp hơn khoảng 900 người so với công suất tối đa dự kiến.

Những người phụ trách quản trị con tàu sẽ phối hợp với các hệ thống trí tuệ nhân tạo nhằm tăng cường tính ổn định của toàn bộ cấu trúc xã hội, đồng thời hỗ trợ truyền đạt kiến thức hiệu quả giữa các thế hệ cư dân và nâng cao khả năng giám sát tổng thể đối với hệ thống vận hành của tổ hợp tàu Chrysalis.

Dự án mang tính giả định

Hiện nay, Chrysalis vẫn chỉ là một dự án giả định bởi nhiều công nghệ cốt lõi, đặc biệt là các lò phản ứng nhiệt hạch thương mại, chưa sẵn sàng về mặt kỹ thuật.

Tuy nhiên, những thiết kế mang tính ý tưởng như trên vẫn giúp mở rộng cơ sở tri thức và cung cấp dữ liệu tham khảo cho các chương trình phát triển tàu vũ trụ trong tương lai.

Theo ban giám khảo Project Hyperion, Chrysalis gây ấn tượng nhờ tính đồng bộ ở cấp độ hệ thống, cấu trúc môi trường sống dạng mô-đun giàu tính sáng tạo, cũng như mức độ chi tiết cao trong toàn bộ thiết kế.