Ý tưởng & Sáng tạo VN (Vietnam Ideas & Creativities) [β7]

Đó là ý tưởng táo bạo do hai nhà nghiên cứu Mỹ đưa ra, hy vọng trở thành sự thực sau 40 năm nữa. Theo phương án này, để đi lên mặt trăng, người ta không đi thẳng một mạch, mà sử dụng những vệ tinh quay quanh chị Hằng để chuyển dần từng chặng đồ vật (hoặc người) từ trái đất phóng lên.

R.Forward và Robert Hoyt, hai tác giả của ý tưởng cho biết, vệ tinh chuyển tải có mang một dây cáp dài chừng 50 km, đầu phía dưới của dây cáp có buộc một cái neo móc. Quá trình gửi hàng lên mặt trăng sẽ diễn ra như sau:

1. Một tên lửa phóng lên từ mặt đất mang theo một món hàng (người hoặc thiết bị) để đưa lên mặt trăng. Khi tên lửa đạt độ cao 200 km, nó phóng món hàng ra. Một vệ tinh chuyển tải sẽ dùng neo móc ở dây cáp để tiếp nhận món hàng. Sau đó, nó xoay nửa vòng và đưa món hàng lên quỹ đạo trái đất cao hơn

2. Món hàng được đưa lên một quỹ đạo trái đất hình bầu dục ở gần mặt trăng và sẽ quay theo nó như một con tàu trôi theo dòng nước, cho đến khi tới sát thiên thể này.

3. Một vệ tinh chuyển tải khác đang quay trên quỹ đạo quanh mặt trăng, đợi đến lúc món hàng đi ngang qua sẽ dùng dây cáp và neo móc "ngoắc" lấy nó.

4. Một vệ tinh chuyển tải sau cùng sẽ móc món hàng trên quỹ đạo trung gian kia, và nhẹ nhàng đặt nó lên mặt trăng sau khi xoay mình đi nửa vòng.

Theo hai nhà nghiên cứu, cách chuyển tải này có thể áp dụng để đi tới sao Hoả hoặc tới một hành tinh khác một cách dễ dàng.

Vậy năng lượng để chuyển món hàng trong các chặng lấy ở đâu ra? Chính là do chuyển động của các vệ tinh mang neo móc. Trong trò chơi ném hòn tròn, nếu một hòn ném trúng vào một hòn khác thì hòn đó sẽ lăn đi. Cũng giống như vậy, vệ tinh móc hàng sẽ truyền cho món hàng một phần động năng của nó và sau mỗi lần như vậy, vệ tinh sẽ xuống độ cao thấp hơn và cuối cùng có thể rơi xuống mặt đất. Để lấy lại năng lượng, vệ tinh có thể đợi cho có một món hàng nào đó từ mặt trăng quay trở về trái đất, móc kéo hàng xuống và thu lại được một phần năng lượng cho mình.

Các vệ tinh móc kéo có ưu điểm hơn các tên lửa vì có thể sử dụng lại nhiều lần, nhờ đó chi phí đi lên mặt trăng có thể giảm được 10 lần so với cách đi lên bằng nhiên liệu ergol hiện nay.

Tuy nhiên, ý tưởng này cũng phải đối mặt với một số khó khăn. Thứ nhất, làm thế nào mà nhắm cho trúng một sợi dây cáp luôn luôn xoay quanh trái đất và quanh vệ tinh móc - kéo? Theo các nhà phân tích, để món hàng phóng lên gặp được sợi dây cáp cũng khó khăn như hai người cách nhau 1.000 km nhằm bắn sao cho hai đầu đạn gặp nhau trên đường đi. Hơn nữa, sợi dây cáp dài ngoằng, xoắn vặn, đu đưa không ngừng, giống như thể ta dùng một cái cần câu dài 100 km để móc một con vịt nhỏ tí xíu bằng một sợi dây chun vậy

Cuối cùng, chuyển động của các thiên thể cũng khó mà tính được, dù là bằng máy tính. Làm sao để khi tới nơi, món hàng hạ đúng xuống mặt trăng? Sớm một chút hoặc muộn một chút đều bị hụt! Và từ trái đất, ta phải chờ đợi sao cho sợi dây cáp ở cách trái đất 380.000 km đang đi ngang qua để phóng món hàng lên?

Và liệu chi phí có thực sự giảm bớt hay lại tăng hơn hiện nay, khi mà muốn trải được dây cáp căng ra, cần có những vệ tinh phức tạp và nặng tới 300 tấn, rất khó đưa lên quỹ đạo

R.Forward và Robert Hoyt giải thích rằng dây cáp hoàn toàn có thể kéo thẳng ra được. Đó là do vệ tinh kéo - móc quay trên quỹ đạo tròn nhờ có hai lực cân bằng nhau: trọng lực kéo cho vệ tinh rơi xuống và hiệu ứng ly tâm có khuynh hướng làm cho vệ tinh bị văng khỏi quỹ đạo. Cái neo móc ở dây cáp nằm phía dưới vệ tinh, quay với tốc độ nhỏ hơn. Trọng lực lớn hơn lực ly tâm sẽ giữ cho dây cáp thăng bằng.

Khoa học và Công nghệ (theo S.V.J)