Các kỹ sư hàng không vũ trụ vừa phác thảo thành công thiết kế của một con tàu vũ trụ có khả năng mang theo tối đa 2.400 người thực hiện chuyến đi một chiều đến Alpha Centauri – hệ sao gần chúng ta nhất. Siêu phi thuyền mang tên Chrysalis này sẽ phải vượt qua hành trình dài 40 ngàn tỷ cây số trong khoảng 400 năm. Điều này đồng nghĩa với việc vô số hành khách sẽ sinh ra, lớn lên và qua đời mà chỉ biết đến cuộc sống bên trong con tàu này.
Ảnh minh họa tàu Chrysalis dài 58 Km với hành trình đầy tham vọng dài 4 thế kỷ.
Sứ mệnh của Chrysalis là trở thành "mái nhà" che chở cho nhiều thế hệ nhân loại cho đến khi nó tiến vào hệ sao mục tiêu. Tại đây, các phi thuyền con thoi sẽ đưa cư dân đáp xuống bề mặt Proxima Centauri b — một ngoại hành tinh có kích thước tương đương Trái Đất và được cho là có khả năng duy trì sự sống.
Bản thiết kế đầy tham vọng này vừa xuất sắc giành giải nhất tại cuộc thi thiết kế Project Hyperion – một thử thách đòi hỏi các đội chơi phải kiến tạo ra những mẫu tàu không gian giả định có khả năng du hành giữa các vì sao cho nhiều thế hệ.
Khóa huấn luyện Nam Cực và cấu trúc "Búp bê Nga" vĩ đại
Trước khi chính thức bước lên tàu, những thế hệ cư dân đầu tiên của dự án Chrysalis sẽ phải trải qua một thử thách cực kì khắc nghiệt: Sống và thích nghi trong môi trường cô lập tại Nam Cực suốt 70-80 năm để đảm bảo sức khỏe tâm lý vững vàng.
Về mặt lý thuyết, siêu phi thuyền này có thể được chế tạo trong vòng 20-25 năm. Để tạo ra trọng lực nhân tạo, toàn bộ con tàu sẽ phải xoay tròn liên tục.
Với chiều dài khủng lên tới 58 Km, Chrysalis được thiết kế theo cấu trúc các lớp lồng vào nhau hệt như một con búp bê Matryoshka của Nga, bao quanh một lõi trung tâm. Mọi hoạt động trên tàu đều được cung cấp năng lượng bởi các lò phản ứng nhiệt hạch. Cấu trúc cụ thể của tàu bao gồm:
- Lõi trung tâm: Nơi chứa các tàu con thoi để đưa người xuống hành tinh mới, đồng thời là trung tâm đặt toàn bộ thiết bị liên lạc của Chrysalis.
- Lớp thứ 1 (nằm gần lõi nhất): Khu vực sản xuất lương thực. Đây là nơi nuôi trồng thực vật, nấm, vi khuẩn, côn trùng và vật nuôi trong môi trường được kiểm soát nghiêm ngặt. Để bảo tồn đa dạng sinh học, tàu sẽ duy trì nhiều môi trường khác nhau, gồm cả rừng nhiệt đới và rừng phương bắc.
- Lớp thứ 2: Không gian sinh hoạt cộng đồng, bao gồm hệ thống công viên, trường học, bệnh viện và thư viện.
- Lớp thứ 3: Khu vực cư trú. Đây là nơi đặt nhà ở cho các hộ gia đình riêng biệt, được trang bị đầy đủ hệ thống luân chuyển không khí và trao đổi nhiệt.
- Lớp thứ 4: Khu phức hợp công nghiệp. Nơi đây tập trung các cơ sở làm việc, từ nhà máy tái chế, sản xuất dược phẩm đến chế tạo cấu trúc vật liệu.
- Lớp thứ 5 (vỏ ngoài cùng): Đóng vai trò là nhà kho khổng lồ chứa mọi loại tài nguyên, vật liệu, thiết bị và máy móc. Lớp này sẽ do lực lượng robot tự động vận hành để giảm thiểu sức lao động vật lý của con người.
Minh họa về cấu trúc 5 lớp và lõi trung tâm của dự án tàu vũ trụ Chrysalis.
Kiểm soát dân số nghiêm ngặt và sự can thiệp của AI
Vì tài nguyên trên không gian là hữu hạn, việc sinh đẻ trên Chrysalis sẽ được lên kế hoạch một cách chặt chẽ để đảm bảo dân số luôn ở mức bền vững. Nhóm nghiên cứu xác định con số lý tưởng là khoảng 1.500 người (thấp hơn 900 người so với sức chứa tối đa của tàu).
Việc vận hành một xã hội thu nhỏ cô lập suốt 4 thế kỷ là bài toán cực khó. Do đó, ban lãnh đạo con tàu sẽ phải hợp tác chặt chẽ với trí tuệ nhân tạo (AI). Theo các kỹ sư, sự kết hợp này "cho phép toàn bộ hệ thống xã hội có khả năng phục hồi, truyền đạt kiến thức tốt hơn giữa các thế hệ và mang lại tầm nhìn sâu sắc về động lực học tổng thể của khu phức hợp".
Giấc mơ định hình tương lai
Tất nhiên, ở thời điểm hiện tại, kế hoạch này vẫn hoàn toàn nằm trên lý thuyết, bởi một số công nghệ cốt lõi như lò phản ứng nhiệt hạch thương mại vẫn chưa ra đời. Tuy nhiên, những dự án giả định như Chrysalis đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc làm phong phú thêm nền tảng kiến thức và giúp các kỹ sư cải tiến những thiết kế thực tế trong tương lai.
Ban giám khảo của Project Hyperion đánh giá thiết kế Chrysalis gây ấn tượng mạnh nhờ "sự mạch lạc ở cấp độ hệ thống, thiết kế mô-đun môi trường sống đầy tính sáng tạo và chiều sâu chi tiết đáng kinh ngạc". Nhóm 5 nhà nghiên cứu chiến thắng dự án này đã mang về phần thưởng trị giá 5.000 USD.
