Khoa Học Thường Thức

Mất bao lâu để tàu vũ trụ nhanh nhất của con người bay được 1 năm ánh sáng?

Wikicabinet – Kênh thông tin tri thức nhân loại kính chào quý độc giả ở kỳ trước chúng tôi đã giới thiệu các chủ đề về:

Khi hai thiên hà va chạm nhau và hệ quả như thế nào?

Kỳ này wikicabinet xin giới thiệu đến độc giả một chủ đề thú vị về Mất bao lâu để tàu vũ trụ nhanh nhất của con người bay được 1 năm ánh sáng? Mời quý độc giả đón theo dõi chủ đề này cùng wikicabinet nhé.

Khi nói về vũ trụ, chúng ta thường dùng năm ánh sáng làm đơn vị đo khoảng cách. So với khoảng cách hàng nghìn năm ánh sáng trong vũ trụ thì 1 năm ánh sáng dường như quá nhỏ bé. Tuy nhiên, điều quan trọng là con người chúng ta với trình độ công nghệ hiện nay, khoảng cách 1 năm ánh sáng có thể nói là vô cùng khó nắm bắt.

Câu hỏi đặt ra đối với nhân loại là:

1 năm ánh sáng là bao xa?  Mất bao lâu để tàu vũ trụ nhanh nhất của con người bay được 1 năm ánh sáng? Tại sao một năm ánh sáng là “khoảng cách không thể đạt được”?

Hãy cùng wikicabinet tìm lới giải đáp cho những thắc mắc trên qua bài viết này nhé!

Tốc độ ánh sáng trong chân không là 299.792.458 mét / giây. Với tốc độ này, chỉ mất hơn 1 giây để đến mặt trăng từ trái đất. Khái niệm 1 năm ánh sáng có nghĩa là ánh sáng truyền theo đường thẳng trong chân không. Khoảng cách hàng năm là khoảng 9,46 nghìn tỷ km, tương đương khoảng 63241 lần khoảng cách giữa trái đất và mặt trời.

1 năm ánh sáng có nghĩa là ánh sáng truyền theo đường thẳng trong chân không

Khái niệm 1 năm ánh sáng là gì?

Một phép tính đơn giản có thể giải đáp thắc mắc này như sau. Nếu chúng ta đang lái một chiếc xe thể thao và tăng tốc suốt ngày đêm với tốc độ 200 km một giờ, thì chúng ta sẽ mất khoảng 5,4 triệu năm để chạy được một năm ánh sáng. Tất nhiên, tàu vũ trụ do con người chúng ta chế tạo ra có tốc độ di chuyển nhanh hơn nhiều so với một chiếc ô tô thể thao. Vậy mất bao lâu để tàu vũ trụ bay nhanh nhất bay được 1 năm ánh sáng?

Cho đến nay, tàu vũ trụ nhanh nhất của nhân loại là Tàu thăm dò Mặt trời Parker. Tàu thăm dò được phóng vào ngày 12 tháng 8 năm 2018. Trong chuyến bay tiếp theo, nó tiếp tục tăng tốc với sự trợ giúp của trọng lực mặt trời và tốc độ của nó có thể đạt tới 200 km / giây, vượt xa các tàu vũ trụ khác của con người.

Tàu thăm dò Mặt trời Parker

Tuy nhiên, ngay cả với tốc độ này, vẫn sẽ mất khoảng 1.500 năm để hoàn thành một chuyến bay trong năm ánh sáng. Cần phải chỉ ra rằng Tàu thăm dò Mặt trời Parker có thể đạt tốc độ cao như vậy là nhờ lực hấp dẫn mạnh mẽ của mặt trời, và nếu nó bay về phía ngoài hệ mặt trời thì không thể đạt được tốc độ như vậy.

Trong số rất nhiều tàu vũ trụ do con người phóng lên, có tổng cộng 5 tàu dự kiến ​​sẽ bay ra khỏi hệ mặt trời, đó là Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2 và New Horizons.

Trong số các tàu vũ trụ này, tàu bay xa nhất và nhanh nhất là Voyager 1. Tàu thăm dò được phóng vào ngày 5 tháng 9 năm 1977. Hiện nó đang ở khoảng cách gần 22 tỷ km so với Trái đất và tốc độ bay của nó là xấp xỉ Với tốc độ 17 km / giây, và ở tốc độ này, phải mất khoảng 17.600 năm để hoàn thành một chuyến bay trong năm ánh sáng (không tính đến sự giảm tốc của trọng lực mặt trời).

Rõ ràng câu trả lời này khiến bạn bực bội phải không? Ngay cả khi bạn không xem xét các vấn đề khác trong chuyến bay, chỉ trong thời gian dài như vậy, con người chúng ta đơn giản là không thể chấp nhận được. Vì vậy, có thể nói hiện tại, 1 năm ánh sáng là “khoảng cách không thể đạt được”. Vậy trong tương lai, liệu con người có thể phá vỡ khoảng cách 1 năm ánh sáng?

Nói đến vấn đề này, chúng tôi tin rằng mọi người sẽ nghĩ ngay đến động cơ sợi dọc nổi tiếng, có thể bóp méo độ cao của thời gian và không gian của chính nó, để bay nhanh hơn ánh sáng mà không vi phạm thuyết tương đối. Thật không may, đây chỉ là một công nghệ lý thuyết, ít nhất trong tương lai gần, điều này là không thể đạt được, vì vậy chúng ta nên nhìn vào công nghệ tương đối thực tế.

Vào tháng 4 năm 2016, Hawking tuyên bố khởi động một chương trình thám hiểm giữa các vì sao có tên “Những ngôi sao đột phá”, đề xuất một tàu vũ trụ nano chạy bằng tia laser. Nói một cách đơn giản, tàu vũ trụ này có một “cánh buồm ánh sáng” đặc biệt, sau khi được đưa vào không gian, “cánh buồm ánh sáng” có thể sử dụng chùm tia laser do mảng laser năng lượng cao trên mặt đất cung cấp để cung cấp cho tàu vũ trụ liên tục. Năng lượng, làm cho nó ngày càng nhanh hơn. Về lý thuyết, tàu vũ trụ nano này có thể được tăng tốc bằng 20% ​​tốc độ ánh sáng.

Nói cách khác, nếu kế hoạch thành công, tàu vũ trụ này sẽ chỉ mất 5 năm để bay được 1 năm ánh sáng. Kích thước thiết kế của tàu vũ trụ này chỉ bằng kích thước của một con tem bưu chính thông thường và chỉ có thể được sử dụng để thăm dò giữa các vì sao. Nếu chúng ta muốn đạt được một chuyến bay giữa các vì sao quy mô lớn hơn, hiện tại chúng ta chỉ có thể tin tưởng vào phản ứng tổng hợp hạt nhân có thể kiểm soát được.

Phản ứng tổng hợp hạt nhân có thể điều khiển được là nguồn năng lượng mà nhân loại mơ ước. Theo tính toán liên quan, một tàu vũ trụ lớn chạy bằng phản ứng tổng hợp hạt nhân có thể đạt tốc độ lý thuyết bằng khoảng 15% tốc độ ánh sáng. Nếu phi thuyền phản ứng tổng hợp hạt nhân có thể liên tục thu vào khoảng không trong suốt chuyến bay nguyên liệu dung hợp. Chắc chắn rằng, tốc độ của nó sẽ được cải thiện rất nhiều. Có thể tưởng tượng rằng nếu con người trong tương lai thực sự đạt được nhiệt hạch hạt nhân có thể kiểm soát được thì 1 năm ánh sáng sẽ không còn là “khoảng cách không thể đạt được”.

Trong kỳ tiếp theo, Wikicabinet trân trọng mời độc giả đón đọc chủ đề Những điều thú vị về Mặt trời.

Nếu có những thắc mắc hay muốn tìm hiểu về bất kỳ chủ đề nào, hãy liên hệ với Wikicabinet bằng cách bình luận ở phía dưới nhé.

Leave a Reply