Yes, scientists are actually building an elevator to space - Fabio Pacucci

Translator: Anh Luong Reviewer: Hoàng Trung Lê

Sending rockets into space requires sacrificing expensive equipment,

Đưa tên lửa vào không gian đòi hỏi phải hy sinh các trang thiết bị đắt tiền,

burning massive amounts of fuel, and risking potential catastrophe.

đốt một lượng lớn nhiên liệu và có nguy cơ gây ra thảm họa tiềm tàng.

So in the space race of the 21st century,

Vì vậy, trong cuộc đua đi vào không gian của thế kỷ 21,

some engineers are abandoning rockets for something much more exciting:

một số kỹ sư đang từ bỏ tên lửa để nghĩ đến thứ gì đó thú vị hơn nhiều:

elevators.

thang máy.

Okay, so maybe riding an elevator to the stars

Được rồi, có lẽ đi thang máy đến các ngôi sao

isn't the most thrilling mode of transportation.

không phải là phương thức vận chuyển ly kỳ nhất.

But using a fixed structure to send smaller payloads

Nhưng sử dụng một cấu trúc cố định để gửi các tải trọng nhỏ hơn

of astronauts and equipment into orbit

như các phi hành gia và thiết bị lên quỹ đạo

would be safer, easier, and cheaper than conventional rockets.

sẽ an toàn hơn, dễ dàng hơn và rẻ hơn so với tên lửa thông thường.

On a SpaceX Falcon 9 rocket,

Trên tên lửa SpaceX Falcon 9,

every kilogram of cargo costs roughly $7,500 to carry into orbit.

mỗi kilôgram hàng hóa tốn khoảng 7.500 USD để phóng lên quỹ đạo.

Space elevators are projected to reduce that cost by 95%.

Thang máy không gian được dự kiến sẽ giảm 95% chi phí đó.

Researchers have been investigating this idea since 1895,

Các nhà nghiên cứu đã khám phá ý tưởng này từ năm 1895,

when a visit to what was then the world's tallest structure

một chuyến thăm quan đến công trình cao nhất thế giới bấy giờ

inspired Russian scientist Konstantin Tsiolkovsky.

đã truyền cảm hứng cho nhà khoa học người Nga Konstantin Tsiolkovsky.

Tsiolkovsky imagined a structure thousands of kilometers tall,

Tsiolkovsky tưởng tượng một cấu trúc cao hàng ngàn kilômét,

but even a century later, no known material is strong enough

nhưng thậm chí một thế kỷ sau, không có vật liệu nào đủ chắc chắn

to support such a building.

để hỗ trợ một tòa nhà như vậy.

Fortunately, the laws of physics offer a promising alternative design.

May thay, các định luật vật lý đã cung cấp một thiết kế thay thế đầy hứa hẹn.

Imagine hopping on a fast-spinning carousel

Hãy tưởng tượng việc nhảy lên một cỗ đu quay nhanh

while holding a rope attached to a rock.

trong khi cầm một sợi dây buộc vào một hòn đá.

As long as the carousel keeps spinning, the rock and rope will remain horizontal,

Miễn là cỗ đu quay tiếp tục quay, đá và dây thừng sẽ vẫn nằm theo phương ngang,

kept aloft by centrifugal force.

được giữ trên cao bằng lực ly tâm.

If you're holding the rope, you'll feel this apparent, inertial acceleration

Nếu bạn đang giữ sợi dây, bạn sẽ cảm thấy gia tốc quán tính rõ ràng này

pulling the rock away from the center of the rotating carousel.

kéo hòn đá ra khỏi trung tâm của cỗ đu quay.

Now, if we replace the carousel with Earth,

Bây giờ, nếu chúng ta thay thế cỗ đu quay bằng Trái đất,

the rope with a long tether, and the rock with a counterweight,

sợi dây thừng bằng một sợi dây buộc dài và hòn đá thay bằng một đối trọng,

we have just envisioned the modern space elevator—

chúng ta vừa hình dung ra thang máy không gian hiện đại -

a cable pulled into space by the physics of our spinning planet.

một sợi cáp được kéo vào không gian bởi tính vật lý khi hành tinh chúng ta quay.

For this to work, the counterweight would need to be far enough away

Để điều này hoạt động, đối trọng sẽ cần phải đủ xa

that the centrifugal force generated by the Earth's spin

để lực ly tâm được tạo ra bởi vòng quay của Trái đất

is greater than the planet's gravitational pull.

lớn hơn lực hấp dẫn của hành tinh.

These forces balance out at roughly 36,000 kilometers above the surface,

Những lực này cân bằng ở khoảng 36.000 km trên bề mặt,

so the counterweight should be beyond this height.

vì vậy đối trọng phải vượt quá chiều cao này.

Objects at this specific distance are in geostationary orbit,

Các vật thể ở khoảng cách cụ thể này nằm trong quỹ đạo địa tĩnh,

meaning they revolve around Earth at the same rate the planet spins,

có nghĩa là chúng xoay quanh Trái đất với cùng tốc độ mà hành tinh quay,

thus appearing motionless in the sky.

do đó chúng nhìn như bất động trên bầu trời.

The counterweight itself could be anything,

Bản thân đối trọng có thể là bất cứ thứ gì,

even a captured asteroid.

ngay cả là buộc vào một tiểu hành tinh.

From here, the tether could be released down through the atmosphere

Từ đây, dây cáp có thể được thả xuống qua bầu khí quyển

and connected to a base station on the planet's surface.

và kết nối với một trạm nền trên bề mặt hành tinh.

To maximize centrifugal acceleration,

Để tối đa hóa gia tốc ly tâm,

this anchor point should be close to the Equator.

điểm neo này phải gần Xích đạo.

And by making the loading station a mobile ocean base,

Và bằng cách biến trạm tải thành một căn cứ đại dương di động,

the entire system could be moved at will,

toàn bộ hệ thống có thể được di chuyển theo ý muốn,

allowing it to maneuver around extreme weather,

cho phép nó linh hoạt xung quanh thời tiết khắc nghiệt,

and dodge debris and satellites in space.

né tránh các mảnh vỡ và vệ tinh trong không gian.

Once established, cargo could be loaded onto devices called climbers,

Thiết lập xong, hàng hóa có thể được đưa lên thiết bị được gọi là “thang leo”,

which would pull packages along the cable and into orbit.

thứ sẽ kéo các tải hàng dọc theo dây cáp và đi vào quỹ đạo.

These mechanisms would require huge amounts of electricity,

Những cơ chế này sẽ đòi hỏi một lượng điện khổng lồ,

which could be provided by solar panels or potentially even nuclear systems.

có thể được cấp bởi các tấm pin mặt trời hoặc thậm chí là các hệ thống hạt nhân.

Current designs estimate that it would take about 8 days

Các thiết kế hiện tại ước tính rằng sẽ mất khoảng 8 ngày

to elevate an object into geostationary orbit.

để nâng một vật thể lên quỹ đạo địa tĩnh.

And with proper radiation shielding,

Và với việc che chắn bức xạ thích hợp,

humans could theoretically take the ride too.

con người về mặt lý thuyết cũng có thể sử dụng nó.

So, what's stopping us from building this massive structure?

Vậy, điều gì đang ngăn cản chúng ta xây dựng cấu trúc khổng lồ này?

For one thing, a construction accident could be catastrophic.

Một tai nạn xây dựng có thể là thảm họa.

But the main problem lies in the cable itself.

Nhưng vấn đề chính nằm ở sợi dây cáp.

In addition to supporting a massive amount of weight,

Ngoài việc hỗ trợ một lượng lớn trọng lượng,

the cable's material would have to be strong enough

vật liệu của dây cáp sẽ phải đủ chắc

to withstand the counterweight's pull.

để chịu được lực kéo của đối trọng.

And because this tension and the force of gravity would vary at different points,

Và bởi vì lực kéo và lực hấp dẫn sẽ khác ở các điểm khác nhau,

its strength and thickness would need to vary as well.

độ bền và độ dày của dây cáp cũng sẽ cần phải thay đổi.

Engineered materials like carbon nanotubes and diamond nano-threads

Các vật liệu được thiết kế như ống nano cacbon và sợi nano kim cương

seem like our best hope for producing materials

dường như là hy vọng tốt nhất của chúng ta để sản xuất vật liệu

strong and light enough for the job.

đủ chắc và nhẹ cho công việc.

But so far,

Nhưng cho đến nay,

we've only been able to manufacture very small nanotube chains.

chúng ta chỉ có thể sản xuất các chuỗi ống nano rất nhỏ.

Another option would be to build one somewhere with weaker gravity.

Một lựa chọn khác là xây dựng ở một nơi nào đó có trọng lực yếu hơn.

Space elevators based on Mars or the Moon

Thang máy không gian trên sao Hỏa hoặc Mặt Trăng

are already possible with existing materials.

là hoàn toàn khả thi với các vật liệu hiện có.

But the huge economic advantage of owning an Earth-based space elevator

Nhưng lợi thế kinh tế lớn của việc sở hữu một thang máy không gian trên Trái Đất

has inspired numerous countries to try and crack this conundrum.

đã truyền cảm hứng cho nhiều quốc gia cố gắng giải quyết câu hỏi hóc búa này.

In fact, some companies in China and Japan

Trên thực tế, một số công ty ở Trung Quốc và Nhật Bản

are already planning to complete construction by 2050.

đã có kế hoạch hoàn thành việc xây dựng vào năm 2050.