Sợi Cáp 1.000km Vươn Tới Các Vì Sao - Skyhook: tài liệu học tiếng Anh

Getting to space is hard.

Việc bay vào vũ trụ là rất khó khăn.

Right now,

Hiện tại,

it's like going up a mountain on a unicycle with a backpack full of explosives. Mạch ý

nó giống như đạp xe đạp một bánh lên núi với một chiếc ba lô chứa đầy chất nổ.

Incredibly slow,

Chậm đến mức khó tin,

you can't transport a lot of stuff,

bạn không thể vận chuyển được nhiều đồ đạc,

and you might die.

và bạn có thể mất mạng.

A rocket needs to reach a velocity of about 40,000 km/h to escape from Earth. Cụm từ

Một tên lửa cần đạt tốc độ khoảng 40.000 km/h để thoát khỏi Trái Đất.

To get to that speed,

Để đạt được tốc độ đó,

rockets are mostly containers for fuel with a tiny tip of payload.

tên lửa hầu hết chỉ là những thùng chứa nhiên liệu với một phần rất nhỏ ở đầu dành cho tải trọng.

This is bad if you want to go to other planets

Điều này thực sự tệ nếu bạn muốn đi đến các hành tinh khác

because you need a lot of heavy stuff

bởi vì bạn cần rất nhiều thiết bị nặng

if you want to survive and maybe even come back.

nếu bạn muốn sinh tồn và có thể quay trở về.

So,

Vậy,

is there a way to get to space

có cách nào để bay vào vũ trụ

with less fuel and more payload?

với ít nhiên liệu hơn và mang được nhiều tải trọng hơn không?

A nice thing that solved most of our transport problems on Earth

Một thứ tuyệt vời đã giải quyết được hầu hết các vấn đề giao thông của chúng ta trên Trái Đất

is what you call infrastructure.

là thứ mà bạn gọi là cơ sở hạ tầng.

Whether it's roads for cars, Ngữ pháp

Dù là đường bộ cho ô tô,

ports for ships,

bến cảng cho tàu thuyền,

or rails for trains,

hay đường ray cho tàu hỏa,

we've made it easier to get to places. Ngữ pháp

chúng ta đã làm cho việc đi lại đến các nơi trở nên dễ dàng hơn.

We can apply the same solution to space travel.

Chúng ta có thể áp dụng giải pháp tương tự cho du hành vũ trụ.

Space infrastructure will make getting into orbit

Cơ sở hạ tầng không gian sẽ làm cho việc đi vào quỹ đạo

and out to the Moon,

và bay ra Mặt Trăng,

Mars,

Sao Hỏa,

and beyond easier and cheaper.

và xa hơn nữa trở nên dễ dàng và rẻ hơn.

Great.

Thật tuyệt vời.

But what exactly is space infrastructure?

Nhưng chính xác thì cơ sở hạ tầng không gian là gì?

Unlike an Earth space elevator, Mạch ý

Không giống như thang máy không gian trên Trái Đất,

which is currently science fiction,

hiện tại vẫn chỉ là khoa học viễn tưởng,

there is a simple yet promising technology

có một công nghệ đơn giản nhưng đầy hứa hẹn

that does not require new science,

không yêu cầu khoa học mới,

magic materials,

vật liệu ma thuật,

or huge investments,

hay các khoản đầu tư khổng lồ,

and that has been tested successfully in orbit already. Ngữ pháp

và công nghệ này đã được thử nghiệm thành công trên quỹ đạo.

A cable and a weight,

Một sợi cáp và một vật nặng,

known as a tether. Cụm từ

được gọi là dây neo (tether).

The concept is so simple, Ngữ pháp

Khái niệm này đơn giản đến mức,

it's surprising.

khiến người ta ngạc nhiên.

What if we put tethers, Ý định

Sẽ ra sao nếu chúng ta đặt những sợi dây neo,

hundreds or thousands of kilometers long,

dài hàng trăm hoặc hàng nghìn km,

into space

vào không gian

and had spacecraft use them as ladders to climb to higher altitudes and gain speed? Ngữ pháp

và để các tàu vũ trụ sử dụng chúng như những chiếc thang để leo lên độ cao lớn hơn và tăng tốc?

This concept is known as the skyhook.

Khái niệm này được biết đến với tên gọi là "cái móc trời" (skyhook).

It works even better if we make it spin.

Nó hoạt động thậm chí còn tốt hơn nếu chúng ta làm cho nó xoay.

A counterweight holds a long cable in place

Một đối trọng giữ cho một sợi cáp dài cố định ở vị trí

while it rotates around a circle.

trong khi nó xoay thành một vòng tròn.

A rotating tether slows down its tip

Một sợi dây neo xoay sẽ làm chậm phần đầu của nó

relative to the ground at the bottom Cụm từ

so với mặt đất khi ở vị trí thấp nhất

and speeds it up at the top like a catapult.

và tăng tốc độ ở phần trên cùng giống như một máy phóng.

This means that you can transfer energy from the tether

Điều này có nghĩa là bạn có thể truyền năng lượng từ sợi dây neo

and get a massive boost when released,

và nhận được một lực đẩy lớn khi được giải phóng,

more or less for free, Cụm từ

gần như hoàn toàn miễn phí,

equal to twice the tether's rotation velocity.

bằng gấp đôi tốc độ quay của sợi dây neo.

Specialized fibers already exist

Các loại sợi chuyên dụng hiện đã tồn tại

that can survive the extraordinary stresses a skyhook would be faced with. Cụm từ

có thể sống sót trước lực kéo khổng lồ mà một cái móc trời phải đối mặt.

To protect against cuts and collisions from debris and meteorites,

Để bảo vệ khỏi bị cắt đứt và va chạm từ các mảnh vỡ và thiên thạch,

we can thread our tether into a web of redundant fibers.

chúng ta có thể bện dây neo của mình thành một mạng lưới các sợi dự phòng.

Since our skyhook would pass over the same spot many times a day,

Vì móc trời của chúng ta sẽ đi qua cùng một điểm nhiều lần trong ngày,

this would allow small reusable shuttles to catch up with it. Cụm động từ

điều này sẽ cho phép các tàu con thoi nhỏ có thể tái sử dụng đuổi kịp nó.

Of course, Mạch ý

Dĩ nhiên,

it's not that easy.

điều đó không hề dễ dàng.

At its lowest point,

Ở điểm thấp nhất,

the tether's tip is dashing through the atmosphere at around 12,000 km/h.

đầu của dây neo lao qua bầu khí quyển với tốc độ khoảng 12.000 km/h.

Because of Earth's atmosphere,

Do bầu khí quyển của Trái Đất,

we can't lower the skyhook too much or it will get too hot from air friction.

chúng ta không thể hạ cái móc trời xuống quá thấp hoặc nó sẽ trở nên quá nóng do ma sát không khí.

So,

Do đó,

it will dip to a height of 80 to 150 km and no lower.

nó sẽ hạ xuống độ cao từ 80 đến 150 km và không thấp hơn nữa.

To match this,

Để phù hợp với điều này,

we'll need specialized spacecraft that can get to the tether.

chúng ta sẽ cần những tàu vũ trụ chuyên dụng có thể tiếp cận dây neo.

While this isn't exactly easy, Ngữ pháp

Mặc dù việc này không hẳn là dễ dàng,

it's still much cheaper than getting a big tin can filled with rocket fuel to go 40,000 km/h. Thành ngữ

nhưng nó vẫn rẻ hơn nhiều so với việc đưa một thùng thiếc lớn chứa đầy nhiên liệu tên lửa đạt tốc độ 40.000 km/h.

Catching the tip will be a challenge, too.

Bắt lấy đầu dây cũng sẽ là một thách thức.

There's only a short time window of 60 to 90 seconds Cụm từ

Chỉ có một khung thời gian ngắn từ 60 đến 90 giây

to find a tiny thing in the sky moving at Mach 12.

để tìm một vật thể nhỏ bé trên bầu trời đang di chuyển với tốc độ Mach 12.

To make this easier,

Để làm điều này dễ dàng hơn,

the tip could have a sort of fishing line,

phần đầu dây có thể có một loại dây như dây câu cá,

a kilometer long,

dài một km,

with a navigation drone that helps the spacecraft connect.

với một thiết bị bay không người lái dẫn đường giúp tàu vũ trụ kết nối.

Another challenge is keeping our skyhook in orbit. Mạch ý

Một thách thức khác là giữ cho cái móc trời của chúng ta nằm trên quỹ đạo.

As more and more ships latch onto it and pull themselves up, Cụm động từ

Khi ngày càng có nhiều tàu bám vào nó và tự kéo lên,

they use up the momentum that keeps it in place. Cụm động từ

chúng sẽ sử dụng hết động lượng giữ cho móc trời ở đúng vị trí.

If we don't do anything,

Nếu chúng ta không làm gì,

it will slow down and crash into the atmosphere.

nó sẽ chậm lại và đâm vào bầu khí quyển.

And here,

Và ở đây,

we can cheat the universe a bit. Thành ngữ

chúng ta có thể đánh lừa vũ trụ một chút.

The skyhook is a battery of orbital energy. Thành ngữ

Móc trời giống như một cục pin năng lượng quỹ đạo.

It's possible to balance the payloads coming in and being sent off. Ngữ pháp

Có thể cân bằng giữa tải trọng bay đến và tải trọng được gửi đi.

Arriving ships bringing humans and materials home to Earth add energy to the tether,

Các con tàu bay đến mang con người và vật liệu về Trái Đất sẽ bổ sung năng lượng cho dây neo,

which it can give to other ships departing into space.

nó có thể truyền năng lượng này cho những con tàu khác đang khởi hành vào vũ trụ.

This way,

Theo cách này,

the tether doesn't lose any energy.

dây neo không bị mất đi bất kỳ năng lượng nào.

The more we use it, Ngữ pháp

Càng sử dụng nhiều,

the cheaper it gets.

nó càng trở nên rẻ hơn.

If we're still losing energy with each boost,

Nếu chúng ta vẫn đang mất năng lượng sau mỗi lần đẩy,

we can recover it with small electric or chemical engines that regularly correct the tether's position.

chúng ta có thể phục hồi nó bằng các động cơ điện hoặc hóa học nhỏ thường xuyên điều chỉnh vị trí của dây neo.

A set of tethers,

Một hệ thống dây neo,

one around Earth and one around Mars,

một ở quanh Trái Đất và một ở quanh Sao Hỏa,

could make trips between the planets fast, straightforward,

có thể khiến các chuyến đi giữa các hành tinh trở nên nhanh chóng, dễ dàng,

and low-cost compared to rockets.

và chi phí thấp so với tên lửa.

The Earth tether would sit in low Earth orbit Văn hóa

Dây neo ở Trái Đất sẽ nằm ở quỹ đạo thấp của Trái Đất

to grab people and payloads and fling them off to Mars.

để lấy người và tải trọng rồi ném chúng đến Sao Hỏa.

The Mars tether catches them and slows them down for a landing on the surface.

Dây neo ở Sao Hỏa sẽ bắt lấy và làm chậm chúng lại để hạ cánh xuống bề mặt.

In the opposite direction,

Ở hướng ngược lại,

the tether could pick up a vehicle traveling through Mars's thin atmosphere at only about 1,000 km/h, Cụm động từ

dây neo có thể đón một phương tiện di chuyển qua bầu khí quyển mỏng manh của Sao Hỏa với tốc độ chỉ khoảng 1.000 km/h,

not much faster than our airliners on Earth,

không nhanh hơn mấy so với các máy bay thương mại trên Trái Đất,

and fling it back to Earth to be caught and lowered down.

và ném nó về Trái Đất để được bắt lấy và hạ xuống.

The tethers could shorten trips between both planets from 9 months Cụm từ

Các dây neo có thể rút ngắn chuyến đi giữa hai hành tinh từ 9 tháng

down to 5 or even 3

xuống còn 5 hoặc thậm chí 3 tháng

and reduce the scale of the rockets required by between 84 and 96%.

và giảm quy mô của tên lửa cần thiết từ 84 đến 96%.

Even better,

Tốt hơn nữa,

people may be able to travel in relative luxury

mọi người có thể đi lại trong điều kiện tương đối sang trọng

as we could afford to invest in passenger comfort.

vì chúng ta có thể đủ khả năng đầu tư vào sự thoải mái cho hành khách.

Tether travel would be first class seats to Mars. Thành ngữ

Du hành bằng dây neo sẽ là ghế hạng nhất đến Sao Hỏa.

Together,

Cùng nhau,

tethers around Earth and Mars

các dây neo quanh Trái Đất và Sao Hỏa

could provide the rapid and cost-efficient transportation backbone Thành ngữ

có thể cung cấp mạng lưới giao thông xương sống nhanh chóng và hiệu quả về chi phí

that would make space travel affordable.

giúp cho việc du hành vũ trụ trở nên hợp túi tiền.

But let's go further. Mạch ý

Nhưng hãy tiến xa hơn nữa.

Starting from low Mars orbit,

Bắt đầu từ quỹ đạo thấp của Sao Hỏa,

a tether could boost ships to the asteroid belt.

một dây neo có thể đẩy các con tàu đến vành đai tiểu hành tinh.

The first craft sent to a new asteroid would need rockets to slow down at its destination. Mạch ý

Con tàu đầu tiên được gửi đến một tiểu hành tinh mới sẽ cần tên lửa để giảm tốc độ tại điểm đến.

Subsequent arrivals might find a tether waiting to catch them

Những con tàu đến sau có thể tìm thấy một dây neo đang chờ để bắt lấy chúng

and send them back for free.

và gửi chúng trở về miễn phí.

Getting to asteroids cheaply

Việc đi đến các tiểu hành tinh một cách giá rẻ

is a major factor in opening up the resources of the solar system. Cụm động từ

là một yếu tố quan trọng trong việc khai mở tài nguyên của hệ mặt trời.

Precious metals and valuable minerals could be delivered to Mars

Kim loại quý và các khoáng sản có giá trị có thể được chuyển đến Sao Hỏa

just weeks after they were cut out of their asteroid.

chỉ vài tuần sau khi chúng được khai thác khỏi tiểu hành tinh.

They would be the perfect building blocks for our interplanetary civilization. Thành ngữ

Chúng sẽ là những khối gạch xây dựng hoàn hảo cho nền văn minh liên hành tinh của chúng ta.

But why stop here? Mạch ý

Nhưng tại sao lại dừng ở đây?

Mars's moons are very convenient.

Các mặt trăng của Sao Hỏa rất tiện lợi.

No other moons in the solar system orbit that close to their planet.

Không có mặt trăng nào khác trong hệ mặt trời quay quanh hành tinh của chúng gần đến thế.

Phobos is so heavy that we don't need to worry about slowing it down, Ngữ pháp

Phobos nặng đến mức chúng ta không cần lo lắng về việc nó bị chậm lại,

making it the perfect attachment point Ngữ pháp

khiến nó trở thành điểm gắn kết hoàn hảo

for super tethers just under 6,000 km long.

cho những siêu dây neo dài chưa đến 6.000 km.

The lower tip would fly just over the surface of Mars and be very easy to catch.

Phần đầu phía dưới sẽ bay ngay trên bề mặt của Sao Hỏa và rất dễ bắt lấy.

The upper tip can fling ships all the way to Jupiter and Saturn.

Phần đầu phía trên có thể ném các con tàu tới tận Sao Mộc và Sao Thổ.

The same super tether can also bring the inner solar system closer.

Cũng chính siêu dây neo này có thể kéo hệ mặt trời bên trong lại gần nhau hơn.

Venus and Mercury are a single swing away. Thành ngữ

Sao Kim và Sao Thủy chỉ cách một cú ném.

Unlike Mars,

Không giống như Sao Hỏa,

they're bursting with solar energy Cụm từ

chúng tràn ngập năng lượng mặt trời

and are rich in minerals.

và rất giàu khoáng sản.

In the long term,

Về lâu dài,

nothing is stopping humanity from constructing a zero propellant transport network Ngữ pháp

không có gì ngăn cản nhân loại xây dựng một mạng lưới giao thông không dùng chất đẩy

for the terrestrial planets

cho các hành tinh đá

centered on the Martian moons.

tập trung vào các mặt trăng của Sao Hỏa.

Tethers are a comparably cheap and sustainable solution to making space travel affordable Ngữ pháp

Dây neo là một giải pháp tương đối rẻ và bền vững để biến du hành vũ trụ trở nên vừa túi tiền

and the rest of the solar system accessible

và phần còn lại của hệ mặt trời có thể tiếp cận được

for exploitation and exploration.

cho việc khai thác và khám phá.

Considering that we have the technology to build them today, Mạch ý

Xét thấy ngày nay chúng ta đã có công nghệ để xây dựng chúng,

there's really no good excuse to wait any longer. Ý định

thực sự không có lý do gì chính đáng để phải chờ đợi thêm nữa.

Parts of the solar system are far away, Mạch ý

Một số vùng của hệ mặt trời nằm ở rất xa,

but they could be very close.

nhưng chúng có thể trở nên rất gần.