Dự án Hyperion: Cuộc thi thiết kế tàu liên sao
(projecthyperion.org)- Project Hyperion đang thăm dò tính khả thi của việc thực hiện du hành liên sao có người lái bằng tàu liên thế hệ dựa trên công nghệ hiện tại và gần tương lai
- Tàu liên thế hệ là khái niệm tàu hệ sinh thái tự cung tự cấp, nơi phi hành đoàn và con cháu họ sống qua nhiều thế hệ cho đến khi tới đích
- Tổ chức quốc tế gồm startup và nhóm nghiên cứu i4is đã công bố các đội đoạt giải cuộc thi thiết kế tàu vũ trụ nhằm xây dựng một xã hội bền vững trong 250 năm
- Cuộc thi này yêu cầu sự hợp tác của chuyên gia thuộc nhiều lĩnh vực như kiến trúc sư, kỹ sư, nhà xã hội học và nhấn mạnh giải pháp tổng thể để xử lý các yêu cầu nhiệm vụ phức tạp
- Các yếu tố thiết kế chủ chốt gồm khả năng cư trú cho quy mô khoảng 1000 người, trọng lực nhân tạo, hệ thống duy trì sự sống, và việc truyền thừa văn hóa cũng như tri thức
Tổng quan dự án Hyperion
- Project Hyperion là dự án đánh giá khả năng tàu liên thế hệ vận hành được trong thực tế dựa trên khoa học và công nghệ hiện có hoặc trong tương lai gần
- Dù mang tính tưởng tượng, tàu liên thế hệ là phương án trong đó, sau khi xuất phát, hành trình kéo dài hàng thế kỷ, phi hành đoàn và hậu duệ của họ sinh ra và sinh hoạt trên tàu, duy trì đời sống thường ngày và văn hóa cho đến khi tới điểm đến
- Loại tàu này dựa trên tiền đề hệ sinh thái tự cung tự cấp, đòi hỏi sản xuất nông nghiệp, không gian sống, quần áo, vật dụng sinh hoạt thiết yếu cùng hệ thống kiểm soát môi trường phải vận hành ổn định qua nhiều thế hệ
Cuộc thi và công bố giải thưởng
- Tổ chức học thuật quốc tế Initiative for Interstellar Studies (i4is) đã chính thức công bố các đội thắng giải cuộc thi thiết kế tàu liên sao liên thế hệ với hành trình kéo dài 250 năm
- Điểm cốt lõi của cuộc thi là thiết kế một xã hội nhân tạo có thể duy trì và thịnh vượng trong môi trường có nguồn lực vô cùng hạn chế
Yêu cầu chi tiết và hợp tác
- Mỗi đội tham gia phải đưa ra phương án để duy trì một xã hội kín cho hàng thế kỷ thông qua sự hợp tác giữa các chuyên gia thiết kế kiến trúc, kỹ thuật và khoa học xã hội
- Chỉ khi các ngành cùng phối hợp giải quyết vấn đề, có thể đáp ứng một cách toàn diện các yêu cầu phức tạp như môi trường sống, triển khai trọng lực nhân tạo, và đảm bảo ăn, mặc, ở
Mục tiêu thiết kế chính
- Khả năng cư trú ổn định cho quy mô dân số khoảng 1000 người (±500 người) qua nhiều thế hệ
- Thiết kế trọng lực nhân tạo do việc quay toàn bộ thân tàu tạo ra
- Đảm bảo và duy trì các điều kiện sống cơ bản như thực phẩm, quần áo, nhà ở
- Xây dựng hệ thống duy trì sự sống vững chắc bao trùm thực phẩm, nước, chất thải và không khí
- Thiết lập cơ chế để liên tục truyền thụ và bảo tồn tri thức, công nghệ và văn hóa
Tài liệu cuộc thi và thông tin nền
- Chi tiết yêu cầu của cuộc thi có thể xem tại đây
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
Trông như một phiên bản trưởng thành hơn của cuộc thi International Space Settlement Design Competition dành cho học sinh trung học, kiểu như người kế thừa về mặt tư tưởng. Cuộc thi đó là dự án do một số kỹ sư và nhà thầu của NASA Houston khởi xướng để đào tạo lớp nhân lực hàng không vũ trụ mới. Các đội dự thi đã nộp thiết kế về khu định cư vũ trụ vĩnh cửu, và đội vô địch toàn cầu thật sự tập hợp lại thành các nhóm đa quốc gia quy mô lớn để tiếp tục thiết kế và trình bày thêm một căn cứ khác. Với vai trò là ứng cử viên vào chung kết hai lần, đó thực sự là một trải nghiệm vượt trội vì vô vàn lý do. Cuộc thi mới dường như không chỉ nhằm mục tiêu giáo dục sinh viên, mà còn để biến các thiết kế và ý tưởng của chuyên gia thành sản phẩm nghiêm túc.
Thật sự là một trải nghiệm đáng nhớ. Sau khi giành giải ở vòng châu Á, tôi đã tham gia ISSDC tại Trung tâm Không gian Kennedy. Với một học sinh 15 tuổi người Ấn Độ, được học trực tiếp từ kỹ sư Boeing và NASA là một may mắn lớn. Hài lòng vì đúng lúc đã tròn 10 năm, ứng dụng ảnh lại gợi lại những kỷ niệm đó.
Điều thú vị là kỳ vọng vào sản phẩm thực tế từ các chuyên gia, nhưng cuối cùng thì đầu tư cho du hành không gian chỉ có thể xoay quanh cách lấy tài nguyên giá rẻ, nguồn thu ổn định (du lịch, giao thông, dịch vụ), hoặc các lĩnh vực như quân sự, quốc phòng. Dẫn vốn cho hành trình một chiều với chi phí khổng lồ rất khó có tính bền vững về kinh doanh. Hàng trăm năm trước, các nhà thám hiểm được tài trợ vì có lời hứa lợi nhuận rõ ràng từ vàng, nước thiêng, đồ quý hiếm, lương thực, đất canh tác... Lợi nhuận phải quay về nhanh về quê hương.
Có thể xem bài thuyết trình của đội thắng cuộc trên Canva ở đây
Ý tưởng nhìn rất đã, nhưng có vài điểm hơi kỳ quặc. Họ đặt một lò nhiệt hạch toroid ở ngoài mô-đun sinh hoạt để cấp điện, nhưng nếu cơ chế đẩy là động cơ đốt trực tiếp helium-3/deuterium fusion, thì có lẽ không cần lò toroid như vậy. Nếu đã có công nghệ tổng hợp trực tiếp, thì bản thân hình toroid không còn ý nghĩa, và thiết kế quay vỏ trong suốt 400 năm theo cách cơ học cũng thiếu hiệu quả. Thật ra quay cả cấu trúc sẽ dễ hơn. Theo phát biểu tăng tốc của họ thì phải đạt 0.1c, không phải 0.01c. Và họ cũng chưa tính xem hiện tại với GDP toàn cầu thì cần bao nhiêu năm.
Đọc kỹ bản thuyết trình, nhận ra điều này càng rõ ràng hơn: chúng ta không thể rời Hệ Mặt Trời nếu không có một đột phá vật lý mới.
Cảm ơn vì đã chia sẻ bản thuyết trình. Thật tuyệt nếu có cách tải về để có thể xem lại vài năm nữa. Trước khi loài người lên đường liên sao, mong một định dạng tệp có độ bền cao sẽ quay trở lại.
Quá tuyệt. Hy vọng Paul Chadeisson sẽ vẽ lại cảnh lắp ráp/ bay bằng kỹ thuật render như vậy. Với những dự án thiên về tầm vóc vũ trụ, chưa có ai thể hiện tốt như anh ta.
Tôi tự hỏi con người có thể chịu nổi chuyến đi dài như vậy trong trạng thái tỉnh thức hay không. Dù có sẵn đủ đồ chơi và môi trường đa dạng, rất dễ rơi vào chán nản và mất ý nghĩa nhanh chóng. Nó có thể kích hoạt những nhu cầu không thỏa mãn, hỗn loạn, xung đột, nổi loạn. Con người không phải loài bầy đàn sống cả đời chỉ cho một mục tiêu hẹp, đặc biệt là qua nhiều thế hệ. Sự tồn tại của chúng ta dựa trên câu hỏi và cách mạng liên tục. Một hành trình kéo dài 400 năm về một đích đến không có sinh mệnh chưa biết có lẽ rất khó trở thành động lực lâu dài cho xã hội.
Vào thời kỷ băng hà, dân số con người có thể giảm xuống dưới mười nghìn, có thể cả vài trăm. Việc di cư qua nhiều thế hệ rất có khả năng đã từng xảy ra. Ý tưởng "chán nản và vô nghĩa" có thể đúng với thế hệ thứ một nghìn, nhưng vài chục thế hệ đầu chắc chắn buộc phải sống trong cuộc chiến chống entropy và điều chưa biết. Bài liên quan
Người Polynesia đã chấp nhận rủi ro khổng lồ để khai phá Thái Bình Dương. Kiến trúc nhà thờ trung cổ vốn không thể hoàn thiện trong chính đời họ, thế nhưng họ vẫn bắt đầu xây. Phần lớn người sẽ không thể hay không muốn nhận các tuyến hành trình như vậy, nhưng tôi tin loài người đông đến mức vẫn sẽ có đủ người sẵn sàng nhận nhiệm vụ này.
Thật ra, ngay lúc này chúng ta đang đi du hành vũ trụ trên một con tàu khổng lồ tên là "Trái Đất".
Con người không đồng nhất như ta từng nghĩ. Theo kinh nghiệm của tôi, hầu hết nhanh chóng thích nghi khi nhận ra tình huống không thể thay đổi.
Các hạt cấu tạo riêng lẻ không phân biệt nhau. Nói cách khác, tổ hợp các hạt đó quyết định tính riêng của thực thể gọi là con người, và cái đó là dạng thông tin. May mắn thay, thông tin có thể truyền đi với tốc độ ánh sáng nên không cần một vật lý mới. Vấn đề bây giờ là chỉ cần mang theo 'máy in'. Có thể thu gom hạt tại hiện trường và dần in ra máy in lớn hơn để tái tạo con người.
Trong bộ tài liệu của đội thắng cuộc, "TBD" lớn nhất mà tôi thấy là: "(TBD – Đạo đức của chủ động an tử)"
Các chuyến không gian dài cũng liên quan chặt chẽ tới hệ sinh thái kín. Ví dụ điển hình là dự án Biosphere 2.
Tại sao Chrysalis lại giải thích rằng nếu tăng tốc 0.1g trong một năm thì phải đạt 0.1c, mà lại nói đi 400 năm ở 0.01c? Với điều kiện đó thì chỉ mất 15 năm đã đến được rồi.
Thật thú vị khi một bài thuyết trình đồ sộ lại có lỗi đơn giản như vậy. Có lẽ họ có thể đã cố tăng tốc 0.01g.
Cũng cần tính phần hãm ở cuối.
Trong đa số thiết kế, không gian sinh hoạt trong tàu còn rộng hơn ngôi nhà ở Anh, điều đó làm tôi ngạc nhiên. Thiết kế rất đẹp, nhưng khó tin rằng nền dân chủ có thể chịu nổi 250 ngày, chứ đừng nói 250 năm.
Tôi tự hỏi liệu sự rộng rãi đó có thực sự cần thiết không? Tôi không đồng ý rằng nền dân chủ không thể đi xa. Nếu tuyển chọn những con người có tính cách nổi bật, được giáo dục tốt, lịch sử đã có vô số ví dụ kéo dài hàng trăm, hàng nghìn năm từ thời cổ đại. Trong một nhóm nhỏ nơi ai cũng biết nhau và sống dựa trên hệ thống liên quan trực tiếp đến sinh tồn, nó có thể vận hành thậm chí tốt hơn nhờ bản năng thám hiểm và khai phá của con người.
Nếu ép người ta sống trong một môi trường được thiết kế như "nhà ở kiểu Anh" thì rõ ràng không có tính đạo đức.
Tôi đã nghĩ rất nhiều về cách tắm và vệ sinh cơ bản trong môi trường vi trọng lực. Cách tôi nghĩ là bơm nước vào khoang kín để tạo áp suất và lưu lượng thích hợp, rồi dùng ống thở lặn cho hít thở. Tất cả chất lỏng được làm sạch ở phần dưới và làm khô bằng vòi khí nén. Nước được khử tạp chất và khử mặn tối đa để tái chế, hóa chất sử dụng cũng sẽ đi theo hệ thống tái chế. Tôi cũng từng nghĩ tới việc quay nhiều capsule để tạo trọng lực giả, nhưng có vẻ không cần nhiều cố gắng, chỉ cần áp lực bơm là triển khai được.
Hướng tư duy này khá đúng. Thực ra hệ thống tắm trên Skylab và Mir cũng theo kiểu này. Ví dụ trên Reddit Tài liệu MIT Trạm vũ trụ ISS dùng khăn ướt, còn tôi chưa rõ trạm của Trung Quốc dùng hệ thống nào. Thú vị để xem các trạm vũ trụ thương mại sắp tới sẽ chọn cách nào.
Một nỗi sợ mới xuất hiện: có thể chết đuối khi đang tắm.
Thành thật mà nói, tôi vào đây vì sách.
The Shrike đã để ý tới hứng thú của bạn.
Đây là nhịp điệu quen thuộc của một loạt SF kinh điển. Quyển đầu rất ấn tượng, lúc nào cũng có thể đắm chìm đến mức đáng sợ, còn các tập sau kém hơn đôi chút. Night's Dawn cũng vậy.
Nhìn vào slide 28 của bài thuyết trình đội thắng cuộc, có 200 tàu shuttle mỗi chiếc chở 10 người và 5 tấn hàng cho pha hạ cánh. Có nghĩa là có thể đưa xuống bề mặt hành tinh tối đa 2.000 người và 1.000 tấn tài nguyên với quy mô nhỏ. Với ràng buộc chặt chẽ như vậy, cần có thảo luận về cách bắt đầu một khu định cư ban đầu—kể cả một nền văn minh—thế nào. Tôi muốn thấy nói về phương án tháo dỡ một phần hệ thống bay để duy trì thuộc địa, hoặc cách tạo một hệ sinh thái kỹ thuật với nguồn lực hạn chế (kể cả sự sống) để tồn tại sau khi hạ cánh.