[Funland] Có cụ nào theo dõi kỳ quan công nghệ của con người tính đến nay: Kính viễn vọng James Webb

[phihanhgia]

Theo em 100 năm nữa hệ rô bốt nó sẽ lập trình cứ các hành tinh gần nhau tầm 10 15 năm ánh sáng sẽ chuyển đồ tới làm 1 trạm trung chuyển tới cái 1000 năm đó thì cứ lên tàu tầm 2000 mạng nam nữ như xưa TQ đi ra biển tìm thuốc trường sinh cho Tần Thủy Hoàng tới trạm nào đổi tàu hay sửa chữa gì đó rồi đi tiếp. Haha, nhưng mà được thế thì cần gì phải đi tận 1000 năm ánh sáng tìm đ kiện sống nhỉ, cứ ở quanh hệ mặt trời cũng được. 5 tỷ năm nó mới nổ toác mặt trời, tầm 100 triệu năm nữa thì mình đã đi khắp thiên hà rồi.

5-10 năm ánh sáng thực sự là khoảng cách mà công nghệ 100 năm nữa cũng không với được.
Hiện tại tên lửa vũ trụ mạnh nhất mới đạt được vận tốc tối đa khoảng gần 17km/s, tức 17/300000 vận tốc ánh sáng (trong chân không). Tức là cần khoảng 180,000 năm mới chinh phục được khoảng cách 10 năm ánh sáng.
Vì vậy cần những tiến bộ siêu nhảy vọt vĩ đại về vật liệu để có thể tăng tốc lên 1/1000, rồi 1/100 vận tốc ánh sáng, rồi 1/10. Nó không đến nhanh chóng được, đơn vị phải dùng là hàng trăm năm tiến bộ. Khả năng cao là nó sẽ dùng lò phản ứng nhiệt hạch mini để có năng lượng đủ dài. Còn smart robots, 4.0 hay 5.0 hay 6.0 thì đơn giản về nguyên lý, nó trong tầm tay thực hiện 0-10-20 năm.
Và cần những bước tiến vĩ đại để kéo dài sự sống lên vài trăm năm hoặc nghìn năm hoặc/và ngủ đông để có thể tiến đến thực hiện những cuộc viễn chinh xa vào vũ trụ.
Hệ sinh thái khép kín, tạo trọng trường nhân tạo, vv. rất nhiều.

 

[quangkhunglong]

5-10 năm ánh sáng thực sự là khoảng cách mà công nghệ 100 năm nữa cũng không với được.
Hiện tại tên lửa vũ trụ mạnh nhất mới đạt được vận tốc tối đa khoảng gần 17km/s, tức 17/300000 vận tốc ánh sáng (trong chân không). Tức là cần khoảng 180,000 năm mới chinh phục được khoảng cách 10 năm ánh sáng.
Vì vậy cần những tiến bộ siêu nhảy vọt vĩ đại về vật liệu để có thể tăng tốc lên 1/1000, rồi 1/100 vận tốc ánh sáng, rồi 1/10. Nó không đến nhanh chóng được, đơn vị phải dùng là hàng trăm năm tiến bộ. Khả năng cao là nó sẽ dùng lò phản ứng nhiệt hạch mini để có năng lượng đủ dài. Còn smart robots, 4.0 hay 5.0 hay 6.0 thì đơn giản về nguyên lý, nó trong tầm tay thực hiện 0-10-20 năm.
Và cần những bước tiến vĩ đại để kéo dài sự sống lên vài trăm năm hoặc nghìn năm hoặc/và ngủ đông để có thể tiến đến thực hiện những cuộc viễn chinh xa vào vũ trụ.
Hệ sinh thái khép kín, tạo trọng trường nhân tạo, vv. rất nhiều.

Em tưởng cái ý tưởng ngủ đông (hibernation) chỉ có trong phim thôi chứ ngoài đời có trung tâm lớn nào nghiên cứu đâu nhẩy? Chắc em chưa cập nhật? Em may mắn có 2 đứa bạn và một đứa cháu làm giáo sư liên quan đến vật lý thiên văn và vũ trụ học ở bển. Chúng nó đều bảo là: Khoa học vũ tru hiện nay tập trung chủ yếu vào 3 lĩnh vực. Một là phát triển tên lửa đẩy và vật liệu mới. Hai là phát triển khả năng quan sát và tìm kiếm trong vũ trụ. Ba là kết hợp vật lý lý thuyết với các trung tâm gia tốc phân tử và đài quan sát để tìm kiếm khả năng tác động vào không thời gian. Với mũi nghiên cứu thứ 3, mục tiêu là tạo ra được các lỗ sâu (wormhole) như một shortcut cho phép đi lại rất nhanh giữa hai điểm A và B cách nhau rất xa trong không gian thường.

 

[MotoG]

Di chuyển với vận tốc ánh sáng thì thời gian dừng lại. Nhưng đó là Lý thuyết. Thực tế không thể tăng tốc 1 vật có khối lượng lên vận tốc ánh sáng.

Đúng rồi cụ, di chuyển tốc độ cao như thế ma sát với không khí cực lớn sẽ cháy thành tro

 

[namphong12]

Đúng rồi cụ, di chuyển tốc độ cao như thế ma sát với không khí cực lớn sẽ cháy thành tro

Không cụ ngoài không gian vũ trụ là môi trường chân không gần như tuyệt đối nên không có ma sát.

 

[MotoG]

Không cụ ngoài không gian vũ trụ là môi trường chân không gần như tuyệt đối nên không có ma sát.

Nó chỉ là tí ti thôi thì với tốc độ ánh sáng cũng xảy ra ma sát lớn rồi cụ.
Hiện tại chỉ có cách du hành bằng cách thiền thôi.

 

[Albinus]

Ngôi sao còn già hơn vũ trụ - KhoaHoc.tv

Trong một phát hiện khiến nhiều người ngạc nhiên, ngôi sao già nhất lại có tuổi đời còn lâu hơn cả vũ trụ. Sao HD 140283, hay còn gọi là sao Methuselah, không hề xa lạ với các nhà thiên văn học Trái đất.

www.google.com

Cái này là do sai số khi tính toán tuổi của Methuselah, trong bài viết đó cũng đã nói rồi. Rất khó tính chính xác tuổi của một ngôi sao xác định nào đó. Các thiết bị càng hiện đại, độ chính xác trong các kết quả càng tăng , nên người ta hiệu chỉnh dần tuổi của Methuselah cũng là bình thường, chứ không phải là gọt chân cho vừa giày.

Bài viết cụ trích có một số chỗ dịch sai. Làm gì có chuyện Methuselah xuất hiện 1500 năm 1 lần? Chuyển động của Methuselah là khoảng 1,15 arcsec/năm, nên sau 1500 năm nó sẽ dịch chuyển được khoảng 1/2 độ trên bầu trời, tương đương chiều rộng của mặt trăng.

 

[namphong12]

Em tưởng cái ý tưởng ngủ đông (hibernation) chỉ có trong phim thôi chứ ngoài đời có trung tâm lớn nào nghiên cứu đâu nhẩy? Chắc em chưa cập nhật? Em may mắn có 2 đứa bạn và một đứa cháu làm giáo sư liên quan đến vật lý thiên văn và vũ trụ học ở bển. Chúng nó đều bảo là: Khoa học vũ tru hiện nay tập trung chủ yếu vào 3 lĩnh vực. Một là phát triển tên lửa đẩy và vật liệu mới. Hai là phát triển khả năng quan sát và tìm kiếm trong vũ trụ. Ba là kết hợp vật lý lý thuyết với các trung tâm gia tốc phân tử và đài quan sát để tìm kiếm khả năng tác động vào không thời gian. Với mũi nghiên cứu thứ 3, mục tiêu là tạo ra được các lỗ sâu (wormhole) như một shortcut cho phép đi lại rất nhanh giữa hai điểm A và B cách nhau rất xa trong không gian thường.

Giả dụ bằng cách nào đó con người di chuyển bằng vận tốc ánh sáng thì so với vũ trụ cũng vẫn rất nhỏ bé. Ngay như đường kính của thiên hà Milky-way đã lên đến khoảng 1,8 tỷ năm ánh sáng việc đi chuyển bằng tđas để khám phá thiên hà của chúng ta cũng là điều rất khó rồi. Nên phải tìm các lối đi tắt hòng đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng.

 

[Lah]

Đúng rồi cụ, di chuyển tốc độ cao như thế ma sát với không khí cực lớn sẽ cháy thành tro

Không khí ở đâu cụ, giữa các hành tinh trong hệ mặt giời hoặc các hệ trong dải ngân hà à

 

[Mabamon]

Em tưởng cái ý tưởng ngủ đông (hibernation) chỉ có trong phim thôi chứ ngoài đời có trung tâm lớn nào nghiên cứu đâu nhẩy? Chắc em chưa cập nhật? Em may mắn có 2 đứa bạn và một đứa cháu làm giáo sư liên quan đến vật lý thiên văn và vũ trụ học ở bển. Chúng nó đều bảo là: Khoa học vũ tru hiện nay tập trung chủ yếu vào 3 lĩnh vực. Một là phát triển tên lửa đẩy và vật liệu mới. Hai là phát triển khả năng quan sát và tìm kiếm trong vũ trụ. Ba là kết hợp vật lý lý thuyết với các trung tâm gia tốc phân tử và đài quan sát để tìm kiếm khả năng tác động vào không thời gian. Với mũi nghiên cứu thứ 3, mục tiêu là tạo ra được các lỗ sâu (wormhole) như một shortcut cho phép đi lại rất nhanh giữa hai điểm A và B cách nhau rất xa trong không gian thường.

Cháu nghĩ hướng 3 (tìm kiếm khả năng tác động vào không thời gian) mới có thể đột phá được. Vật liệu hay động cơ đều có giới hạn vật lý. Cháu đọc ở đâu đó là có khả năng ngay trong hệ mặt trời này cũng có thể tìm thấy 1 cái lỗ sâu để có thể di chuyển xa.

 

[lekimcuong]

Khiếp, nếu vậy từ núi trái cây phải chục cân đẩu vân mới tới tham quan kính này được nhỉ. Cụ nào quản lý kính này mệt phết..

 

[luổn phuẩn]

 

[Mabamon]

Chương trình phổ kiến kiến thức vũ trụ:

 

[Albinus]

Hình như cụ có sự nhầm lẫn.
A và B 2 ngàn năm ánh sáng tức là ánh sáng mất 2 ngàn năm mới từ A đến B.
Thì tàu với tốc độ ánh sáng cũng mất 2 ngàn năm mới tới được nếu nó đạt tốc độ ánh sáng. .
Thôi nói tốc độ ánh sáng khó hiểu, cứ tính ntn cho dễ hiểu: Tàu đi xấp xỉ 300000 km/s hay 186000 mi/s thì mất 2 ngàn năm từ A đến B cụ nhé
Không đóng kén thì chắc phải mang cả nam lẫn nữ đi trên tàu, cho giao phối quan hệ để sinh ra mấy chục thế hệ

Vấn đề là từ góc nhìn của ai nữa. Nếu nhìn từ A hoặc B thì đúng là ánh sáng mất 2000 năm mới tới nơi, nhưng từ góc nhìn của người trên tàu thì thời gian cần thiết nhỏ hơn nhiều.
Trên wiki có cái hình này rất dễ hiểu:

Đây là biểu đồ thời gian cần thiết (ở góc nhìn của người trên tàu) để đi 1 chuyến khứ hồi tới các điểm trong vũ trụ, với giả định rằng con tàu vũ trụ có khả năng tăng/giảm tốc liên tục với gia tốc 1G (tương đương gia tốc trọng trường trên mặt đất). Con tàu này phải tăng tốc rồi giảm tốc dần đều để khi đến nơi thì vận tốc về 0.

Có thể thấy để đi tới ngôi sao gần chúng ta nhất ngoài mặt trời là Alpha C rồi quay về phải mất khoảng 7-8 năm. Còn để đi đến rìa của vũ trụ khả kiến rồi quay về cũng chỉ mất khoảng gần 100 năm với người trên tàu, nhưng mất 10^10 năm với người trên trái đất. Orion Nebula cách trái đất khoảng 1350 năm ánh sáng, do vậy đi 1 vòng khứ hồi đến 1 điểm cách trái đất 2000 năm ánh sáng sẽ hết khoảng 40 năm với người trên tàu, và khoảng 10k năm với người trên trái đất.

Giả dụ bằng cách nào đó con người di chuyển bằng vận tốc ánh sáng thì so với vũ trụ cũng vẫn rất nhỏ bé. Ngay như đường kính của thiên hà Milky-way đã lên đến khoảng 1,8 tỷ năm ánh sáng việc đi chuyển bằng tđas để khám phá thiên hà của chúng ta cũng là điều rất khó rồi. Nên phải tìm các lối đi tắt hòng đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng.

Đường kính của Milky Way chỉ khoảng 100k - 180k năm ánh sáng thôi.

Không khí ở đâu cụ, giữa các hành tinh trong hệ mặt giời hoặc các hệ trong dải ngân hà à

Không có "không khí" trong không gian giữa hệ mặt trời, hoặc trong không gian giữa các hệ mặt trời, nhưng vẫn có các nguyên tử hidro hoặc helium lang thang, thậm chí có thể có cả các hạt bụi. Nếu đen đủi thì có thể gặp các vật thể to hơn kiểu thiên thạch, sao chổi...

 

[phihanhgia]

Em tưởng cái ý tưởng ngủ đông (hibernation) chỉ có trong phim thôi chứ ngoài đời có trung tâm lớn nào nghiên cứu đâu nhẩy? Chắc em chưa cập nhật? Em may mắn có 2 đứa bạn và một đứa cháu làm giáo sư liên quan đến vật lý thiên văn và vũ trụ học ở bển. Chúng nó đều bảo là: Khoa học vũ tru hiện nay tập trung chủ yếu vào 3 lĩnh vực. Một là phát triển tên lửa đẩy và vật liệu mới. Hai là phát triển khả năng quan sát và tìm kiếm trong vũ trụ. Ba là kết hợp vật lý lý thuyết với các trung tâm gia tốc phân tử và đài quan sát để tìm kiếm khả năng tác động vào không thời gian. Với mũi nghiên cứu thứ 3, mục tiêu là tạo ra được các lỗ sâu (wormhole) như một shortcut cho phép đi lại rất nhanh giữa hai điểm A và B cách nhau rất xa trong không gian thường.

Cơ bản hướng chủ lực là số 2) quan sát và tìm kiếm. Quan sát để có dữ liệu mới, kiểm định lý thuyết, hoặc sửa đổi lý thuyết cho phù hợp, hoặc loại bỏ một số lý thuyết mâu thuẫn. Tìm kiếm cũng cơ bản phục vụ mục đích phát triển lý thuyết (phủ định hoặc sửa đổi, hoặc củng cố chứng cứ); còn những khả năng như nền văn minh ngoài trái đất, hệ hành tinh tương tự hệ mặt trời, vv. là phụ, chủ yếu phục vụ vận động tài chính cho các dự án.
Khi phát triển 2) sẽ kèm theo những dự án rất lớn, và đòi hỏi phát triển các công nghệ mới, như dự án điển hình Hubble trước đây và James Webb bây giờ. Tiền đầu tư lớn, tưởng là phí từ quan điểm nước nghèo, nhưng tương lai thì một phần có thể sử dụng mục đích dân sự được. Nó thúc đẩy tốt cả những lĩnh vực robotics, data processing, infrared/optical instruments, ultra-high precision sensors, vv.

Hướng 3) nhỏ hơn trong đó có khả năng tạo các artificial mini black holes, mini big bang, new wormhole, ... Nó nằm trong miền chung lớn hơn giữa vật lý hạt cơ bản và vũ trụ, hai lý thuyết cơ bản đang không tương thích nhau.

Hướng 1) nằm trong các chương trình được tài trợ vì mục đích quốc phòng là chủ yếu, có tác dụng tốt để thúc đẩy các công nghệ vật liệu và các loại nhiên liệu đẩy, về engineering, design, robotics ... Xét về mặt khoa học vũ trụ nó không đóng góp giá trị gì, chủ yếu biểu tượng chính trị.

Còn hibernation, kéo dài sự sống, hệ sinh thái khép kín, trọng trường nhân tạo, ... nó nằm trong các lĩnh vực khác, nhưng tiến bộ của nó có thể được dùng rất tốt trong các cuộc viễn chinh xa.

 

[phihanhgia]

Trong tương lai có thể sẽ có kiểu chuyển động với gia tốc G. Kiểu này thì khoảng 1 năm đạt đến giới hạn vận tốc ánh sáng, và sẽ phải giảm tốc 1G về vận tốc 0. Rồi sau đó sẽ lặp lại quá trình này, gia tốc +G đạt đến gần giới hạn lại đổi về -G.

Tuy nhiên hiện tại tên lửa đẩy mới đạt vận tốc max17km/s nên nếu di chuyển gia tốc G thì rất nhanh đạt đến giới hạn vận tốc hiện nay, khoảng 1/10h (6 phút), và phải giảm tốc (gia tốc -G).

Để đạt được ngưỡng 1/100 vận tốc ánh sáng có thể mất hàng trăm năm.

Hình vẽ trên wiki thì đơn giản, nhưng nói thật thì bọn tiến sĩ VL 90% cũng không biết chuyển thời gian từ hệ quy chiếu quán tính sang hệ quy chiếu phi quán tính ra sao; càng không biết chuyển từ hệ quy chiếu phi quán tính này sang hệ quy chiếu phi quán tính khác.

Kiến thức của một TS trung bình chỉ cơ bản giống cử nhân khoa học, dừng ở biến đổi Lorentz giữa các hệ quy chiếu quán tính.

Vấn đề là từ góc nhìn của ai nữa. Nếu nhìn từ A hoặc B thì đúng là ánh sáng mất 2000 năm mới tới nơi, nhưng từ góc nhìn của người trên tàu thì thời gian cần thiết nhỏ hơn nhiều.
Trên wiki có cái hình này rất dễ hiểu:

Đây là biểu đồ thời gian cần thiết (ở góc nhìn của người trên tàu) để đi 1 chuyến khứ hồi tới các điểm trong vũ trụ, với giả định rằng con tàu vũ trụ có khả năng tăng/giảm tốc liên tục với gia tốc 1G (tương đương gia tốc trọng trường trên mặt đất). Con tàu này phải tăng tốc rồi giảm tốc dần đều để khi đến nơi thì vận tốc về 0.

Có thể thấy để đi tới ngôi sao gần chúng ta nhất ngoài mặt trời là Alpha C rồi quay về phải mất khoảng 7-8 năm. Còn để đi đến rìa của vũ trụ khả kiến rồi quay về cũng chỉ mất khoảng gần 100 năm với người trên tàu, nhưng mất 10^10 năm với người trên trái đất. Orion Nebula cách trái đất khoảng 1350 năm ánh sáng, do vậy đi 1 vòng khứ hồi đến 1 điểm cách trái đất 2000 năm ánh sáng sẽ hết khoảng 40 năm với người trên tàu, và khoảng 10k năm với người trên trái đất.

 

[quangkhunglong]

Cơ bản hướng chủ lực là số 2) quan sát và tìm kiếm. Quan sát để có dữ liệu mới, kiểm định lý thuyết, hoặc sửa đổi lý thuyết cho phù hợp, hoặc loại bỏ một số lý thuyết mâu thuẫn. Tìm kiếm cũng cơ bản phục vụ mục đích phát triển lý thuyết (phủ định hoặc sửa đổi, hoặc củng cố chứng cứ); còn những khả năng như nền văn minh ngoài trái đất, hệ hành tinh tương tự hệ mặt trời, vv. là phụ, chủ yếu phục vụ vận động tài chính cho các dự án.
Khi phát triển 2) sẽ kèm theo những dự án rất lớn, và đòi hỏi phát triển các công nghệ mới, như dự án điển hình Hubble trước đây và James Webb bây giờ. Tiền đầu tư lớn, tưởng là phí từ quan điểm nước nghèo, nhưng tương lai thì một phần có thể sử dụng mục đích dân sự được. Nó thúc đẩy tốt cả những lĩnh vực robotics, data processing, infrared/optical instruments, ultra-high precision sensors, vv.

Hướng 3) nhỏ hơn trong đó có khả năng tạo các artificial mini black holes, mini big bang, new wormhole, ... Nó nằm trong miền chung lớn hơn giữa vật lý hạt cơ bản và vũ trụ, hai lý thuyết cơ bản đang không tương thích nhau.

Hướng 1) nằm trong các chương trình được tài trợ vì mục đích quốc phòng là chủ yếu, có tác dụng tốt để thúc đẩy các công nghệ vật liệu và các loại nhiên liệu đẩy, về engineering, design, robotics ... Xét về mặt khoa học vũ trụ nó không đóng góp giá trị gì, chủ yếu biểu tượng chính trị.

Còn hibernation, kéo dài sự sống, hệ sinh thái khép kín, trọng trường nhân tạo, ... nó nằm trong các lĩnh vực khác, nhưng tiến bộ của nó có thể được dùng rất tốt trong các cuộc viễn chinh xa.

Đọc xong còm của cụ em ù hết cả tai. Nhưng em nghĩ cụ nói nhiều ý chuẩn.

 

[Albinus]

Tuy nhiên hiện tại tên lửa đẩy mới đạt vận tốc max17km/s nên nếu di chuyển gia tốc G thì rất nhanh đạt đến giới hạn vận tốc hiện nay, khoảng 1/10h (6 phút), và phải giảm tốc (gia tốc -G).

Tốc độ tên lửa đẩy tối đa có thể tính toán theo phương trình Siolkovsky như sau:

Trong đó:
- delta v là tốc độ tên lửa sau khi đốt cháy hết toàn bộ nhiên liệu
- m0 là khối lượng ướt của tên lửa, tức là khối lượng toàn bộ của tên lửa trước khi phóng
- mf là khối lượng khô của tên lửa, tức là khối lượng của phần có ích còn lại của tên lửa sau khi đã đốt hết nhiên liệu và loại bỏ toàn bộ các bộ phận không cần thiết khác. Với kính James Webb con số này là hơn 6 tấn.
- Isp*g0 là tốc độ hiệu quả dòng xả tên lửa. Ở các tên lửa kiểu Arian-5 (vừa được dùng để phóng James Webb) , tốc độ này vào khoảng 4300m/s, ta lấy tròn số thành 5000m/s.

(Với tên lửa tốc độ cao có thể so với tốc độ ánh sáng thì phải dùng công thức khác, nhưng ta tạm dùng công thức này vì các cụ sẽ thấy tốc độ tên lửa thông thường không thể so sánh được với tốc độ ánh sáng.)

Giờ ta hãy thử tính khối lượng nhiên liệu cần thiết để đẩy 1 tải có khối lượng 1000kg lên đạt tốc độ cao nhất có thể xem thế nào. Để đơn giản, ta coi khối lượng tên lửa chỉ bao gồm tải và nhiên liệu, bỏ qua khối lượng các bộ phận khác của tên lửa.

Đầu tiên ta tính tốc độ tên lửa đạt được nếu dùng lượng nhiên liệu đúng bằng tải: 1000kg. Lắp số vào công thức trên, ta ra được tốc độ: 3465m/s. Tốc độ này gấp 10 lần tốc độ âm thanh, nhưng chưa ăn thua gì, vì để lên được quỹ đạo thấp quanh trái đất đã cần tốc độ 7800m/s.

Vậy ta nạp thêm nhiên liệu vào con tàu (giả định tàu có thể nạp bao nhiêu nhiên liệu tùy ý). Lần này ta nạp lượng nhiên liệu 10.000kg, gấp 10 lần tải. Lắp số vào ta được tốc độ tên lửa: 12.000m/s. Tốc độ này vừa đủ thoát được sức hút của trái đất, nhưng chưa nhanh lắm.

Lại nạp thêm nhiên liệu, lần này chơi hoang nạp hẳn 1000 tấn nhiên liệu, gấp 1 ngàn lần tải. Lắp số vào ta được tốc độ tên lửa: 34.500m/s. Vẫn thấp lắm nếu so với tốc độ ánh sáng.

Lần cuối, ta thử lấy 1 lượng nhiên liệu tên lửa bằng khối lượng của cả trái đất. Khối lượng trái đất vào khoảng 6*10^24 kg. Lắp số vào ta được tốc độ tên lửa khoảng 285.000m/s, chưa bằng 1/1000 tốc độ ánh sáng!

Kết luận: công nghệ tên lửa thông thường không thể giúp chúng ta đạt được tốc độ đủ nhanh để du lịch sang hệ mặt trời khác, chưa nói đến dải thiên hà khác.

 

[Quakhoang]

Tốc độ tên lửa đẩy tối đa có thể tính toán theo phương trình Siolkovsky như sau:

Trong đó:
- delta v là tốc độ tên lửa sau khi đốt cháy hết toàn bộ nhiên liệu
- m0 là khối lượng ướt của tên lửa, tức là khối lượng toàn bộ của tên lửa trước khi phóng
- mf là khối lượng khô của tên lửa, tức là khối lượng của phần có ích còn lại của tên lửa sau khi đã đốt hết nhiên liệu và loại bỏ toàn bộ các bộ phận không cần thiết khác. Với kính James Webb con số này là hơn 6 tấn.
- Isp*g0 là tốc độ hiệu quả dòng xả tên lửa. Ở các tên lửa kiểu Arian-5 (vừa được dùng để phóng James Webb) , tốc độ này vào khoảng 4300m/s, ta lấy tròn số thành 5000m/s.

(Với tên lửa tốc độ cao có thể so với tốc độ ánh sáng thì phải dùng công thức khác, nhưng ta tạm dùng công thức này vì các cụ sẽ thấy tốc độ tên lửa thông thường không thể so sánh được với tốc độ ánh sáng.)

Giờ ta hãy thử tính khối lượng nhiên liệu cần thiết để đẩy 1 tải có khối lượng 1000kg lên đạt tốc độ cao nhất có thể xem thế nào. Để đơn giản, ta coi khối lượng tên lửa chỉ bao gồm tải và nhiên liệu, bỏ qua khối lượng các bộ phận khác của tên lửa.

Đầu tiên ta tính tốc độ tên lửa đạt được nếu dùng lượng nhiên liệu đúng bằng tải: 1000kg. Lắp số vào công thức trên, ta ra được tốc độ: 3465m/s. Tốc độ này gấp 10 lần tốc độ âm thanh, nhưng chưa ăn thua gì, vì để lên được quỹ đạo thấp quanh trái đất đã cần tốc độ 7800m/s.

Vậy ta nạp thêm nhiên liệu vào con tàu (giả định tàu có thể nạp bao nhiêu nhiên liệu tùy ý). Lần này ta nạp lượng nhiên liệu 10.000kg, gấp 10 lần tải. Lắp số vào ta được tốc độ tên lửa: 12.000m/s. Tốc độ này vừa đủ thoát được sức hút của trái đất, nhưng chưa nhanh lắm.

Lại nạp thêm nhiên liệu, lần này chơi hoang nạp hẳn 1000 tấn nhiên liệu, gấp 1 ngàn lần tải. Lắp số vào ta được tốc độ tên lửa: 34.500m/s. Vẫn thấp lắm nếu so với tốc độ ánh sáng.

Lần cuối, ta thử lấy 1 lượng nhiên liệu tên lửa bằng khối lượng của cả trái đất. Khối lượng trái đất vào khoảng 6*10^24 kg. Lắp số vào ta được tốc độ tên lửa khoảng 285.000m/s, chưa bằng 1/1000 tốc độ ánh sáng!

Kết luận: công nghệ tên lửa thông thường không thể giúp chúng ta đạt được tốc độ đủ nhanh để du lịch sang hệ mặt trời khác, chưa nói đến dải thiên hà khác.

Ồ, tôi lại cứ nghĩ rằng vũ trụ là không hướng (đa hướng) nên không thể đi thẳng được. Muốn đi từ chỗ này sang chỗ khác phải lợi dụng quỹ đạo của các hành tinh liền kề, do đó trừ khi con người nghĩ ra một phương thức định vị để di chuyển trong vũ trụ kiểu mới thì mới có thể nói đến chuyện tốc độ. Còn giờ tốc độ là vô nghĩa.

Tất nhiên bác đi thẳng (??) thế là rất tốt và tôi hoàn toàn tôn trọng điều đó. Chắc chắn rồi.

 

[quangkhunglong]

Tốc độ tên lửa đẩy tối đa có thể tính toán theo phương trình Siolkovsky như sau:

Trong đó:
- delta v là tốc độ tên lửa sau khi đốt cháy hết toàn bộ nhiên liệu
- m0 là khối lượng ướt của tên lửa, tức là khối lượng toàn bộ của tên lửa trước khi phóng
- mf là khối lượng khô của tên lửa, tức là khối lượng của phần có ích còn lại của tên lửa sau khi đã đốt hết nhiên liệu và loại bỏ toàn bộ các bộ phận không cần thiết khác. Với kính James Webb con số này là hơn 6 tấn.
- Isp*g0 là tốc độ hiệu quả dòng xả tên lửa. Ở các tên lửa kiểu Arian-5 (vừa được dùng để phóng James Webb) , tốc độ này vào khoảng 4300m/s, ta lấy tròn số thành 5000m/s.

(Với tên lửa tốc độ cao có thể so với tốc độ ánh sáng thì phải dùng công thức khác, nhưng ta tạm dùng công thức này vì các cụ sẽ thấy tốc độ tên lửa thông thường không thể so sánh được với tốc độ ánh sáng.)

Giờ ta hãy thử tính khối lượng nhiên liệu cần thiết để đẩy 1 tải có khối lượng 1000kg lên đạt tốc độ cao nhất có thể xem thế nào. Để đơn giản, ta coi khối lượng tên lửa chỉ bao gồm tải và nhiên liệu, bỏ qua khối lượng các bộ phận khác của tên lửa.

Đầu tiên ta tính tốc độ tên lửa đạt được nếu dùng lượng nhiên liệu đúng bằng tải: 1000kg. Lắp số vào công thức trên, ta ra được tốc độ: 3465m/s. Tốc độ này gấp 10 lần tốc độ âm thanh, nhưng chưa ăn thua gì, vì để lên được quỹ đạo thấp quanh trái đất đã cần tốc độ 7800m/s.

Vậy ta nạp thêm nhiên liệu vào con tàu (giả định tàu có thể nạp bao nhiêu nhiên liệu tùy ý). Lần này ta nạp lượng nhiên liệu 10.000kg, gấp 10 lần tải. Lắp số vào ta được tốc độ tên lửa: 12.000m/s. Tốc độ này vừa đủ thoát được sức hút của trái đất, nhưng chưa nhanh lắm.

Lại nạp thêm nhiên liệu, lần này chơi hoang nạp hẳn 1000 tấn nhiên liệu, gấp 1 ngàn lần tải. Lắp số vào ta được tốc độ tên lửa: 34.500m/s. Vẫn thấp lắm nếu so với tốc độ ánh sáng.

Lần cuối, ta thử lấy 1 lượng nhiên liệu tên lửa bằng khối lượng của cả trái đất. Khối lượng trái đất vào khoảng 6*10^24 kg. Lắp số vào ta được tốc độ tên lửa khoảng 285.000m/s, chưa bằng 1/1000 tốc độ ánh sáng!

Kết luận: công nghệ tên lửa thông thường không thể giúp chúng ta đạt được tốc độ đủ nhanh để du lịch sang hệ mặt trời khác, chưa nói đến dải thiên hà khác.

Em cũng thấy hơi lạ, cụ phân tích chi tiết và vô cùng "bác học" về một vấn đề mà em cho là mọi người đều đồng ý, đó là: Với công nghệ hiện nay thì chưa thể di chuyển liên sao được. Tuy nhiên, nếu công nghệ trong tương lai cho phép con người chuyển hóa năng lượng hiệu quả hơn (không phải ở mức tên lửa Arian), và/hoặc sử dụng nguồn năng lượng mới, hay thậm chí là bé cong không gian thì lúc đó di chuyển liên sao thậm chí liên thiên hà sẽ khả thi.

 

[cokimi]

Em cũng thấy hơi lạ, cụ phân tích chi tiết và vô cùng "bác học" về một vấn đề mà em cho là mọi người đều đồng ý, đó là: Với công nghệ hiện nay thì chưa thể di chuyển liên sao được. Tuy nhiên, nếu công nghệ trong tương lai cho phép con người chuyển hóa năng lượng hiệu quả hơn (không phải ở mức tên lửa Arian), và/hoặc sử dụng nguồn năng lượng mới, hay thậm chí là bé cong không gian thì lúc đó di chuyển liên sao thậm chí liên thiên hà sẽ khả thi.

Có lẽ động cơ tương lai sẽ sử dụng nhiên liệu phản vật chất.