Nhai kỹ sống chậm
Writer
Hãy hình dung một chiếc máy được chế tạo năm 1977. Tốc độ tính toán của nó thua xa điện thoại thông minh hàng triệu lần. Bộ nhớ nhỏ đến mức không bằng một chiếc chìa khóa ô tô. Dữ liệu lại lưu trên băng từ tám rãnh, một công nghệ nay đã biến mất khỏi đời sống.
Thế nhưng “cổ vật” ấy vẫn đang một mình bay trong không gian liên sao, cách Trái Đất khoảng 23 tỷ km. Đó là Voyager 1.
Mỗi tín hiệu Voyager 1 gửi về phải đi với tốc độ ánh sáng hơn 22 giờ mới đến được Trái Đất. Con tàu liên tục hứng chịu bức xạ vũ trụ, nhiệt độ lạnh gần độ không tuyệt đối. Vậy mà ở tuổi 48, nó vẫn hoạt động và vẫn gửi dữ liệu về không gian giữa các vì sao cho con người.
Bí mật nằm ở những quyết định thiết kế cực kỳ xa trông rộng của các kỹ sư NASA từ năm 1977. Khi đó, Voyager chỉ được tính toán cho nhiệm vụ khoảng 5 năm. Nhưng họ đã âm thầm chuẩn bị cho một hành trình kéo dài hàng chục năm.
Thời điểm Voyager được phóng rất đặc biệt. Bốn hành tinh khí khổng lồ của hệ Mặt Trời xếp gần thẳng hàng, một hiện tượng chỉ lặp lại khoảng 176 năm một lần. Nhờ đó, tàu có thể “nhảy cóc” từ hành tinh này sang hành tinh khác nhờ lực hấp dẫn, tiết kiệm rất nhiều nhiên liệu. Các kỹ sư hiểu rằng, nếu con tàu không hỏng, nó sẽ bay tới rìa hệ Mặt Trời, nơi ánh sáng Mặt Trời yếu đến mức pin năng lượng mặt trời trở nên vô dụng.
Vì thế, họ đưa ra một quyết định táo bạo và tốn kém: không dùng pin mặt trời mà trang bị cho Voyager một “trái tim hạt nhân”. Nguồn điện này lấy nhiệt từ sự phân rã của plutonium-238 để tạo ra điện. Khi phóng lên, nó chỉ đủ điện cho một bóng đèn lớn hoặc một chiếc laptop đời cũ. Nhưng plutonium-238 có chu kỳ bán rã gần 88 năm, nên sau hơn 40 năm, nó vẫn còn đủ năng lượng để duy trì các hệ thống quan trọng.
Ngoài nguồn điện bền bỉ, Voyager còn được thiết kế với triết lý “có đường lui cho mọi thứ”. Hầu hết hệ thống quan trọng đều có dự phòng, từ thiết bị khoa học đến động cơ đẩy. Chính điều này đã cứu con tàu vào năm 2017. Khi các động cơ điều chỉnh hướng chính bắt đầu hỏng sau 40 năm hoạt động, nguy cơ mất liên lạc là rất lớn. NASA buộc phải kích hoạt bộ động cơ dự phòng đã bị “đóng băng” suốt 37 năm. Và thật khó tin, chúng hoạt động hoàn hảo, như vừa mới được lắp ráp.
Để liên lạc được từ khoảng cách khổng lồ ấy, Voyager phải giữ ăng-ten luôn chĩa chính xác về Trái Đất, sai lệch chỉ một phần rất nhỏ của độ. Nó làm được điều đó nhờ hệ thống tự động xác định vị trí bằng Mặt Trời và các ngôi sao. Quan trọng hơn, Voyager có khả năng tự xử lý khi gặp sự cố, thay vì chờ lệnh từ Trái Đất vốn đến quá muộn.
Ngay cả bộ nhớ của Voyager cũng đi ngược thời đại. Nó dùng thiết bị ghi cơ học, dung lượng cực nhỏ so với chuẩn hiện nay, nhưng lại bền bỉ trước bức xạ và lạnh sâu. Trong khi nhiều bộ nhớ hiện đại có thể hỏng sau vài năm ngoài không gian, thiết bị “lỗi thời” này đã tồn tại hơn 40 năm.
Đến năm 2018, để tiết kiệm điện, NASA buộc phải tắt lò sưởi của một số thiết bị. Nhiệt độ giảm mạnh, thấp hơn xa mức thiết kế ban đầu. Nhưng chúng vẫn hoạt động. Khi ấy, người ta mới nhận ra các kỹ sư năm xưa không thiết kế cho mức “đủ dùng”, mà cho khả năng tồn tại gần như bất tử.
Một ngày nào đó, có lẽ vào những năm 2030, Voyager 1 sẽ gửi về tín hiệu cuối cùng rồi im lặng vĩnh viễn khi năng lượng cạn kiệt. Nhưng nó sẽ không dừng lại. Không có không khí cản trở, con tàu sẽ tiếp tục trôi trong không gian hàng triệu năm, mang theo tấm đĩa vàng ghi dấu văn minh nhân loại như một sứ giả lặng thầm của Trái Đất.
Thế nhưng “cổ vật” ấy vẫn đang một mình bay trong không gian liên sao, cách Trái Đất khoảng 23 tỷ km. Đó là Voyager 1.
Mỗi tín hiệu Voyager 1 gửi về phải đi với tốc độ ánh sáng hơn 22 giờ mới đến được Trái Đất. Con tàu liên tục hứng chịu bức xạ vũ trụ, nhiệt độ lạnh gần độ không tuyệt đối. Vậy mà ở tuổi 48, nó vẫn hoạt động và vẫn gửi dữ liệu về không gian giữa các vì sao cho con người.
Bí mật nằm ở những quyết định thiết kế cực kỳ xa trông rộng của các kỹ sư NASA từ năm 1977. Khi đó, Voyager chỉ được tính toán cho nhiệm vụ khoảng 5 năm. Nhưng họ đã âm thầm chuẩn bị cho một hành trình kéo dài hàng chục năm.
Thời điểm Voyager được phóng rất đặc biệt. Bốn hành tinh khí khổng lồ của hệ Mặt Trời xếp gần thẳng hàng, một hiện tượng chỉ lặp lại khoảng 176 năm một lần. Nhờ đó, tàu có thể “nhảy cóc” từ hành tinh này sang hành tinh khác nhờ lực hấp dẫn, tiết kiệm rất nhiều nhiên liệu. Các kỹ sư hiểu rằng, nếu con tàu không hỏng, nó sẽ bay tới rìa hệ Mặt Trời, nơi ánh sáng Mặt Trời yếu đến mức pin năng lượng mặt trời trở nên vô dụng.
Vì thế, họ đưa ra một quyết định táo bạo và tốn kém: không dùng pin mặt trời mà trang bị cho Voyager một “trái tim hạt nhân”. Nguồn điện này lấy nhiệt từ sự phân rã của plutonium-238 để tạo ra điện. Khi phóng lên, nó chỉ đủ điện cho một bóng đèn lớn hoặc một chiếc laptop đời cũ. Nhưng plutonium-238 có chu kỳ bán rã gần 88 năm, nên sau hơn 40 năm, nó vẫn còn đủ năng lượng để duy trì các hệ thống quan trọng.
Ngoài nguồn điện bền bỉ, Voyager còn được thiết kế với triết lý “có đường lui cho mọi thứ”. Hầu hết hệ thống quan trọng đều có dự phòng, từ thiết bị khoa học đến động cơ đẩy. Chính điều này đã cứu con tàu vào năm 2017. Khi các động cơ điều chỉnh hướng chính bắt đầu hỏng sau 40 năm hoạt động, nguy cơ mất liên lạc là rất lớn. NASA buộc phải kích hoạt bộ động cơ dự phòng đã bị “đóng băng” suốt 37 năm. Và thật khó tin, chúng hoạt động hoàn hảo, như vừa mới được lắp ráp.
Để liên lạc được từ khoảng cách khổng lồ ấy, Voyager phải giữ ăng-ten luôn chĩa chính xác về Trái Đất, sai lệch chỉ một phần rất nhỏ của độ. Nó làm được điều đó nhờ hệ thống tự động xác định vị trí bằng Mặt Trời và các ngôi sao. Quan trọng hơn, Voyager có khả năng tự xử lý khi gặp sự cố, thay vì chờ lệnh từ Trái Đất vốn đến quá muộn.
Ngay cả bộ nhớ của Voyager cũng đi ngược thời đại. Nó dùng thiết bị ghi cơ học, dung lượng cực nhỏ so với chuẩn hiện nay, nhưng lại bền bỉ trước bức xạ và lạnh sâu. Trong khi nhiều bộ nhớ hiện đại có thể hỏng sau vài năm ngoài không gian, thiết bị “lỗi thời” này đã tồn tại hơn 40 năm.
Đến năm 2018, để tiết kiệm điện, NASA buộc phải tắt lò sưởi của một số thiết bị. Nhiệt độ giảm mạnh, thấp hơn xa mức thiết kế ban đầu. Nhưng chúng vẫn hoạt động. Khi ấy, người ta mới nhận ra các kỹ sư năm xưa không thiết kế cho mức “đủ dùng”, mà cho khả năng tồn tại gần như bất tử.
Một ngày nào đó, có lẽ vào những năm 2030, Voyager 1 sẽ gửi về tín hiệu cuối cùng rồi im lặng vĩnh viễn khi năng lượng cạn kiệt. Nhưng nó sẽ không dừng lại. Không có không khí cản trở, con tàu sẽ tiếp tục trôi trong không gian hàng triệu năm, mang theo tấm đĩa vàng ghi dấu văn minh nhân loại như một sứ giả lặng thầm của Trái Đất.
