Khám phá vũ trụ bao la – Phần 1 – 10 vạn câu hỏi vì sao?

Khám phá vũ trụ bao la – Phần 1 – 10 vạn câu hỏi vì sao?

Nhà nữ du hành vũ trụ đầu tiên trên thế giới là ai?

Nhà nữ du hành vũ trụ đầu tiên trên thế giới là Valentina Trereskova của Liên Xô trước đây. Ngày 16/06/1963, bà một mình đã lái tàu vũ trụ “Phương đông 6” bay vào vũ trụ, cùng với tàu vũ trụ “Phương đông 5” được phóng đi 2 ngày trước đó, hoàn thành chuyến bay theo đội. Trong 3 ngày 3 đêm trong không trung, chiếc tàu vũ trụ do bà điều khiển đã bay quanh Trái đất 48 vòng, lộ trình bay vào khoảng 2 triệu km. Hai chiếc tàu vũ trụ đã bình an trở về mặt đất vào ngày 19 tháng 6.

Trereskova đã dũng cảm lái tàu vũ trụ bay vào vũ trụ, hoàn thành xuất sắc kế hoạch khảo sát kỹ thuật khoa học và y học vật chất, bằng những kinh nghiệm của bản thân, bà đã chứng minh rằng phụ nữ cũng có thể làm việc và sống bình thường trong không trung, mở ra trang sử của phụ nữ bay vào vũ trụ.

Trereskova sinh năm 1937, từ nhỏ đã rất yêu thích bầu trời xanh. Sau khi tốt nghiệp trung học và tham gia công tác, một mặt bà vừa tham gia học ở trường hàm thụ kỹ thuật, một mặt tham gia hoạt động nhảy dù của câu lạc bộ hàng không. Từ sau khi Gagarin lần đầu tiên bay lên vũ trụ, bà và những người bạn nữ ở câu lạc bộ đã cùng viết thư cho ngành hàng không, kêu gọi tuyển chọn phụ nữ tham gia bay vào vũ trụ. Năm 1962, trải qua sự tuyển chọn ngặt nghèo, cuối cùng bà đã được chọn vào đội ngũ của các nhà du hành vũ trụ.

Để biểu dương sự cống hiến của bà cho sự nghiệp hàng không vũ trụ, bà đã được nhận huân chương Lê nin, huân chương giải thưởng Xioncopxki, huy chương vàng “Vũ trụ” do Hội liên hiệp hàng không quốc tế trao tặng, Hội liên hiệp phụ nữ quốc tế đã bầu bà làm Phó chủ tịch. Một dãy núi hình tròn trên Mặt trăng (ở 28 độ vĩ bắc, 145 độ kinh đông) cũng được mang tên bà.

Tháng 8 năm 1963, Trereskova đã kết hôn cùng với một nhà du hành vũ trụ khác là Nikolaiev và đã trở thành gia đình du hành vũ trụ đầu tiên trên thế giới. Năm 1986, vị Hằng nga đương đại này đã đến thăm quê hương của Hằng nga trong truyền thuyết, đất nước Trung Quốc đã xôn xao.

Tại sao bộ đồ du hành không phát nổ trong vũ trụ?

Quần áo của các nhà du hành được làm bằng nhiều lớp sợi siêu bền và các vật liệu khác đủ cứng để không bị bục rách trong khoảng không vũ trụ.

Các vật liệu tạo nên 9 hoặc 10 lớp bảo vệ này gồm vải chất lượng cao, kết hợp giữa Teflon với kevlar chống trầy xước, một lớp màng Mylar tráng nhôm có tăng cường thêm vải bố Darcon, vải nylon tráng Neoprene, vải Darcon, vải nylon tráng polyurethane, màng chìm polyurethane, nylon dẫn trở gồm nhiều lớp sợi kim loại, vải tổng hợp Vinyl ethylene tạo ống dẫn cho chất làm nguội nước và lớp lót bằng lụa nylon giúp cho cơ thể dễ chịu hơn.

Tuy vậy lực kéo của chân không không phải là mối đe doa chính đối với các lớp vải này. Mối nguy hiểm trực tiếp hơn là việc mất áp suất khí quyển bên trong do một lỗ nhỏ gây ra bởi một thiên thạch cực nhỏ, và do tiếp xúc với nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp, tuỳ thuộc vào vị trí của các phi hành gia ở phía nào của Trái đất, gần hay xa Mặt trời.

Chiếc ba lô đeo sau lưng các phi hành gia chính là một chiếc máy duy trì áp suất không khí để thở và kiểm soát nhiệt độ.

Các nhà du hành vũ trụ từ trên không trung sẽ thấy Trái đất như thế nào?

Khi ở trên không trung, điều thú vị nhất của các nhà du hành vũ trụ đó là được ngắm nhìn toàn bộ bầu trời. Họ ngắm các vì sao và không bao giờ nhìn thấy các ngôi sao nhấp nháy, đó là vì họ có thể nhìn thấy các vì sao một cách rõ nét do không bị bầu khi quyển che mất. Họ thường ngắm Mặt trời mọc và lặn, nhưng họ thích ngắm nhìn nhất chính là cảnh lúc Mặt trời lặn, sau khi Mặt trời lặn có thể nhìn thấy các ánh sáng trắng, nhìn thấy vị trí chính xác nơi Mặt trời lặn. Nhìn ngắm các Mặt trăng cũng rất thú vị, ban ngày nhìn thấy Mặt trăng hiện ra màu xanh nhạt, trông rất đẹp, đẹp hơn rất nhiều so với khi được nhìn từ mặt đất.

Và các nhà du hành vũ trụ vẫn thích ngắm nhất đó chính là Trái đất – cái nôi của loài người, ở đó có những người thân ngày đêm trông ngóng họ. Mặc dù mỗi người đều có một cách miêu tả khác nhau, những phát hiện và ý kiến của riêng mình, nhưng mỗi người đều phải thốt lên tự đáy lòng “Trái đất xinh đẹp vô cùng”. Từ trên không, ban ngày đại bộ phận quả đất có màu xanh nhạt, vành màu xanh đậm duy nhất đó chính là khu vực cao nguyên Thanh Tạng của Trung Quốc; Một vài ngọn núi cao và hồ ao không những trông rất rõ mà còn hiện ra màu xanh ô liu, trông giống như màu của mỏ đồng sun-fua-ric; Sa mạc Sahara hiện lên một màu nâu đặc biệt; ở những nơi nhiệt độ thấp và không bị mây che khuất, ví dụ những nơi cao như dãy núi Himalaya, có thể nhìn thấy rất rõ hình dáng của nó, thậm chí còn có thể nhìn thấy các ao hồ, dòng suối, đường đi, đồng bằng, cây cối, còn có thể nhìn thấy được cả những làn khói trắng của những căn nhà và ống khói bốc lên.

Nhà du hành vũ trụ người Mỹ trên chặng đường bay tới môi trường đã nhìn thấy Vạn lý trường thành của Trung Quốc; Một nhà du hành vũ trụ khi bay qua Mỹ đã nhìn thấy một con đường của bang Texas; Trên bầu trời Ấn Độ, họ nhìn thấy xe lửa chạy như bay; Bay trên bầu trời Miến điện, họ còn có thể phân biệt được màu sắc đối lập trên Mặt trời, ví dụ như đỉnh núi Himalaya sừng sững với màu xanh đậm, được làm nổi bật lên bởi tuyết trắng xoá, đem lại cho người xem một cảm giác mênh mông hoang vắng. Sa mạc lớn ở Iran càng khiến người xem bị thu hút, nó trông giống như sao Mộc, ở giữa lại xuất hiện vòng xoáy với các màu đỏ, màu nâu và màu trắng, đây chính là những dấu vết còn lưu lại sau khi hồ muối bị bốc hơi sau nhiều năm tháng. Người ta còn nhìn thấy quần đảo Hawaii phát sáng như viên bảo ngọc màu xanh.

Nhìn các tia chớp ở Trái đất từ trên không trung mới thật thú vị và làm người ta phấn chấn – những trận sấm chớp lấp lánh, trông như hoa trúc đá bừng nở, khi chớp phát ra liên tục có thể nhìn thấy cả một biển lửa. Nếu như nhìn chớp vào ban đêm, có lúc còn có thể nhìn thấy chớp ở 5, 6 nơi trong những tầng mây khác nhau, làm cho toàn bộ tầng mây được chiếu sáng, cảnh sắc đẹp đến say lòng người, thật sự không thể có cách nào miêu tả cho hết được.

Nhìn ngắm Trái đất từ trên vũ trụ có thể nói là đẹp không sao tả xiết.

Đâu là nguồn oxy của các nhà du hành?

Đối với mạng sống của con người, so với nước và thực phẩn, oxy còn quan trọng hơn rất nhiều. Trên Trái đất, bầu khí quyển dường như là nguồn cung cấp oxy vô tận. Nhưng trong vũ trụ chân không hoàn toàn vắng mặt oxy, các nhà du hành thở bằng gì?

Nếu nhà du hành vũ trụ bị rơi vào khoảng không không có oxy sẽ xảy ra tình trạng thiếu oxy cấp tính. Trong vòng vài phút, sinh mạng của nhà du hành sẽ gặp nguy hiểm, vì vậy khi bay trong vũ trụ, cung cấp oxy là vấn đề ưu tiên hàng đầu.

Có nhiều giải pháp cho vấn đề này.

Hoá lỏng oxy trong các bình chịu áp suất cao: Các nhà leo núi, thợ lặn và các phi công lái máy bay đều dùng các bình oxy kiểu đó. Tuy nhiên, phương pháp này khá hạn chế ở chỗ các bình chứa quá nặng mà lượng oxy thu được lại rất ít.

Dùng các peoxyt của kim loại kiềm và kiềm thổ để lưu giữ và giải phóng oxy: Khi đốt kim loại kiềm trong điều kiện dư oxy, đốt kim loại kiềm thổ trong oxy ở điều kiện áp suất cao có thể tạo được các peoxyt. Khi mang các peoxyt vào khoảng không vũ trụ, cho tác dụng với nước hoặc khí cacbonic, ta sẽ thu được oxy. Vì peoxyt ở dạng rắn có thể tích nhỏ nên dễ mang theo. Khác với oxy lỏng, ở đây không cần các dụng cụ chứa đặc biệt.

Dùng phương pháp này còn có ưu điểm rất lớn là peoxyt có thể tác dụng với khí cacbonic do các nhà du hành thải ra để tạo oxy. Trên thực tế khí cacbonic do các nhà du hành thải ra là một chất có hại nên cần tìm cách loại bỏ. Trong quá trình vừa nêu, người ta đã lợi dụng khí phế thải để chế tạo oxy.

Dùng nước oxy già (công thức phân tử H2O2) làm nguồn sinh oxy: Tuy nước oxy già là chất lỏng nhưng không cần phải dùng các thiết bị chịu áp lực cao để chứa đựng. Chỉ cần dùng bạc làm chất xúc tác là có thể phân giải nó thành oxy, nước và nhiệt năng. Ba loại sản phẩm này đều rất cần cho nhà du hành: oxy để thở, nước để uống và nhiệt năng là năng lượng tất nhiên rất cần cho tàu vũ trụ.

Điện phân nước để sản xuất khí oxy và hydro: Khí hydro sinh ra có thể cho tác dụng với khí cacbonic do các nhà du hành thải ra để tạo ra khí metan (CH4) là một chất cháy dùng sinh năng lượng.

Dùng tảo lam quang hợp: Tảo lam là một loại thực vật ở biển. Khi quang hợp, nó có thể sử dụng khí cacbonic do các nhà du hành thải ra và nước để tạo ra đường glucoza và oxy. Chỉ cần tạo điều kiện cho tảo lam sinh sống là có thể tạo được nguồn oxy liên tục. Đây có thể là một biện pháp rất kinh tế.

Bốn phát hiện lớn của thiên văn học trong những năm 60 của thế kỷ XX là gì?

Những năm 60 của thế kỷ XX, cùng với sự nâng cao tính năng của kính viễn vọng vô tuyến loại lớn, trong môn khoa học hấp dẫn con người nhất là môn thiên thể vật lý học, tiếp đến là những phát hiện mang tính trọng đại, đó chính là các loại tinh thể, mạch sun tinh, bức xạ đằng sau vũ trụ và phân tử hữu cơ giữa các ngôi sao.

Năm 1960 đã phát hiện ra loại tinh thể đầu tiên, đặc trưng lớn nhất của nó là sự thay đổi màu đỏ của vạch quang phổ rất lớn, điều này cho biết rằng nó cách Trái đất của chúng ta rất xa, có trên mấy trăm triệu năm hoặc hàng ngàn năm ánh sáng. Mặt khác, độ sáng của loại thiên thể mạnh hơn gấp 100 ~ 1000 lần so với toàn bộ hệ Ngân Hà (trong hệ Ngân Hà ước có khoảng 100.000.000.000 hành tinh), độ sáng của bức xạ điện mạnh hơn 100.000 lần! Nhưng, thể tích của loại tinh thể lại rất nhỏ, chỉ bằng một phần mấy triệu tỷ của hệ Ngân hà! Nguyên nhân nào làm cho loại tinh thể trong thể tích nhỏ như vậy có thể tích tụ được nhiều năng lượng như vậy? Có phải tồn tại một nguồn năng lượng mới mà chúng ta ngày nay vẫn chưa hiểu rõ? Theo sự tích luỹ của tư liệu quan sát được có được từ nhiều năm nay đã phát hiện ra trên 6200 loại tinh thể. Con người tuy có một chút hiểu biết về chúng, nhưng bản chất của nó vẫn là một bài toán chưa có lời giải với chúng ta!

Năm 1967, hai nhà thiên văn học nước Anh đã quan sát được một nguồn bức xạ điện kỳ lạ trên bầu trời, chúng phát ra theo cùng chu kỳ xác định một cách lặp đi lặp lại một điện xung bức xạ điêun, mức độ chính xác của mạch xung vượt qua cả đồng hồ bình thường. Lúc đầu, các nhà thiên văn học còn hoài nghi chúng là một bức điện báo không dây của các sinh vật cao cấp trong vũ trụ phát về hướng chúng ta! Sau đó tiếp tục phát hiện ra một loạt thiên thể như vậy, thông qua nghiên cứu, các nhà thiên văn học nhận thức được rằng đây là một loại thiên thể mới – một sao nơtron chuyển động với tốc độ cao, được gọi là sao mạch xung. Ngày nay, đã có hơn 550 sao mạch xung được phát hiện. Chất lượng của sao mạch xung so với Mặt trời là tương đương nhau, thể tích thì lại rất nhỏ, thông thường đường kính chỉ có khoảng từ 10 ~ 20 km, do đó mật độ rất lớn, vật chất sao mạch xung của 1 cm3 chỉ có 100 triệu tấn, bằng 1000 tỷ lần mật độ vật chất hạt nhân của Mặt trời! Nhiệt độ bề mặt của sao mạch xung ở khoảng trên 10 triệu độ C, mật độ hạt nhân cao hơn 6 tỷ độ C, dưới áp suất cao nhiệt độ cao, vật chất đứng ở trạng thái kỳ lạ – trạng thái nơtron, tức toàn bộ điện tử bề ngoài của nguyên tử bị hút vào hạt nhân nguyên tử mà trung hoá với điện tích dương trong hạt nhân, kết quả, hạt nhân nguyên tử trung tính không mang điện tích hạt nhân và hạt nhân sắp xếp một cách chặt chẽ cùng nhau làm cho thể tích nhỏ lại nhiều lần. Ngày nay có không ít người cho rằng sao mạch xung là một ngôi sao lâu đời, bởi vì nhiên liệu của hạt nhân đó đã tiêu hao hết, dẫn đến kết quả tai biến mà bị mai một. Người phát hiện ra sao xung mạch cũng do đó mà nhận được giải thưởng Nobel về vật lý năm 1974.

Năm 1965, hai nhà vật lý học người Mỹ khi đi tìm nguồn âm thanh làm nhiễu hệ thống thông tin của vệ tinh, bỗng phát hiện ra trên các hướng của bầu trời đều có những sóng bức xạ nhỏ yếu ớt, chúng tương ứng với bức xạ vật đen ở nhiệt độ tuyệt đối là 3K. Loại bức xạ này đến từ trong vùng sâu thẳm của vũ trụ, trên các hướng hầu như hoàn toàn giống nhau, có thể thấy rằng vũ trụ không phải là “chân không”. Hiện tượng này trong thiên văn học được gọi là bức xạ bối cảnh vũ trụ. Nó đã nêu ra một chứng cứ quan sát tốt nhất cho lí luận này để quan sát vũ trụ. Năm đó bài báo đưa tin về sự phát hiện này chỉ có vẻn vẹn 600 chữ, nhưng đã làm chấn động toàn bộ giới vật lí học thiên thể và giới vật lí học lý luận. Hai nhà phát hiện đó cũng do đó mà được nhận giải thưởng Nobel về vật lí năm 1978.

Đầu những năm 60 của thế kỷ XX, sau khi con người quan sát lượng lớn các bức xạ sóng ngắn centimet hay milimet, đã phát hiện ra rất nhiều loại vật chất muôn hình vạn trạng giống như sự tồn tại của các hình phân tử với sự bất ngờ lớn, trong đó không chỉ có vật vô cơ đơn giản, mà còn có những phân tử hữu cơ tương đối phức tạp. Sự biến hoá của các phân tử giữa các ngôi sao và các ngôi sao có quan hệ mật thiết. Càng quan trọng hơn là, sự phát hiện của các phân tử hữu cơ giữa các ngôi sao đó, đã nêu ra một manh mối quan trọng cho nghiên cứu khởi nguồn cuộc sống trong vũ trụ.

Bốn phát hiện lớn này trong thiên văn học của những năm 60 của thế kỷ XX đều rất quan trọng đối với sự phát triển của thiên văn học và nhận thức của con người về vũ trụ.

Người ta nói tiếng gì sau vài thế kỷ “chinh phạt” vũ trụ?

Nếu con người rời khỏi hành tinh này trong một chuyến thám hiểm dài hai thế kỷ, liệu hậu duệ của họ có tiếp xúc được với những người ở lại trên Trái đất hay không? Một giáo sư ngôn ngữ học đã nêu ra câu hỏi này, trong nỗ lực làm sáng tỏ thứ tiếng mà những người chinh phục vũ trụ sẽ sử dụng, và sự biến tấu của nó theo thời gian.

Khi cuộc hành trình bắt đầu, hiển nhiên, những nhà du hành vũ trụ này sẽ nói cùng ngôn ngữ với những người ở trên mặt đất. Nhưng nếu chuyến bay chỉ mang theo một vài đại diện của toàn bộ thế giới, những ngôn ngữ quốc tế nhân tạo như Esperanto sẽ có quá ít người nói, khiến chúng không thể trở thành ngôn ngữ chính thức của cuộc hành trình đó.

Thậm chí, nếu tất cả những hành khách của phi hành đoàn này nói cùng một thứ ngôn ngữ khi họ bắt đầu chuyến bay, thì thứ tiếng này vẫn có thể biến đổi nhanh chóng, theo hướng khác xa so với tiếng mẹ đẻ trên Trái đất. Môi trường vũ trụ dài ngày làm thay đổi hoàn toàn vốn từ vựng. Những từ mới xuất hiện và những từ cũ biến mất. “Các cụm từ cơ bản như “cha, mẹ, chạy, đi bộ, ngồi…” vẫn sẽ tồn tại. Nhưng những từ khác như “máy bay, nhà chọc trời, xe hơi” hay “tàu hoả” sẽ trở thành vô ích với các cư dân sống trông không gian”, Thompson, người đã nghiên cứu sự thay đổi từ ngôn ngữ bản địa thành tiếng Ả rập bồi của người da đỏ châu Mỹ trong thế kỷ XI, cho biết.

Trên Trái đất, đã từng có một tiền lệ như thế: Đó là thứ tiếng Anh đủ loại, bị biến tấu qua nhiều quốc gia trên khắp thế giới, từ Ghana đến Ấn Độ, từ người châu Mỹ gốc Âu tới người châu Mỹ bản địa và những người nhập cư trên khắp thế giới. Từ lục địa qua lục địa, từ đảo sang đảo, quần thể những người nói tiếng Anh đã lập nên thứ tiếng địa phương có sự sai biệt rõ ràng.

Trong vũ trụ, quá trình tương tự như vậy cũng sẽ diễn ra. Trong vòng 200 năm, ngôn ngữ vũ trụ được hình thành sẽ không sai khác nhiều lắm so với ngôn ngữ tự nhiên ban đầu. Nhưng những nhà thám hiểm sẽ thấy rõ đã có khoảng cách giữa họ với những đồng bào ở Trái đất. Khi con tàu du hành đã bay đi rất xa, những thông điệp qua radio sẽ phải mất vài thập kỷ mới trở về được và ngược lại. Trong thời gian đó, những thế hệ mới ra đời trong không gian, và thổ ngữ của họ đã khác nhiều so với ngôn ngữ mẹ đẻ. Càng ngày, những người xa xứ càng cảm thấy miễn cưỡng và khó khăn khi liên lạc với Trái đất, cho đến ngày tín hiệu của họ mất tăm trong vũ trụ bao la.

Khám phá vũ trụ bao la – Phần 1 – 10 vạn câu hỏi vì sao?

>> Xem thêm : Một số cuộc biến động lớn trong lịch sử thế giới – 10 vạn câu hỏi vì sao?