Buzz
Các nhà khoa học cho rằng, các tàu vũ trụ liên sao trong tương lai sẽ phải hoạt động với mức độ tự động hóa cao, bởi vì phi hành đoàn trên tàu không thể duy trì sự liên lạc đều đặn với Trái Đất hay thậm chí với điểm đến của mình.
Dù là hành trình trên Trái Đất hay trong không gian rộng lớn, giao tiếp vẫn luôn là yếu tố vô cùng quan trọng. Tuy nhiên, khi ra ngoài vũ trụ, một sự thật không thể tránh khỏi là tốc độ ánh sáng có giới hạn, còn khoảng cách giữa các hành tinh hay các hệ sao thì lại vô cùng rộng lớn. Một phân tích gần đây đã đặt ra khả năng giao tiếp với tàu vũ trụ di chuyển gần tốc độ ánh sáng – và kết quả thật không mấy khả quan.
Trong nghiên cứu, các nhà khoa học David Messerschmitt, Ian Morrison, Thomas Mozdzen và Philip Lubin đã phân tích hai kịch bản đối với một tàu vũ trụ giả định có khả năng di chuyển gần tốc độ ánh sáng. Mặc dù tàu loại này chưa tồn tại, nhưng về lý thuyết, vật lý không ngăn cản việc chúng ta chế tạo nó. Họ giả định tàu luôn duy trì gia tốc 1g, tương đương với lực hấp dẫn mà chúng ta cảm nhận trên Trái Đất, và không bao giờ dừng lại.
Kịch bản thứ nhất: Tàu di chuyển ngày càng xa Trái Đất
Trong giai đoạn ban đầu, việc liên lạc giữa Trái Đất và tàu vũ trụ vẫn có thể thực hiện được, mặc dù có độ trễ nhất định do giới hạn của tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, khi tàu đạt tới tốc độ gần với ánh sáng, tín hiệu từ Trái Đất sẽ không bao giờ có thể theo kịp tàu nữa. Tàu sẽ luôn 'đi trước' các tín hiệu liên lạc, khiến việc duy trì kết nối trở nên không thể.
Thêm vào đó, hành khách trên tàu sẽ trải nghiệm hiện tượng giãn nở thời gian (time dilation). Đồng hồ trên tàu sẽ chạy chậm hơn rất nhiều so với trên Trái Đất. Với gia tốc 1g, hành trình tới trung tâm thiên hà (cách Trái Đất 26.000 năm ánh sáng) sẽ chỉ mất khoảng 20 năm theo thời gian trên tàu. Để đến rìa vũ trụ quan sát được, khoảng cách hàng chục tỷ năm ánh sáng, tàu chỉ cần khoảng 45 năm.
Kịch bản thứ hai: Tàu di chuyển đến một điểm đến và giảm tốc
Trong trường hợp này, tàu sẽ tăng tốc đến gần tốc độ ánh sáng và sau đó giảm tốc khi tiếp cận điểm đến. Liên lạc từ Trái Đất sẽ bị gián đoạn trong quá trình tàu tăng tốc, giống như kịch bản đầu tiên. Tuy nhiên, khi tàu giảm tốc, tất cả tín hiệu từ Trái Đất tích tụ trước đó sẽ "bắt kịp" tàu, dẫn đến việc các tin nhắn sẽ đến dồn dập. Tương tự, tại điểm đến, liên lạc với tàu sẽ gặp hiện tượng tương tự: tín hiệu sẽ bị dồn lại khi tàu tiến gần hơn.
Tự vận hành: Sự cô lập trong không gian
Các nhà khoa học nhận định rằng các tàu vũ trụ liên sao trong tương lai sẽ phải hoạt động với mức độ tự động cao, vì các phi hành gia sẽ không thể duy trì liên lạc thường xuyên với Trái Đất hoặc điểm đến của họ. Sau giai đoạn phóng hoặc ngay trước khi hạ cánh, việc liên lạc có thể thực hiện được, nhưng phần lớn thời gian trong hành trình, họ sẽ phải tự giải quyết mọi vấn đề mà không có sự hỗ trợ.
Bên cạnh đó, còn nhiều yếu tố vật lý khác ảnh hưởng đến giao tiếp mà chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng. Chẳng hạn, hiệu ứng Doppler sẽ làm thay đổi tần số tín hiệu từ tàu, tương tự như tiếng còi xe cứu thương thay đổi khi xe di chuyển gần lại hoặc xa dần. Điều này yêu cầu các ăng-ten phải đủ nhạy bén để thu được tín hiệu biến đổi liên tục. Thêm vào đó, hiệu ứng "lệch tương đối tính" (relativistic aberration) sẽ làm ánh sáng tập trung về phía trước, khiến cho việc định vị và liên lạc trở nên phức tạp hơn.
Tóm lại, nếu con người có thể chế tạo một tàu vũ trụ gần với tốc độ ánh sáng, phi hành đoàn sẽ phải đối mặt với một thực tế đầy nghiệt ngã: Họ sẽ bị cô lập, không thể duy trì liên lạc với Trái Đất sau một thời gian ngắn, và hành trình sẽ trở thành một chuyến phiêu lưu độc lập, không có sự hỗ trợ từ bên ngoài.
