Tàu thế hệ là một con tàu vũ trụ bay chậm hơn ánh sáng, nên chuyến đi dài hơn cả một đời người. Những người lên đường không phải là những người đến nơi. Trẻ em sinh ra trên tàu, lớn lên trên tàu và già đi trên tàu, và chỉ con cháu của họ mới đặt chân lên thế giới mới. Bài viết này là một phần của hướng dẫn Lịch sử khoa học viễn tưởng của chúng tôi.
Trong năm phút: tàu thế hệ là gì
Ý tưởng này trả lời một vấn đề rất đơn giản: các vì sao ở quá xa, và không thứ gì chúng ta chế tạo được có thể bay gần bằng tốc độ ánh sáng. Hệ sao gần nhất, Alpha Centauri, cách chúng ta khoảng 4,4 năm ánh sáng. Ánh sáng đi hết quãng đường đó trong bốn năm rưỡi. Tàu vũ trụ nhanh nhất của chúng ta sẽ mất hàng chục nghìn năm.
Nếu không thể rút ngắn chuyến đi, thì những người đi phải sống sót qua nó, mà một đời người thì không đủ. Vì vậy con tàu trở thành một thế giới thu nhỏ. Nó mang theo nông trại, nước, không khí, xưởng thợ, trường học và vài nghìn người, rồi duy trì sự sống cho họ suốt nhiều thế kỷ. Ông bà lên tàu. Chắt chít của họ, hoặc nhiều thế hệ sau nữa, mới là người đến nơi.
Các nhà văn yêu thích ý tưởng này vì nó biến chuyến bay thành một xã hội. Phi hành đoàn phải đặt ra luật lệ, chia nhau lương thực, quyết định ai được sinh con và dạy con cháu điều gì. Không ai trên tàu từng chọn nhiệm vụ này, và cũng không ai được thấy điểm kết thúc. Chính sự căng thẳng đó là chủ đề của những câu chuyện này.
Ý tưởng bắt đầu từ đâu
Ý tưởng này có từ sớm hơn nhiều so với những gì người đọc thường nghĩ. Robert Goddard, người tiên phong về tên lửa của Mỹ, năm 1918 đã viết một bài luận ngắn chưa từng công bố về việc đưa con người đến các vì sao trên một con tàu mà họ có thể sống và chết trong đó. Năm 1928, nhà khoa học người Nga Konstantin Tsiolkovsky mô tả những “con tàu” không gian cỡ lớn, nơi con người có thể du hành rất lâu. Năm 1929, nhà khoa học người Anh J. D. Bernal hình dung một khối cầu rỗng chứa trọn một cộng đồng.
Văn học nhanh chóng tiếp nhận ý tưởng này. Truyện “The Voyage That Lasted 600 Years” của Don Wilcox xuất hiện trên tạp chí Amazing Stories vào tháng 10 năm 1940. Robert A. Heinlein tiếp nối vào năm 1941 với “Universe” và “Common Sense”, về sau được ghép lại thành cuốn Orphans of the Sky (1963). Câu tiếp theo tiết lộ nhẹ nội dung Orphans of the Sky. Heinlein thêm vào cú ngoặt đã làm nên tên tuổi cho ý tưởng này: phi hành đoàn quên mất rằng mình đang ở trên một con tàu.
Khoa học thực sự
Chưa có tàu thế hệ nào được chế tạo, và cũng không có chiếc nào đang được chế tạo. Nhưng các kỹ sư và nhà nghiên cứu vẫn tìm hiểu ý tưởng này, vì nó tránh được một khó khăn khổng lồ: nó không cần vật lý học mới. Chỉ cần một khối lượng kỹ thuật rất lớn.
Vấn đề khoảng cách
Voyager 1, tàu thăm dò hiện đang rời khỏi Hệ Mặt Trời, di chuyển với tốc độ khoảng 17 km/giây, khiến nó trở thành một trong những vật thể nhanh nhất mà chúng ta đã đưa ra xa Mặt Trời. Với tốc độ đó, chuyến đi đến Proxima Centauri, cách khoảng 4,24 năm ánh sáng, sẽ mất khoảng 75.000 năm. Năm 2016, các nhà thiên văn công bố một hành tinh, Proxima b, quay quanh ngôi sao này, và đó là một lý do khiến nó được chú ý đến vậy. Một tàu thế hệ sẽ phải nhanh hơn Voyager nhiều lần để hoàn thành chuyến đi trong vài trăm năm, và nó cũng sẽ nặng hơn rất nhiều.
Vấn đề con người
Những câu hỏi khó hơn nằm ở con người. Cần bao nhiêu người để nhóm này vẫn khỏe mạnh qua nhiều thế hệ? Một nghiên cứu năm 2014 của nhà nhân học Cameron Smith cho rằng quần thể ban đầu nên vào khoảng 14.000 đến 44.000 người để giữ đủ sự đa dạng di truyền. Các nhà nghiên cứu khác đề xuất con số nhỏ hơn, và đáp án phụ thuộc vào các giả định. Đây là lĩnh vực còn tranh luận sôi nổi, chứ chưa phải sự thật đã ngã ngũ.
Con tàu cũng phải tái chế gần như mọi thứ. Không khí, nước, thực phẩm và chất thải phải luân chuyển trong một vòng khép kín, gần như không hao hụt, suốt nhiều thế kỷ. Các thí nghiệm hệ sinh thái khép kín quy mô nhỏ trên Trái Đất cho đến nay vẫn gặp khó khăn để làm được điều này dù chỉ trong vài năm. Bức xạ, trọng lực và sức khỏe tinh thần qua nhiều thế hệ là những vấn đề còn bỏ ngỏ khác.
Đâu là phỏng đoán
Những thiết kế tàu trong truyện, với nông trại, rừng cây và cả thị trấn nằm trong một hình trụ quay tròn, là các dự án giàu trí tưởng tượng, chứ không phải kế hoạch thực tế. Những nghiên cứu như Project Hyperion, một cuộc thi thiết kế do nhóm Icarus Interstellar tổ chức năm 2011, tìm hiểu xem một con tàu thật có thể cần những gì, nhưng chúng vẫn chỉ là các thí nghiệm tư duy.
Ý tưởng xuất hiện ở đâu trong tiểu thuyết
Lưu ý tiết lộ nội dung: danh sách dưới đây tiết lộ cú ngoặt chính của Orphans of the Sky và một gợi ý về tiền đề của Non-Stop. Hãy nhảy tới phần “Những hiểu lầm phổ biến” nếu bạn muốn đọc mà không biết trước gì.
Tàu thế hệ là một trong những bối cảnh ổn định nhất của khoa học viễn tưởng, và những câu chuyện hay nhất dùng nó để hỏi điều gì xảy ra với một xã hội khi không thể rời đi.
- Orphans of the Sky (Robert A. Heinlein, sách năm 1963; các truyện từ năm 1941). Phi hành đoàn đã mất đi kiến thức rằng họ đang ở trên một con tàu. Thân tàu là cả thế giới, còn các vì sao chỉ là thần thoại. Một chàng trai trẻ bác bỏ những truyền thuyết đó đã tìm ra sự thật.
- Non-Stop (Brian Aldiss, 1958). Ở Mỹ sách có tên Starship. Hậu duệ của phi hành đoàn ban đầu sống trong một con tàu giống như rừng rậm. Cuộc sống bộ lạc của họ che giấu một lời giải thích bất ngờ.
- Paradises Lost (Ursula K. Le Guin, 2002). Một tiểu thuyết ngắn theo chân các hành khách trên một con tàu qua nhiều thế hệ, và đặt câu hỏi liệu một dân tộc sinh ra trên đường đi có thể thấy mình thuộc về nơi nào khác hay không.
- Aurora (Kim Stanley Robinson, 2015). Một tiểu thuyết hiện đại, chặt chẽ về mặt khoa học, coi tàu thế hệ là một cỗ máy mong manh và hỏi liệu dự án này có bao giờ khả thi.
Các câu chuyện này có chung một khuôn mẫu. Con tàu là một xã hội khép kín, và các xã hội khép kín thường trôi dạt. Luật lệ cứng lại, lịch sử hóa thành tôn giáo, và mục đích của chuyến đi bị lãng quên. Các nhà văn dùng bối cảnh này để hỏi về con tàu của chính chúng ta: Trái Đất, nơi cũng có tài nguyên hữu hạn và không có đường thoát.
Những hiểu lầm phổ biến
“Tàu thế hệ giống tàu ngủ đông.” Không phải vậy. Tàu ngủ đông, dựa trên hoạt hình treo hay ngủ đông lạnh, giữ cho cùng những con người đó sống sót trong trạng thái đóng băng. Trên tàu thế hệ, mọi người đều thức, và phi hành đoàn thay đổi qua sinh và tử. Một số truyện kết hợp cả hai.
“Đó là cách để du hành nhanh hơn ánh sáng.” Điều ngược lại mới đúng. Tàu thế hệ chấp nhận tốc độ ánh sáng là giới hạn cứng. Nếu bạn dùng được thứ gì đó như động cơ warp, bạn sẽ không cần một con tàu bền vững hàng thế kỷ. Tàu thế hệ là câu trả lời của những nhà văn và kỹ sư không giả định có kẽ hở nào.
“Phi hành đoàn luôn quên và trở nên hoang dã.” Đó là cú ngoặt của Heinlein, và nhiều truyện đi theo nó, nhưng đó chỉ là lựa chọn kể chuyện. Một nhiệm vụ thật nhiều khả năng sẽ đưa giáo dục và lưu trữ hồ sơ vào thiết kế để ngăn điều đó.
“Đó chỉ là kế hoạch cho tương lai xa.” Hiện nay nó chủ yếu là một thí nghiệm tư duy. Nó quan trọng vì cho thấy khía cạnh con người của du hành giữa các vì sao khó hơn tên lửa đến mức nào.
Đọc tiếp
- Hoạt hình treo và ngủ đông lạnh: câu trả lời kinh điển còn lại cho những chuyến đi dài, nơi không ai già đi trên đường.
- Động cơ warp: lựa chọn ngược lại, khi tiểu thuyết bẻ cong không gian để không ai phải chờ qua nhiều thế hệ.
- Lịch sử khoa học viễn tưởng: những ý tưởng này đã phát triển ra sao qua một thế kỷ tạp chí và tiểu thuyết.
