Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Những công nghệ sẽ thống trị thế giới vào năm 2100 (Phần 2) (22/03/2018)

Năm 2100, chúng ta có thể “du hành khắp toàn cầu chỉ trong một khoảng thời gian rất ngắn so với hiện tại… Việc con người đi về chỗ làm ở các quốc gia khác trên một tên lửa, kết nối người Mỹ với các cơ hội toàn cầu là hoàn toàn khả thi.

Trong 100 năm tới, các loại máy móc nào sẽ làm thay đổi thế giới? Chúng sẽ làm cho cuộc sống của chúng ta tốt hơn, sạch sẽ, an toàn, có hiệu suất cao hơn và thú vị hơn như thế nào? Hãy tiếp tục tìm hiểu về công nghệ máy móc năm 2100 từ Popular Mechanics, tạp chí khoa học nổi tiếng có lịch sử hơn 100 năm của Mỹ.

Hệ thống giao thông nhanh hơn, hiệu suất cao hơn

Các chuyên gia lạc quan rằng, vào năm 2100, nhiều vấn đề cơ sở hạ tầng sẽ được sửa chữa với sự hỗ trợ từ nhiều loại máy lớn và nhỏ.

Đầu tiên, sẽ có những loại máy rất nhỏ, như hàng ngàn, hàng triệu cỗ máy tí hon cùng làm việc như một đoàn quân để sửa cầu nhanh chóng, chính xác, hoặc xây dựng cơ sở hạ tầng khẩn cấp sau những trận lụt lớn. Đó là tiềm năng tương lai của công nghệ nano.

Mô hình đường sắt tốc độ cao California. (Ảnh: KVPR).

Thứ hai, vào năm 2010, các hệ thống vận tải lạc hậu hiện nay sẽ được thay thế bằng những hệ thống đường sắt tốc độ cao mới hoàn toàn. Có những hệ thống đang trong giai đoạn khởi công đầu tiên, tiêu biểu như hệ thống đường sắt tốc độ cao California (HSR) từ Los Angeles tới San Francisco dự kiến hoàn thành năm 2029.

Vào cuối thế kỷ 21, khắp nước Mỹ sẽ là những đường sắt và đường ống tốc độ cao chồng chéo nhau, chạy vụt qua hệ thống cơ sở hạ tầng lâu đời của tư nhân đầu tư. Theo dự kiến, tới năm 2100, bạn có thể đi từ Washington D.C đến New York trong ít hơn 30 phút (thời gian thực tế hiện nay cho tuyến đường tương tự bằng tàu lửa là khoảng 4 tiếng, còn máy bay là 1 tiếng, đã bao gồm thời gian đi tàu điện ngầm đến trạm xe lửa, theo Travel Bank).

Một chiếc máy mang tên Bertha được dùng trong dự án đường hầm thay thế AlaskaWay Viaduct ở Seattle (Mỹ) đã hoàn thành năm 2017, một trong nhiều kế hoạch xây dựng dưới lòng đất của Elon Musk. (Ảnh: Wsdot).

Tiếp theo là xe hơi bay, cuộc cách mạng vận tải trên không trong tương lai. Hiện nay, các hệ thống bán tự động đã có trong ngành hàng không thương mại. Đến thể kỷ 22, phương thức không người lái sẽ tiếp tục sự tiến hóa tự nhiên của chúng, khi các máy bay được thực hiện từ xa hoặc hoàn toàn tự động. “Việc chế tạo phi cơ tự động thật sự dễ dàng hơn nhiều so với làm xe hơi tự động”, theo Stephen Pope - tổng biên tập tạp chí Flying.

Mô hình chiếc xe hơi bay đầu tiên trên thế giới đang được trưng bày tại triển lãm motor quốc tế tháng 3/2018 ở Thụy Sĩ (Ảnh: PAL-V)

Năm 2100, chúng ta có thể “du hành khắp toàn cầu chỉ trong một khoảng thời gian rất ngắn so với hiện tại… Việc con người đi về chỗ làm ở các quốc gia khác trên một tên lửa, kết nối người Mỹ với các cơ hội toàn cầu là hoàn toàn khả thi". Đây là lời tiên đoán của nữ bộ trưởng giao thông đương nhiệm của Mỹ, Elaine Chao.

Ngoài bà bộ trưởng, Elon Musk của SpaceX cũng chia sẻ giấc mơ du hành bằng tên lửa xuyên thành phố khi công bố một kế hoạch xây dựng một hệ thống đưa bạn tới bất kỳ đâu trên thế giới trong vòng ít hơn một giờ.

Công nghệ mới giải quyết nhu cầu thiết yếu của con người

Ngoài những công nghệ tương lai giúp giải quyết các vấn đề vĩ mô, khai thác đầy đủ các nguồn lực đại dương cũng là công việc có tác động rộng rãi nhất. Một vấn đề lớn hiện nay là nước uống sạch, bởi vì dù bề mặt Trái đất có tới 71% là nước nhưng 90% trong số đó không thể uống được do là nước mặn hoặc bị ô nhiễm. Nữ giáo sư Alvarez-Cohen đến từ đại học UC Berkeley (Mỹ) cho rằng, trong thế kỷ tới chúng ta sẽ phát triển được loại máy lọc nước với hiệu suất cao nhất, chấm dứt khủng hoảng nước toàn cầu.

Sau nhu cầu thiết yếu quan trọng về nước, một nhu cầu khác của con người cũng sẽ được sửa chữa, đó là nhà ở. Theo hầu hết dự báo, năm 2100 ngôi nhà trái đất sẽ có 11 tỉ người, khiến con người hầu như không còn không gian để sinh sống.

Nhưng vẫn có một nơi rất nhiều chỗ trống đó là dưới chân chúng ta. Tỷ phú "ngông" Elon Musk, CEO của người khổng lồ Tesla và SpaceX, đã bắt đầu sử dụng một số máy móc để đào đường hầm dưới các đô thị lớn. Các loại máy được Popular Mechanics gọi là “chán ngắt” này sẽ giúp xây dựng cơ sở hạ tầng ngầm tương đối nhanh và có hiệu quả chi phí.

Việc xây dựng dưới lòng đất sẽ giải quyết khủng hoảng cơ sở hạ tầng hiện nay và mở ra nhiều không gian cho con người trong tương lai hơn, đó là ý kiến của Zach Schafer - giám đốc điều hành Infrastructure Week. Lý do là vì chúng “đáng tin cậy và được bảo vệ khỏi các yếu tố nhiều hơn. Con người có thể bỏ lại cuộc sống trên mặt đất, không còn tiếng ồn và không bị chia cắt bởi cầu vượt hay đường cao tốc nữa”.

Không gian: Ngôi nhà mới của nhân loại

Vào năm 2100, làm việc và sống trong không gian không còn bị giới hạn cho một số người có đặc quyền mà sẽ là một chuyện bình thường. Popular Mechanics giới thiệu một số máy móc phục vụ cho nhu cầu "đi về" giữa Trái đất và không gian.

Trước hết, đó thang máy không gian. Ý tưởng mơ mộng được phôi thai từ cuối thế kỷ 19 này khá đơn giản về mặt khái niệm nhưng gặp nhiều khó khăn trong thực tế.

Đó là một chiếc xe hơi được buộc vào một đường thẳng rất mạnh làm từ các nam châm hoặc robot mạnh để xe hơi có thể leo thang hàng ngàn km vào không gian. Các thang máy sẽ giúp du lịch không gian dễ dàng hơn, rẻ hơn và thường xuyên hơn.

Minh họa thang máy không gian của CNBC.

Chỉ mới là những dự án đang bắt đầu khởi động, khó khăn chính của thang máy là việc tìm ra một vật liệu làm xích đảm bảo cả ba tiêu chuẩn: mạnh, nhẹ, rẻ. Các chuyên gia hy vọng vấn đề này sẽ được giải quyết vào năm 2100 để tạo cơ hội cho nhiều người bay khỏi Trái đất hơn. “Giảm chi phí để tiếp cận không gian, điều đó sẽ mở ra cơ hội thiết lập một nền kinh tế thái dương hệ độc lập với trái đất thông qua các khách sạn không gian, các sứ mệnh tới mặt trăng, sao Hỏa và xa hơn”, theo Kelvin Long - chủ tịch Viện Nghiên cứu Xuyên sao IIS.

Thang máy không gian không chỉ dùng cho du lịch không gian mà còn cho việc đi lại đường dài mỗi ngày. Vào năm 2100, sẽ có những ngôi làng tự cung tự cấp trên mặt trăng, và tham vọng hơn nữa là sao Hỏa. Dù có thể không nhiều, chỉ vài trăm người, nhưng những người dân này sẽ cần các máy móc khai thác nguồn lực sẵn có và tự sửa chữa chúng. Và để đi lại từ tiểu hành tinh này đến tiểu hành tinh kế đó, chúng ta sẽ nhảy cóc trên các phi thuyền được chế tạo hoàn toàn trong không gian.

Ngoài ra, những tiến bộ trong công nghệ động cơ đẩy sẽ giúp chúng ta khám phá thiên hà sâu hơn như chưa bao giờ có. Công nghệ hạt nhân và tia laser định hướng mạnh sẽ đóng góp đáng kể vào việc giảm thời gian du hành tới những điểm xa nhất của Milky Way. Những tiến bộ này sẽ “cải thiện hiệu suất của các chuyến đi tới sao Hỏa… giảm rủi ro sức khỏe của phi hành gia, giảm phơi nhiễm phóng xạ, vật dụng tiêu thụ, và vô số vật chất cần thiết cho hành trình”, theo Đạo luật ủy quyền chuyển tiếp của NASA vừa được tổng thống Donald Trump ký năm ngoái.

Trong thế kỷ tới, có thể chúng ta sẽ du hành nhanh hơn tốc độ ánh sáng 10-20%. (Ảnh: BBC).

Đây sẽ là bước ngoặt đầu tiên trong việc “Mỹ thay đổi mục tiêu không gian về thành công khám phá hệ mặt trời của con người vào năm 2010”, theo Kỹ sư chính về động cơ đẩy của NASA, Ron Litchford. Ron giải thích, sự kết hợp hệ thống điện không gian hạt nhân thu nhỏ và các mảng laser rất lớn sử dụng năng lượng cao khắp thái dương hệ sẽ giúp chúng ta tiến vào vũ trụ nhanh chóng hơn nhiều lần.

Ông ước tính, trong thế kỷ tới, có thể chúng ta sẽ du hành nhanh hơn tốc độ ánh sáng 10-20%, gấp 3 lần vệ tinh Parker Solar Probe phóng lên năm ngoái. Xa hơn nữa, các công nghệ đẩy mới có thể giúp chúng ta thiết lập thuộc địa con người trên mặt trăng Europa của sao Mộc.

Ý tưởng cuối cùng là các vệ tinh không gian nhỏ loại không người lái, hậu duệ thế kỷ 22 của những Voyager, New Horizons. Chúng sẽ du hành sâu hơn vào vũ trụ, vươn xa tới Alpha Centauri (hệ thống sao gần hệ mặt trời nhất, cách mặt trời 4.37 tỉ năm ánh sáng).

Các vệ tinh thế hệ mới có thể nhỏ hơn cả thẻ tín dụng hiện nay, chạy bằng pin hạt nhân có kích cỡ một đồng 25 xu Mỹ (đường kính 25 mm và độ dày 2mm), sử dụng máy ảnh chỉ nhỉnh hơn máy ảnh iPhone hiện nay nhưng có thể gửi đi những bức ảnh có độ phân giải cao của “một ngoại hành tinh có hệ thực vật”, theo giám đốc điều hành IIS, Andreas Hein.

Những công nghệ sẽ thống trị thế giới vào năm 2100 (Phần 1)

Nguồn: khampha.vn

Cập nhật: 19/03/2018