Cụ thể, nhóm nghiên cứu của Đại học Thanh Hoa, Trung Quốc đã được cấp bằng sáng chế và đăng một phần nghiên cứu của họ trên tạp chí Nature Nanotechnology hồi đầu năm nay.
Về lý thuyết, thang máy vũ trụ là hệ thống bao gồm một cáp neo vào bề mặt Trái đất và gắn liền với một đối trọng được gửi vào không gian.
Hệ thống này yêu cầu phải có chiều dài tầm 36.000km (gấp ba lần đường kính Trái Đất) để đáp ứng được nhu cầu khi kéo căng, thẳng đứng bởi lực hấp dẫn và lực ly tâm. Kế đó, một chiếc xe có thể đi dọc theo cáp, được đẩy bởi năng lượng quay của Trái Đất.
Để hệ thống này có thể đi vào hoạt động, nó phải đáp ứng được 3 tiêu chí quan trọng là tải trọng, tính ổn định và sức mạnh. Các nhà khoa học tin rằng họ có thể kiểm soát tải trọng và động năng với sự giúp đỡ của một vệ tinh, trong quỹ đạo địa tĩnh ở độ cao bên phải, để đảm bảo rằng cáp sẽ không bị kéo xuống bởi trọng lực của Trái Đất hoặc bay đi.
Nhưng yếu tố về sức mạnh dây cáp vẫn 1 vấn đề lớn. Theo NASA, thang máy vũ trụ cần dùng loại cáp siêu bền và siêu nhẹ, có độ bền kéo (tensile strength) từ 7 gigapascals trở lên, để không bị đứt khi kéo căng ra. Tuy nhiên, nghiên cứu mới nhất của các nhà khoa học ở Đại học Thanh Hoa cho thấy, sợi ống nano carbon mới nhất của họ có độ bền kéo đến 80 gigapascals.
Nicola Pugno, giáo sư về cơ học và kết cấu bền vững tại Đại học Trento ở Ý, cho biết thế giới có thể kỳ vọng vào sợi carbon mới của các nhà nghiên cứu Trung Quốc do nó đã giải quyết được yếu tố một trong những bài toán khó mà hệ thống thang máy vũ trụ này đang cần.
“Sợi carbon từ nhóm đại học Thanh Hoa có thể là chìa khóa giải quyết vấn đề. Vì vậy, không gì là không thể”, Giáo sư Nicola chia sẻ.
Vào ngày 11/9 vừa qua, các nhà nghiên cứu từ Đại học Shizuoka Nhật Bản và một số tổ chức cũng đã thử nghiệm dự án thang máy lên vũ trụ lần đầu tiên. Hệ thống này có nhiệm vụ vận chuyển người và hàng hóa qua một cáp nối giữa trái đất và trạm không gian tương tự các hoạt động của thang máy.
Nghiên cứu này cũng đã gặp phải không ít trở ngại do phải loay hoay phát triển một loại cáp nối đặc biệt có khả năng chống chịu các tia năng lượng cao ngoài vũ trụ. Loại cáp đặc biệt này sẽ giúp truyền tải điện từ Trái Đất đến không gian và giữ thang máy vũ trụ an toàn khỏi các va chạm từ những mảnh vỡ không gian hoặc thiên thạch.
Nếu thành công, các dự án kể trên sẽ giúp giảm thiểu chi phí và rủi ro từ phương pháp vận chuyển bằng tàu vũ trụ như hiện nay.
