Đêm khuya trên thảo nguyên Kazakhstan ngày 30/6/1971, viên nang Soyuz-11 rơi xuống từ quỹ đạo, đập mạnh xuống mặt đất, tạo ra một hố sâu hơn mười mét. Đội cứu hộ vội vã tiếp cận, mở cửa sập và ngay lập tức chứng kiến một cảnh tượng kinh hoàng: ba phi hành gia vẫn ngồi yên trên ghế, cơ thể bất động, khuôn mặt họ mang một màu xanh tím kỳ lạ.
Toàn bộ mao mạch trên mặt đã vỡ vụn, đồng tử giãn to vì ngạt thở. Họ đã chết trong không gian do tai nạn giải nén. Vụ tai nạn của Soyuz-11 là một trong những minh chứng rõ ràng nhất về sự khắc nghiệt của vũ trụ đối với con người. Thế nhưng, bốn mươi năm sau, khi ngành hàng không vũ trụ bước vào thời kỳ phát triển rực rỡ hơn bao giờ hết, một giả thuyết táo bạo đã xuất hiện: nếu một phi hành gia nhảy dù từ quỹ đạo thấp của Trái Đất, liệu anh ta có thể hạ cánh an toàn sau khi xuyên qua bầu khí quyển hay không?
Ý tưởng này không chỉ khiến những người ngoài ngành phải kinh hãi mà ngay cả các chuyên gia hàng không vũ trụ cũng phải thừa nhận rằng đây là một thử thách gần như không tưởng. Trong lịch sử, đã có những thử nghiệm nhảy dù từ độ cao cực lớn, nhưng tất cả đều dừng lại ở rìa khí quyển.
Năm 2014, Alan Eustace, 57 tuổi, Phó Chủ tịch cao cấp phụ trách mảng Tri thức của hãng Google, đã nhảy dù từ độ cao 41.419 mét. Khi lao xuống, nhiệt độ trong bộ đồ áp suất toàn thân của ông giảm xuống -68°C. Tuy nhiên, một lỗ rò nhỏ trên găng tay đã khiến tay phải của ông sưng phồng gấp đôi chỉ trong vài giây. Nhưng đó vẫn chỉ là một thử nghiệm ở rìa khí quyển, chưa phải một cú nhảy thực sự từ không gian.
Nếu muốn nhảy từ quỹ đạo thấp của Trái Đất, người nhảy sẽ phải đối mặt với tốc độ chết người 7,8 km/giây và nhiệt độ cao hơn cả dung nham núi lửa, đủ để thiêu cháy bất cứ thứ gì trong tích tắc. Thậm chí, ngay cả khi có thể sống sót qua hai thử thách này, việc bung dù cũng không hề đơn giản, vì lực tác động từ cú rơi ở tốc độ siêu thanh có thể khiến dù bị xé toạc ngay lập tức.
Để hiểu rõ hơn về thử thách khắc nghiệt này, trước tiên cần xem xét bốn cấp độ “luyện ngục” mà một người sẽ phải đối mặt nếu nhảy từ không gian. Cấp độ đầu tiên là vượt qua đường Kármán, ranh giới giữa khí quyển và không gian, ở độ cao 100 km so với mặt đất. Trong môi trường chân không gần như tuyệt đối này, áp suất bằng không sẽ làm chất lỏng trong cơ thể con người bắt đầu sôi.
Năm 1960, đại tá Joseph Kittinger của Không quân Mỹ đã nhảy từ độ cao 31.332 mét. Khi bộ đồ điều áp của ông gặp sự cố, bàn tay phải của ông mất hoàn toàn cảm giác và sưng phồng vì áp suất giảm. Nhưng Kittinger vẫn may mắn vì ở độ cao đó, không khí vẫn đủ để ngăn chặn hiện tượng sôi máu. Nếu nhảy từ không gian thực sự, cơ thể con người sẽ bốc hơi như một lon nước ngọt bị lắc mạnh rồi mở nắp trong vòng chưa đầy hai phút.
Cấp độ thứ hai là “hành lang lửa” khi đi vào bầu khí quyển. Khi tàu vũ trụ quay trở lại Trái Đất, nó di chuyển với tốc độ 28.000 km/h, tương đương 7,8 km/giây. Một con người nhảy từ không gian cũng sẽ mang theo vận tốc kinh hoàng này, và ngay khi tiếp xúc với các tầng khí quyển dày đặc hơn, ma sát sẽ tạo ra nhiệt độ khủng khiếp có thể lên tới 3.000°C.
Khi tàu Apollo trở về, lớp chắn nhiệt của nó có thể chịu được nhiệt độ lên tới 2.760°C, nhưng dù bình thường chỉ có thể chịu được khoảng 535°C trước khi tan chảy. Năm 2023, NASA đã thực hiện một thí nghiệm mô phỏng, cho thấy một hình nộm không mặc đồ bảo hộ bị cháy rụi trong vòng 8 giây sau khi rơi vào khí quyển, chỉ còn lại bộ xương titan.
Nếu bằng cách nào đó có thể vượt qua hai thử thách đầu tiên, người nhảy sẽ gặp phải cấp độ thứ ba: vòng xoáy tử thần. Ở độ cao 40-80 km, không khí quá loãng để tạo đủ lực cản giúp ổn định cơ thể. Năm 2012, khi Felix Baumgartner nhảy từ độ cao 39.044 mét, ông đã quay cuồng không kiểm soát với tốc độ 120 vòng/phút và suýt bất tỉnh. Nếu nhảy từ quỹ đạo thực sự, tốc độ xoay có thể gấp 10 lần, và lực ly tâm cực mạnh có thể đẩy nội tạng ra khỏi cơ thể.
Cấp độ cuối cùng là vấn đề dù. Ngay cả khi sống sót qua ba cấp độ trước đó, việc mở dù cũng không phải là điều dễ dàng. Ở tốc độ siêu thanh, lực tác động lên dù có thể khiến nó bị xé toạc ngay lập tức. Các nhà khoa học Canada đã chứng minh rằng khi một vật rơi với tốc độ siêu thanh, sức chịu đựng của dù truyền thống sẽ giảm 80%. Ngay cả khi sử dụng vật liệu Kevlar cấp hàng không vũ trụ, chiếc dù vẫn cần diện tích ít nhất 200 mét vuông để có thể giảm tốc độ xuống mức an toàn và đây chính xác là một con số không tưởng đối với thiết kế hiện tại.
Dù vậy, nhân loại vẫn không ngừng tìm cách chinh phục thử thách này. Từ những năm 1950, Mỹ đã thực hiện “Dự án Skyhook”, thử nghiệm ý tưởng buộc phi hành gia vào một sợi dây dài 300 mét để điều chỉnh tư thế khi rơi. Nhưng các thử nghiệm cho thấy rằng trong trạng thái không trọng lượng, con người không thể kiểm soát tư thế của mình.
Tuy nhiên, những bí ẩn của tự nhiên có thể sẽ giúp con người tìm ra giải pháp. Các nhà khoa học đã phát hiện ra loài vi sinh vật tardigrade (gấu nước) có thể sống sót trong chân không vũ trụ hàng chục năm. Khi tàu thăm dò Genesis của Israel rơi xuống Mặt Trăng vào năm 2019, hàng ngàn tardigrade vẫn có thể hồi sinh sau hai năm trong môi trường chân không. Điều này mở ra hy vọng về những công nghệ sinh học trong tương lai, chẳng hạn như sử dụng hydrogel giải phóng chậm để chống lại nhiệt độ cao, hoặc chỉnh sửa gen để tăng khả năng chịu bức xạ.
Hãy tưởng tượng 100 năm sau, một vận động viên nhảy dù trong bộ giáp sinh học nhảy khỏi trạm vũ trụ. Các lớp vảy sinh học trên bộ đồ tự động điều chỉnh để tán xạ nhiệt, và các sợi cơ biến đổi gen giúp chống lại lực G khủng khiếp. Ở độ cao 20 km, chiếc dù thông minh mở ra, được làm từ vật liệu nano có thể chuyển đổi năng lượng mặt trời thành lực đẩy ngược. Từ một ý tưởng không tưởng, con người có thể biến nó thành hiện thực nhờ vào sự tiến bộ của công nghệ và khoa học.
