Điều này phụ thuộc vào cách bạn định nghĩa "không gian".
Sự đồng thuận chung trong cộng đồng khoa học là toàn bộ không gian bên ngoài bầu khí quyển được gọi là không gian. Bầu khí quyển thường được chia thành năm lớp. Tính từ mực nước biển, tầng đối lưu nằm dưới khoảng 10km, tầng bình lưu nằm 10km~40km, tầng trung lưu nằm 40km~80km, tầng nhiệt nằm 80km~370km và tầng điện ly (ngoài tầng) nằm trên 370km.
75% khối lượng không khí trong khí quyển của Trái Đất tồn tại ở tầng đối lưu và 97% khối lượng nằm bên dưới tầng bình lưu. Không khí có độ cao 16.000 km và các hạt không khí có độ cao 100.000 km. Nghiên cứu mới nhất cho thấy vẫn còn các hạt khí quyển ở khoảng cách 600.000 km tính từ Trái Đất. Do đó, không có ranh giới rõ ràng nào của bầu khí quyển Trái Đất. Bầu khí quyển này nằm ở đâu?
Nhưng Liên đoàn Hàng không Quốc tế định nghĩa "đường Kármán", là độ cao 100 km (kilômét hoặc kilômét) so với mực nước biển của Trái Đất. Mọi người thường coi độ cao này là độ cao thấp nhất của "không gian", nơi mật độ không khí chỉ bằng 1/300.000 so với mực nước biển. Dưới độ cao này không thể được gọi là "không gian". Các vệ tinh nhân tạo và các tàu vũ trụ khác thường hoạt động ở tầng thấp nhất phía trên tầng nhiệt, nơi mật độ không khí nhỏ hơn một trăm tỷ lần so với mực nước biển. Nếu chúng ta theo định nghĩa này thì cho đến nay, chưa có con người nào dám nhảy dù vào cái gọi là "không gian".
Điều kiện cơ bản để nhảy dù
Nhảy dù là môn thể thao mà người nhảy từ một độ cao nhất định, bao gồm từ máy bay, khinh khí cầu hoặc các loại máy bay khác, hoặc từ vách đá trên đỉnh núi, tòa nhà cao tầng, v.v. và sử dụng sức cản của không khí để mở dù, thực hiện nhiều động tác kỹ thuật khác nhau trước và sau khi mở dù, và cuối cùng sử dụng dù để giảm tốc độ và hạ cánh xuống đất.
Xét theo quá trình cơ bản và các yêu cầu của chuyển động này, nó chủ yếu dựa vào trọng lực và không khí. Trọng lực xuất phát từ lực hấp dẫn ở tâm trái đất, lực này kéo người nhảy dù lại, khiến anh ta rơi ngày càng nhanh hơn; trong khi vai trò của không khí là tăng lực cản cho người nhảy dù, kết hợp với lực cản tăng cường sau khi dù mở, cuối cùng đạt được sự cân bằng giữa trọng lực và lực cản, cho phép người nhảy dù hạ cánh an toàn.
Trong không gian, không khí vốn đã rất loãng, sức cản của không khí gần như không tồn tại hoặc rất yếu. Do đó, nếu bạn nhảy vào không gian, bạn sẽ mất sức cản của không khí và không thể mở dù. Các vật thể chỉ có thể rơi tự do và không có cách nào để thực hiện nhảy dù.
Một số hoạt động được gọi là "nhảy dù trong không gian" hiện nay thực chất không được thực hiện ở không gian phía trên đường Kármán mà ở tầng đối lưu hoặc nhiều nhất là ở tầng bình lưu. Do đó, xét một cách nghiêm ngặt, loại hình hoạt động nhảy dù này không thể được gọi là nhảy dù “vũ trụ” mà chỉ có thể được gọi là nhảy dù ở độ cao lớn.
Kỷ lục thế giới về nhảy dù
Mọi người gọi một số kỷ lục nhảy dù ở độ cao lớn nhất thế giới là "nhảy dù ở rìa không gian". Đây chỉ là trò chơi dành cho những người dũng cảm. Không thể thực hiện được nếu không có kỹ năng vững chắc và sự hỗ trợ về mặt tâm lý mạnh mẽ.
Năm 1960, Đại tá Không quân Hoa Kỳ Joe Kittinger đã lập kỷ lục nhảy dù từ độ cao 31.300 mét và được ca ngợi là "cha đẻ của môn nhảy dù tầng bình lưu". Năm 2012, vận động viên thể thao mạo hiểm người Áo Felix Baumgartner đã lập kỷ lục nhảy dù từ độ cao 39.045 mét. Lần này, tốc độ hạ cánh cao nhất đạt 377,12 m/giây, phá vỡ tốc độ âm thanh là 340 m/giây. Năm 2014, cựu phó chủ tịch Google Alan Eustace đã nhảy từ độ cao 41.400 mét, một lần nữa phá vỡ kỷ lục thế giới về độ cao nhảy dù.
Nhảy dù ở độ cao này hoàn toàn khác với nhảy dù thông thường mà chúng ta vẫn tưởng tượng, bởi vì ở độ cao này, mật độ không khí chỉ bằng 1~3% so với mực nước biển, áp suất không khí chỉ bằng một phần nghìn so với mực nước biển và nhiệt độ cảm nhận được thấp tới -50℃. Nếu người nhảy dù không được bảo vệ hoặc bảo vệ thông thường trong khi nhảy dù thông thường thì tử vong là điều chắc chắn.
Đầu tiên, mật độ không khí ở độ cao như vậy không đủ để tạo ra lực cản khi mở dù, do đó bạn chỉ có thể rơi tự do với tốc độ cực nhanh, khiến cơ thể bị quá tải. Thứ hai, không có không khí và bạn không thể thở được. Thứ ba, áp suất không khí cực thấp sẽ khiến khí trong cơ thể giãn nở và dịch cơ thể sôi lên. Thứ ba, bạn sẽ bị chết cóng vì nhiệt độ quá thấp.
Do đó, khi nhảy từ độ cao này, những người thử thách trên phải mặc bộ đồ vũ trụ có khả năng giữ nhiệt, duy trì áp suất và cung cấp oxy, đồng thời cơ thể họ phải có khả năng chịu được tình trạng quá tải gia tốc cực cao.
Máy bay không thể bay cao như vậy nên những người nhảy dù này phải sử dụng khinh khí cầu heli. Khinh khí cầu heli mà Eustace đi không có khoang vũ trụ với hệ thống hỗ trợ sự sống treo lơ lửng như hai lần trước. Thay vào đó, cơ thể của ông được treo trực tiếp lên khinh khí cầu và bay lên không trung. Tuy nhiên, ông đang mặc một bộ đồ du hành vũ trụ đặc biệt có hệ thống hỗ trợ sự sống. Khi quả bóng bay lên đến độ cao đã định, anh ta cắt sợi dây treo mình và rơi tự do.
Eustace duy trì trạng thái rơi tự do ở độ cao lớn trong 4 phút rưỡi, trong thời gian đó tốc độ tối đa của anh đạt 357,64m/giây, vượt quá tốc độ âm thanh, nhưng dường như vẫn chưa vượt qua được kỷ lục của Felix. Tuy nhiên, những người quan sát trên mặt đất đã nghe thấy tiếng nổ siêu thanh nhỏ phát ra từ anh ta.
Hậu quả của một cú nhảy không gian thực sự
Nếu bạn thực sự muốn thực hiện nhảy dù trong không gian, bạn phải vượt qua đường Karman, tức là đạt tới độ cao hơn 100km so với mặt đất. Vấn đề đầu tiên là phải chọn loại máy bay nào để lên đó.
Bóng bay heli hoạt động dựa trên nguyên lý heli nhẹ hơn không khí và dựa vào lực đẩy của không khí để tiếp tục bay lên. Khi đạt đến độ cao hơn 40km, không khí ngày càng loãng hơn, gần như không còn sức đẩy của không khí nên khinh khí cầu heli không thể bay lên được. Máy bay dựa vào khí động học để bay lên và không thể bay nếu không có không khí. Khi đó chúng ta chỉ có thể dựa vào tên lửa hoặc tàu vũ trụ.
Một tàu vũ trụ phải đạt tốc độ quỹ đạo là 7,9km/giây, đây là tốc độ vũ trụ đầu tiên, để có thể quay quanh Trái Đất mà không bị lực hấp dẫn của Trái Đất kéo xuống. Trong không gian, vệ tinh thường bay ở độ cao khoảng 400km và tốc độ quỹ đạo cần đạt khoảng 7,6km/giây. Sức cản không khí ở đó rất nhỏ, vì vậy không cần nhiều nhiên liệu và chủ yếu sử dụng quán tính để duy trì quỹ đạo.
Nếu bạn nhảy từ độ cao này, bạn chắc chắn sẽ chết ngay cả khi bạn mặc bộ đồ du hành vũ trụ. Vì hầu như không có sức cản của không khí ở độ cao này nên sau khi nhảy ra khỏi tàu vũ trụ (hoặc trạm vũ trụ), người nhảy dù sẽ tiếp tục bay quanh trái đất với cùng tốc độ với tàu vũ trụ, trừ khi bộ đồ vũ trụ của anh ta có đủ năng lượng để sử dụng lực đẩy ngược để chủ động làm chậm bản thân.
Tất nhiên, ngay cả khi không có sự giảm tốc chủ động thì cuối cùng cũng sẽ có sự giảm tốc thụ động. Điều này là do vẫn còn một chút sức cản của không khí ở độ cao đó. Có khả năng là sau khi bay quanh Trái Đất trong nhiều năm, người nhảy dù sẽ dần dần hạ thấp quỹ đạo và cuối cùng rơi vào bầu khí quyển. Không có bộ đồ du hành vũ trụ nào có thể duy trì sự sống trong thời gian dài như vậy, nên người nhảy dù không may đã ngạt thở và chết đói trước khi dù của anh ta mở ra.
Trước khi cơ thể đạt đến độ cao đường Karman, chiếc dù hoàn toàn vô dụng và cơ thể chỉ có thể rơi tự do, duy trì tốc độ hơn 7km/giây.
Khi mật độ khí quyển tăng dần, nhiệt độ của sóng xung kích ma sát không khí vượt quá 1500℃ và người nhảy dù xấu số đã bị thiêu thành tro trước khi vào đường Karman. Tốc độ quá tải và cái lạnh ở đây đã không còn ý nghĩa gì với người nhảy dù đã chết. Do đó, cái gọi là nhảy dù trong không gian là không khả thi và việc nhảy từ không gian thực chỉ có thể dẫn đến tử vong.
Tất nhiên, có rất nhiều mô tả về loại du hành không gian này trong các tác phẩm khoa học viễn tưởng. Superman, Iron Man, Bee Man và Ant-Man đều có thể làm được điều này. Nhưng chúng chỉ mang tính giải trí và không có nhiều nội dung khoa học.
Nếu bạn có cơ hội nhảy dù xuống rìa vũ trụ, bạn có thử không? Chào mừng bạn đến thảo luận, cảm ơn bạn đã đọc.
Bản quyền thuộc về Space-Time Communication. Vi phạm và đạo văn là hành vi phi đạo đức. Xin hãy hiểu và hợp tác.
