Lý do Mỹ từng phóng nửa triệu cây kim bằng đồng lên vũ trụ

Kích thước của các sợi dây đồng so với một con tem. Ảnh: NASA.

Theo tờ Wired, Không quân và Bộ Quốc phòng Mỹ coi vành đai West Ford là chiếc ăng ten sóng vô tuyến lớn nhất lịch sử loài người. Mục đích của vành đai là bảo vệ liên lạc tầm xa của Mỹ trong trường hợp bị Liên Xô tấn công.

Trong cuối những năm 1950, liên lạc tầm xa phụ thuộc vào cáp dưới biển hoặc sóng vô tuyến. Có rất nhiều liên lạc được thực hiện theo hai cách này nhưng cách thức đó rất dễ bị tổn thương. Nếu Liên Xô tấn công cáp điện báo hoặc cáp điện thoại dưới biển thì Mỹ chỉ có thể phụ thuộc vào sóng vô tuyến để liên lạc ra nước ngoài. Tuy nhiên, do độ tin cậy của tầng điện ly - tầng khí khuyến giúp thực hiện phát sóng vô tuyến tầm xa - lại phụ thuộc vào Mặt Trời. Độ tin cậy này thường xuyên bị bão Mặt Trời làm gián đoạn.

Quân đội Mỹ đã xác định vấn đề này. Năm 1958, một giải pháp tiềm năng ra đời tại Phòng thí nghiệm Lincoln của Viện Công nghệ Massachusetts. Phòng thí nghiệm này là một cơ sở nghiên cứu ở căn cứ không quân Hanscom, Tây Bắc Boston. Dự án có tên ban đầu là Needles (Kim), là ý tưởng của Walter E. Morrow. Ông cho rằng nếu Trái Đất có vật phản xạ sóng vô tuyến dưới dạng một vành đai dây đồng quanh quỹ đạo thì liên lạc tầm xa của Mỹ sẽ không bị nhiễu loạn Mặt Trời làm ảnh hưởng và ngoài tầm ảnh hưởng của các kế hoạch tấn công từ Liên Xô.

Mỗi dây đồng dài 1,8 cm. Chiều dài này bằng một nửa bước sóng của tín hiệu truyền phát 8 GHz phát từ Trái Đất. Nó sẽ biến từng sợi dây mỏng thành ăng ten lưỡng cực. Các ăng ten này sẽ hỗ trợ phát sóng vô tuyến tầm xa mà không cần phụ thuộc vào tầng điện ly hay thay đổi.

Ngày nay, khó mà hình dung ra ý tưởng phóng cả triệu vật thể kim loại tí hon vào vũ trụ. Tuy nhiên, dự án West Ford ra đời trước khi con người đặt chân lên vũ trụ và phần lớn vệ tinh hay tàu vũ trụ mới chỉ là ý tưởng trên bàn. Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) khi đó hoạt động theo "Big Sky Theory" (Lý thuyết bầu trời lớn). Thời đó, Mỹ cho rằng nguy cơ vật thể nào đó va vào một mảnh rác bay trong vũ trụ cũng không nhằm nhò gì so với mối đe dọa từ Liên Xô.

Dự án Needles được đổi tên thành West Ford - tên một thị trấn gần đó ở Massachusetts. Đây không phải là kế hoạch đầu tiên, cũng không phải là kế hoạch lạ lùng nhất trong xây dựng một vật phản xạ sóng vô tuyến toàn cầu. Năm 1945, tác giả truyện khoa học viễn tưởng Arthur C. Clarke từng đề xuất dùng kho rocket V2 của Đức cho mục đích khác là triển khai một loạt ăng ten vào quỹ đạo địa tĩnh quanh Trái Đất.

Các nhà khoa học Mỹ cũng từng nỗ lực sử dụng Mặt Trăng để chuyển tiếp liên lạc và đạt được thành công trong Dự án Diana năm 1946. Một kế hoạch còn táo bạo hơn đã được ấp ủ đầu những năm 1960 trong Dự án Echo - sử dụng hai vật phản xạ vi sóng dưới dạng khinh khí cầu kim loại bay trên không trung.

Khi Dự án West Ford được triển khai, các nhà thiên văn học vô tuyến đã báo động về hậu quả mà đám mây kim loại này có thể ảnh hưởng tới công việc khảo sát các vì sao. Lo ngại cũng bắt đầu xuất hiện về vấn đề rác vũ trụ. Tuy nhiên, nỗi lo thực sự về sứ mệnh vũ trụ dưới khẩu hiệu an ninh quốc gia này là dự án không minh bạch.

Ban Khoa học Vũ trụ của Viện hàn lâm Khoa học Quốc gia đã tổ chức một loạt cuộc thảo luận mật để giải quyết nỗ lo của các nhà thiên văn. Tổng thống John Kennedy đã đạt được một thỏa thuận thương lượng năm 1961. Nhà Trắng đảm bảo rằng những cây kim tí hon trong Dự án West Ford sẽ được đặt ở quỹ đạo thấp. Chúng sẽ trở lại bầu khí quyển Trái Đất trong vòng hai năm và sẽ không có thêm thử nghiệm nào nữa cho tới khi đánh giá toàn diện kết quả của thử nghiệm đầu tiên. Thỏa thuận này một phần xoa dịu cộng đồng thiên văn quốc tế nhưng không ai có thể đảm bảo chính xác chuyện kỳ sẽ xảy ra khi 20 kg dây đồng được phóng vào quỹ đạo.

Ngày 21/10/1961, NASA phóng lô lưỡng cực đầu tiên trong dự án West Ford vào vũ trụ. Một ngày sau, số dây đồng này đã không thể được triển khai từ tàu vũ trụ. Số phận cuối cùng của chúng không ai biết.

Đại sứ Mỹ tại Liên hợp quốc Adlai Stevenson đã buộc phải thông báo trước Liên hợp quốc, nói rằng Mỹ sẽ tham vấn chặt chẽ hơn với các nhà khoa học quốc tế trước khi phóng thêm vật thể. Nhiều người vẫn không hài lòng. Nhà thiên văn trường Cambridge Fred Hoyle gọi Dự án West Ford là "tội ác trí tuệ"và coi đây thực chất là dự án quân sự.

Ngày 9/5/1963, một vụ phóng lô kim thứ hai lên trên Trái Đất 3.500 km trong Dự án West Ford được thực hiện thành công. Truyền dẫn giọng nói đã được chuyển tiếp thành công giữa California và Massachusetts và mặt kỹ thuật của thí nghiệm được đánh giá là thành công. Khi các kim lưỡng cực tiếp tục phân tán, quá trình truyền dẫn giảm đáng kể mặc dù thí nghiệm chứng minh dự án có thể thành công về nguyên tắc.

Hệ thống phân tán các cây kim trong Dự án West Ford. Ảnh: NASA.

Dư luận tiếp tục lo ngại về về bản chất quân sự và sự thiếu minh bạch của West Ford sau vụ phóng thứ hai. Ngày 24/5/1963, nhà thiên văn vô tuyến người Anh Sir Bernard Lovell nói: "Thiệt hại tiềm tàng không chỉ nằm ở thí nghiệm mà còn nằm ở thái độ, suy nghĩ của những người thực hiện dự án mà không cần sự đảm bảo và thỏa thuận quốc tế".

Các chiến dịch quân sự gần đây trong vũ trụ đã khiến Mỹ có cái tiếng là liều lĩnh, đặc biệt là sau vụ thử hạt nhân ở độ cao lớn năm 1962 mang tên Starfish Prime. Ý tưởng tồi tệ này đã làm phát tán phóng xạ toàn cầu, làm xuất hiện cực quang nhiệt đới và gây xung điện từ tới các thành phố ở Hawaii.

Số phận cuối cùng của các cây kim trong Dự án West Ford cũng mơ hồ. Vì các sợi dây đồng này rất nhẹ nên các lãnh đạo dự án cho rằng chúng sẽ trở lại khí quyển trong vài năm nữa, bị gió Mặt Trời đẩy về phía Trái Đất. Phần lớn số kim trong lần phóng thất bại năm 1961 và lần phóng thành công năm 1963 có thể có số phận như vậy. Giờ đây, nhiều cây kim nằm dưới lớp tuyết ở các cực Trái Đất.

Không phải toàn bộ số kim này đề trở về Trái Đất. Do lỗi thiết kế, có thể hàng trăm, hoặc hàng nghìn cây kim vẫn ở trong quỹ đạo quanh Trái Đất. Cây kim bằng đồng được nhúng trong gel naphthalene và chất này sẽ bốc hơi nhanh chóng khi tới khu vực chân không của vũ trụ. Tuy nhiên, do các cây kim tiếp xúc với nhau và trong chân không, chúng có thể dính chặt vào nhau thành từng chùm.

Năm 2001, Cơ quan Vũ trụ châu Âu đăng báo cáo phân tích số phận của các chùm kim này trong hai lần phóng. Khác với các cây kim đơn lẻ, các chùm kim này có thể ở trong quỹ đạo vài chục năm.

Sự xuất hiện của các vệ tinh liên lạc chủ động sau này nhanh chóng khiến những dự án như West Ford trở nên lỗi thời. Telstar, vệ tinh liên lạc hiện đại đầu tiên, được phóng năm 1962, phát tín hiệu truyền hình xuyên Đại Tây Dương hai giờ mỗi ngày. Sau năm 1963, không có vụ phóng các cây kim đồng nào nữa.

Trong danh sách rác vũ trụ, những mẩu dây đồng trong Dự án West Ford chỉ chiếm một phần nhỏ trong các đám mây mảnh vỡ bao quanh Trái Đất, nhưng lý do mà chúng được phóng lên là một trong những câu chuyện kỳ lạ nhất.