Công nghệ tên lửa hạt nhân giúp bay thần tốc đến sao Hỏa

595

NASA đã đầu tư 725.000 USD vào một hệ thống tên lửa mới nhằm giải quyết vấn đề lớn nhất ngăn cản việc đưa con người lên sao Hỏa, đó là thời gian di chuyển.

Với công nghệ hiện nay, một chuyến bay hai chiều đến “hành tinh Đỏ” sẽ mất gần 2 năm. Đối với con người trên Trái đất, con số đó có thể quá dài. Tuy nhiên với những phi hành gia trên tàu vũ trụ, họ sẽ phải trải qua vô vàn những vấn đề về sức khỏe và cả hậu quả về sau.

Hình ảnh mô phỏng về một tàu vũ trụ trang bị động cơ tên lửa PPR. (Ảnh: Business Insider).

Khi ở ngoài địa cầu quá lâu, bức xạ từ Mặt trời và phóng xạ trong không gian sẽ ảnh hưởng đến cơ thể phi hành gia, chưa kể đến tình trạng không trọng lực kéo dài khiến những phần cơ bắp bị teo lại. Không chỉ chịu ảnh hưởng về mặt thể xác, việc bị cô lập quá lâu ngoài vũ trụ sẽ khiến các phi hành gia bị chấn thương tâm lý vì nhớ nhà, người thân.

Trong số những nguy hiểm nêu trên, phóng xạ trong không gian có lẽ là mối đe dọa lớn nhất. Theo Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA), mỗi phi hành gia ở trong không gian 6 tháng sẽ bị phơi nhiễm một lượng phóng xạ ngang với 1.000 tia X chiếu thẳng vào ngực. Điều này sẽ khiến họ có nguy cơ bị mắc các bệnh về tim hay ung thư, hệ thần kinh họ sẽ bị thương tổn và xương bị ăn mòn.

Troy Howe, Chủ tịch tập đoàn công nghệ Howe Industries, một doanh nghiệp chuyên về những công nghệ khai phá vũ trụ, chia sẻ với công ty truyền thông Business Insider rằng cách tốt nhất để giảm phơi nhiễm phóng xạ và những tác động có hại khác đến sức khỏe là rút ngắn thời gian di chuyển trong không gian. Đó cũng chính là lý do tại sao ông lại hợp tác với NASA để phát triển loại tên lửa có tên PPR (Tên lửa plasma đẩy theo nhịp). Công nghệ Tên lửa Plasma Xung cho phép hoàn thành những chuyến bay đến sao Hỏa chỉ trong 2 tháng, trong khi thời gian hiện nay là khoảng 9 tháng.

Đáng chú ý, hệ thống đẩy sẽ tạo ra lực đẩy lên tới 100.000 N với xung lực đẩy riêng (Isp) là 5.000 giây.

Minh họa tên lửa đẩy hạt nhân bay phía trên sao Hỏa. (Ảnh: NASA)

Tàu vũ trụ hiện nay đòi hỏi vận tốc cao để bay chặng dài trong không gian. Điều này có thể đạt được bằng cách thiết kế hệ thống đẩy có lực đẩy mạnh và xung lực đẩy riêng cao. Tuy nhiên, những hệ thống như vậy chưa tồn tại. Công nghệ PPR được phát triển nhằm đáp ứng yêu cầu này.

PPR là sự tiến hóa của công nghệ Hợp hạch Phân hạch Xung (PuFF). Đây là công nghệ đẩy tiên tiến khai thác sức mạnh của năng lượng hạt nhân để tạo ra lực đẩy cho tàu vũ trụ. Về cốt lõi, PPR sử dụng hệ thống năng lượng hạt nhân dựa trên phân hạch, lấy năng lượng từ sự phân tách hạt nhân nguyên tử có kiểm soát. PPR cũng nhỏ hơn, đơn giản hơn và ít tốn kém hơn so với PuFF.

"Hiệu suất xuất sắc của PPR, kết hợp với Isp cao và lực đẩy mạnh, hứa hẹn sẽ cách mạng hóa hoạt động khám phá vũ trụ. Hiệu suất cao cho phép hoàn thành các nhiệm vụ có phi hành đoàn hướng đến sao Hỏa chỉ trong vòng hai tháng", NASA cho biết. Hiện tại, chuyến bay một chiều từ Trái Đất tới sao Hỏa cần khoảng 9 tháng.

Công nghệ PPR có thể giúp đẩy những tàu vũ trụ nặng hơn nhiều so với các hệ thống đẩy truyền thống. Tàu sẽ được thiết kế với một lá chắn bảo vệ công nghệ cao chống lại Tia vũ trụ thiên hà (GCR) - những hạt năng lượng cao gây rủi ro cho sức khỏe con người khi du hành vũ trụ dài hạn.

Khả năng đẩy tiên tiến của PPR thậm chí phù hợp với những nhiệm vụ xa hơn sao Hỏa. Ví dụ, chuyến bay tới Vành đai tiểu hành tinh để khai thác tài nguyên có thể trở nên khả thi với PPR.

Giai đoạn I trong nghiên cứu Concept Tiên tiến Đổi mới (NIAC) của NASA về công nghệ PPR tập trung vào đánh giá dòng neutron của hệ thống, thiết kế tàu vũ trụ, hệ thống điện và các hệ thống phụ thiết yếu, phân tích khả năng của vòi phun từ tính, xác định quỹ đạo và lợi ích của PPR. Giai đoạn II có thể đưa NASA đến gần hơn với việc hiện thực hóa giấc mơ sao Hỏa với những thiết kế động cơ nâng cao, thử nghiệm thực tế và thiết kế tàu cho nhiệm vụ có phi hành đoàn tới sao Hỏa.

Cập nhật: 17/07/2024 VnExpress/vietnam+