Hệ thống đẩy hạt nhân giúp bay tới sao Hỏa trong 45 ngày

NASA cấp kinh phí phát triển cho ý tưởng dùng hệ thống đẩy hạt nhân để chở người tới sao Hỏa trong 45 ngày thay vì 6 - 9 tháng như hiện nay.

Mô phỏng tên lửa hạt nhân của NASA. (Ảnh: NASA)

Ý tưởng Hệ thống đẩy điện hạt nhân và nhiệt hạt nhân (NTP/NEP) là một lớp hệ thống đẩy hạt nhân mới sử dụng chu trình rotor sóng, theo NASA. Giáo sư Ryan Gosse đến từ Đại học Florida, nhà khoa học phía sau đề xuất, cho biết thiết kế này có thể giảm thời gian bay tới sao Hỏa xuống 45 ngày. Nếu công nghệ hoạt động như dự kiến, nó sẽ rút ngắn đáng kể thời gian di chuyển, giúp những nhiệm vụ tới hành tinh đỏ an toàn hơn với con người. Đây là một trong 14 đề xuất được chương trình Innovative Advanced Concepts (NIAC) của NASA lựa chọn cho giai đoạn phát triển I và được cấp kinh phí 12.500 USD để nghiên cứu và phát triển.

Thiết bị đẩy nhiệt hạt nhân (NTP) sử dụng lò phản ứng hạt nhân để làm nóng nhiên liệu đẩy hydro lỏng, biến nó thành plasma và dẫn qua vòi phun để tạo ra lực đẩy. Trong khi đó, thiết bị đẩy điện hạt nhân (NEP) dùng lò phản ứng hạt nhân để cung cấp lực đẩy hiệu ứng Hall (động cơ ion) bằng điện. Quá trình tạo ra một trường điện từ ion hóa và tăng tốc khí trơ để tạo ra lực đẩy.

Gosse kết hợp lợi thế của cả NTP and NEP với ý tưởng mới. Ông giới thiệu thiết kế module kép dựa trên lò phản ứng NERVA lõi cứng cung cấp xung dài 900 giây, gấp đôi hiệu suất của những tên lửa hóa học hiện nay. Gosse cũng đề xuất sử dụng rotor sóng (WR) nhằm nén khối lượng phản ứng dưới áp suất sản sinh do nhiệt của nhiên liệu hydro lỏng trong lò phản ứng. Theo ông, cách này có khả năng cung cấp lực đẩy tương đương NTP với xung dài 1.400 – 2.000 giây. Kết hợp với chu kỳ NEP sẽ tạo ra lực đẩy cao hơn nữa.

Sử dụng công nghệ hiện nay, chuyến bay chở người tới sao Hỏa có thể kéo dài 6 – 9 tháng. Vì vậy, việc giảm thời gian bay xuống 45 ngày có nghĩa những nhiệm vụ sao Hỏa có thể chỉ dài vài tháng thay vì vài năm. Điều này rất quan trọng bởi phi hành gia phải tiếp xúc với lượng bức xạ cao có thể gây tử vong trong nhiệm vụ dài ngày. Không chỉ vậy, vi trọng lực tác động lên con người trong thời gian dài như vậy cũng ảnh hưởng tiêu cực tới sức khỏe, do đó giới nghiên cứu vẫn đang tìm cách rút ngắn thời gian của nhiệm vụ bay tới hành tinh đỏ.

• Năm 2023: Thế giới chiêm ngưỡng "Mặt trăng Đen" như thế nào?
• Ấn Độ bắt được tín hiệu xuyên không 8,8 tỉ năm từ thứ kiến tạo nên vũ trụ
• Trái đất lọt giữa một quái vật lớn gấp 20 lần "dải Ngân Hà"