Nga phát triển công nghệ giúp đưa con người lên Sao Hỏa chỉ trong 1 tháng

Các nhà khoa học Nga vừa giới thiệu nguyên mẫu động cơ tên lửa điện hứa hẹn sẽ cách mạng hóa du hành vũ trụ.

Theo đó, tập đoàn Năng lượng Nguyên tử Nhà nước Nga, Rosatom, đã phát triển một động cơ tàu vũ trụ mới với thông số kỹ thuật ấn tượng, vượt xa khả năng của động cơ tên lửa hóa học truyền thống. Động cơ này có thể tạo ra lực đẩy ít nhất 6 N và xung lực riêng đạt ít nhất 100 km/giây.

Nguyên mẫu động cơ plasma mà các nhà khoa học Nga phát triển.

Dựa trên công nghệ máy gia tốc plasma từ tính, hệ thống đẩy này có khả năng giảm đáng kể thời gian di chuyển giữa các hành tinh, với khả năng đưa con người đến Sao Hỏa chỉ trong 1 đến 2 tháng.

Alexey Voronov, Phó Tổng giám đốc Khoa học tại Viện nghiên cứu Rosatom, cho biết: “Hiện tại, một chuyến bay đến sao Hỏa bằng động cơ thông thường có thể mất gần 1 năm, điều này rất nguy hiểm cho các phi hành gia do bức xạ vũ trụ. Sử dụng động cơ plasma có thể rút ngắn thời gian nhiệm vụ xuống còn 30-60 ngày, cho phép đưa phi hành gia đến Sao Hỏa và quay trở lại an toàn”.

Động cơ plasma hoạt động theo nguyên lý khác biệt so với tên lửa thông thường. Nhà nghiên cứu Egor Biriulin giải thích rằng động cơ này là hệ thống đẩy điện với hai điện cực. Khi các hạt tích điện di chuyển giữa chúng và một điện áp cao được áp dụng, dòng điện sẽ tạo ra từ trường, từ đó đẩy các hạt ra khỏi động cơ và tạo ra lực đẩy. Với công suất đầu ra khoảng 300 kW, động cơ plasma mới có thể tăng tốc các hạt tích điện – electron và proton – lên tốc độ 100 km/s, vượt xa vận tốc tối đa khoảng 4,5 km/s của các đơn vị năng lượng truyền thống.

Thời gian di chuyển từ Trái Đất đến Sao Hỏa hiện tại là khoảng 1 năm.

Rosatom sẽ thử nghiệm công nghệ này trên một giá thử nghiệm quy mô lớn tại Troitsk, với thiết bị chính là một buồng chân không có đường kính 4 mét và dài 14 mét. Thiết bị sẽ được trang bị các hệ thống bơm chân không hiệu suất cao và loại bỏ nhiệt, cho phép mô phỏng các điều kiện của không gian sâu thẳm.

Một trong những lợi thế nổi bật của động cơ mới là hiệu quả năng lượng. Biriulin cho biết plasma không cần phải được làm nóng mạnh, giúp các bộ phận của động cơ không bị quá tải nhiệt độ. Động cơ này cũng có khả năng chuyển đổi gần như toàn bộ năng lượng điện thành chuyển động.

Mặc dù động cơ plasma sẽ không thay thế hoàn toàn tên lửa hóa học trong giai đoạn phóng đầu tiên nhưng nó sẽ đảm nhận vai trò quan trọng khi tàu vũ trụ đạt đến quỹ đạo. Công nghệ này có thể được áp dụng trong tương lai để vận chuyển hàng hóa giữa các hành tinh.

Nhưng động cơ plasma giúp rút ngắn thời gian lên đến 11 tháng.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng động cơ vẫn đang trong giai đoạn nguyên mẫu và còn nhiều công việc phát triển trước khi Rosatom có thể sử dụng nó trong các sứ mệnh không gian có người lái. Mặc dù nhóm nghiên cứu đã thực hiện hơn 2.400 giờ thử nghiệm, việc đánh giá khả năng của động cơ vẫn cần thêm thời gian vì chưa có thử nghiệm trong điều kiện giống như không gian trong thời gian dài.

Việc phát triển động cơ plasma này là một phần trong sáng kiến lớn hơn của Rosatom nhằm thúc đẩy công nghệ thám hiểm không gian, bao gồm cả việc phát triển các nhà máy điện hạt nhân cho nhiều ứng dụng không gian và hệ thống điều khiển tự động cho tàu vũ trụ.