Siêu động cơ NTP đưa phi hành gia Mỹ lên Sao Hỏa

Với khoảng cách từ Trái Đất đến Sao Hỏa khoảng 225 triệu kilomet thì việc đưa con người đến đó là nhiệm vụ rất khó khăn. Nghiên cứu của NASA cho biết, Sao Hỏa sẽ lạnh hơn Nam Cực và hầu như không có khí oxy, sao Hỏa là một môi trường cực kỳ khắc nghiệt.

Chính vì vậy, các phi hành gia mất nhiều thời gian để lên đến đó và ở lại càng lâu thì rủi ro họ phải đối mặt về sức khỏe càng lớn.

Động cơ NTP.

Để giảm thiểu rủi ro Công ty Ultra Safe Nuclear Technologies (USNC-Tech) của Mỹ đã đề xuất một giải pháp: Gắn động cơ đẩy chạy bằng năng lượng hạt nhân (NTP) vào tàu vũ trụ để có thể đưa con người từ Trái Đất lên Sao Hỏa chỉ trong 3 tháng.

Tính toán của NASA hiện tại cho thấy, nếu sử dụng động cơ hiện có, chuyến đi ngắn nhất có thể của một tàu vũ trụ không người lái đến Sao Hỏa là 7 tháng, nhưng một sứ mệnh của phi hành đoàn dự kiến sẽ mất ít nhất 9 tháng.

"Tên lửa chạy bằng năng lượng hạt nhân sẽ mạnh hơn và hiệu quả hơn gấp đôi so với động cơ hóa học được sử dụng ngày nay, có nghĩa là chúng có thể di chuyển xa hơn và nhanh hơn, đồng thời đốt cháy ít nhiên liệu hơn.

Công nghệ hạt nhân sẽ mở rộng phạm vi tiếp cận của nhân loại ra ngoài quỹ đạo Trái Đất và tiến vào không gian sâu. Ngoài việc cho phép con người du hành không gian, sáng kiến này có thể mở ra không gian cho các cơ hội kinh doanh trong thiên hà", Michael Eades - Giám đốc kỹ thuật của USNC-Tech nói.

Vị giám đốc này cho biết thêm, hệ thống NTP sử dụng lò phản ứng hạt nhân để tạo ra nhiệt từ nhiên liệu urani. Năng lượng nhiệt đó làm nóng một chất đẩy lỏng, thường là hydro lỏng, nở ra thành khí và thổi ra ra phía sau, tạo ra lực đẩy.

Tên lửa trang bị NTP có lực đẩy mạnh gấp đôi so với hệ thống hóa học hiện hành. Điều này có nghĩa là công nghệ này có thể đưa các phi hành gia lên Sao Hỏa và quay về Trái Đất bằng 1/3 khoảng thời gian như tính toán hiện nay.

Tuy nhiên, để đưa các pih hành gia đến Sao Hỏa bằng siêu động cơ nói trên, các nhà khoa học Mỹ phải khắc phục được loạt khó khăn đó là tìm ra nhiên liệu urani có thể chịu được nhiệt độ cực lớn bên trong động cơ nhiệt hạt nhân.

Vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách phát triển một loại nhiên liệu có thể hoạt động ở nhiệt độ lên tới 2.426 độ C. Nhiên liệu chứa cacbua silic - một vật liệu được sử dụng để tạo lớp ngoài xe tăng, tạo thành một lớp chắn khí kín ngăn các sản phẩm phóng xạ thoát ra từ lò phản ứng hạt nhân, bảo vệ các phi hành gia.

Trước khi con người chính thức đặt chân đến Sao Hỏa, việc khám phá hành tinh Đỏ này bằng robot là rất cần thiết. Theo Popular Mechanics, với việc phóng thành công sứ mệnh thám hiểm bề mặt Mars 2020 vào năm 2020, Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ, NASA đã khép lại một chương cũ và bắt đầu cho giai đoạn mới trong nỗ lực khám phá Sao Hỏa.

Sứ mệnh Mars 2020 chuẩn bị cho thời khắc quan trọng vào ngày 18/2/2021, và NASA đang đếm ngược từng giây cho đến khi con tàu đáp thành công lên bề mặt sao Hỏa. Một trong những khó khăn lớn nhất mà đến nay NASA vẫn chưa chắc chắn có thể vượt qua là giai đoạn đưa tàu thám hiểm Perseverance đáp xuống hành tinh Đỏ.

Cái gọi là "7 phút kinh hoàng" mà các chuyên gia NASA lo lắng khi thảo luận với nhau chính là giai đoạn cửa sổ kéo dài 7 phút, kể từ thời khắc con tàu bắt đầu hạ thấp độ cao, và nếu như mọi chuyện diễn ra suôn sẻ, cỗ máy tối tân nhất mà NASA từng chế tạo cho nỗ lực thám hiểm bề mặt hành tinh ngoài Trái Đất là Perseverance sẽ chạm đất thành công.

Trong bài viết mới trên blog, NASA hé lộ một số thông tin về sứ mệnh thót tim, theo Space.com: "Vào cuối tuần qua, tàu du hành chỉ còn cách sao Hỏa 41,2 triệu km, và đang tiếp cận với vận tốc 2,5 km/giây. Khi đến tầng trên cùng của khí quyển sao Hỏa, con tàu chuẩn bị cho thời khắc then chốt là hạ cánh xuống sao Hỏa.

Trong lúc xuyên qua khí quyển, khoang chứa Perseverance phải chống chọi trước nhiệt độ có thể so sánh với sức nóng của bề mặt mặt trời (từ 1.600- 2.100 độ C), bung dù ở tốc độ siêu thanh, và lần đầu tiên một tàu thăm dò của NASA phải tự hạ cánh lên bề mặt hành tinh đỏ".

Do khoảng cách giữa Trái Đất và Sao Hỏa quá lớn, việc điều khiển khoang chứa có thể nằm ngoài tầm kiểm soát của NASA. Điều đó có nghĩa là thành hay bại còn phải phụ thuộc cả vào yếu tố may mắn.

Thanh Hà