NASA kích hoạt "siêu động cơ", sẽ đưa con người lên Sao Hỏa nhanh kỷ lục?

Đạt vận tốc 400.000 km/giờ, "siêu động cơ" mới của NASA sẽ đưa nhân loại lên Sao Hỏa như thế nào?

Hãy tưởng tượng bạn đang bước lên con tàu vũ trụ Odyssey hướng về Sao Hỏa. Khi rời bệ phóng, bạn không hề cảm thấy một cú giật nảy lửa hay tiếng nổ rung trời của những tên lửa hóa học thông thường. Con tàu lướt đi êm ái, chậm rãi đến mức bạn nghi ngờ liệu động cơ có hoạt động. Thế nhưng chỉ một tuần sau, bạn nhìn vào bảng điều khiển và choáng váng: Con tàu đang lao vút đi với vận tốc không tưởng hơn 400.000 km/giờ, biến bạn thành một trong những con người di chuyển nhanh nhất lịch sử nhân loại.

Kịch bản viễn tưởng này vừa bước ra đời thực một bước lớn khi các kỹ sư NASA kích hoạt thành công hệ thống đẩy bằng điện thế hệ mới, phá vỡ mọi giới hạn về công suất.

NASA vừa kích hoạt hệ thống đẩy bằng điện thế hệ mới.

Từ trước đến nay, các động cơ ion (động cơ điện) trong không gian thường sử dụng các loại khí hiếm như xenon để tạo lực đẩy. Tuy nhiên, bước đột phá mới nhất của NASA lại nằm ở một tư duy hoàn toàn khác biệt khi sử dụng hơi kim loại lithium làm nhiên liệu.

Sự thay đổi mang tính cách mạng này đã giúp hệ thống đạt đến mức công suất kỷ lục tại Mỹ: 120 kilowatt – mạnh gấp 25 lần so với hệ thống trên tàu vũ trụ Psyche (con tàu vốn đang giữ kỷ lục mạnh nhất thế giới với vận tốc 200.000 km/giờ).

Không chỉ dừng lại ở vận tốc kinh hoàng được tích lũy liên tục theo thời gian, "siêu động cơ" này còn mang lại một lợi ích sống còn cho các chuyến bay liên hành tinh: Tiết kiệm tới 90% nhiên liệu so với tên lửa hóa học hiện nay. Điều này đồng nghĩa với việc tàu vũ trụ sẽ nhẹ hơn, nhường chỗ cho thức ăn, nước uống và các nhu yếu phẩm cho phi hành đoàn trong chuyến đi dài ngày.

"Đây là một khoảnh khắc trọng đại", nhà nghiên cứu cấp cao James Polk tại Phòng Thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA hào hứng chia sẻ. "Chúng tôi không chỉ chứng minh động cơ hoạt động tốt, mà còn đạt được mức công suất mục tiêu để bắt đầu mở rộng quy mô".

Để đưa con người lên Sao Hỏa, thách thức lớn nhất là thời gian. Do quỹ đạo của hai hành tinh, một sứ mệnh khứ hồi sẽ kéo dài khoảng 2,6 năm (bao gồm 6 - 9 tháng đi, 18 tháng ở lại bề mặt và 6 - 9 tháng về). Để vận hành trơn tru trong suốt hành trình đó, các động cơ phải hoạt động liên tục hơn 23.000 giờ và chống chịu được mức nhiệt hủy diệt.

Ảnh minh họa Sao Hỏa.

Trong cuộc thử nghiệm vừa qua, siêu động cơ của NASA đã chứng minh được "mình đồng da sắt" khi vượt qua cột mốc 2.800 độ C (5.000 độ F) một cách ngoạn mục. Mặc dù để đưa con người đi thực tế, NASA ước tính sẽ cần gộp nhiều động cơ lại để đạt tổng công suất từ 2 - 4 megawatt, nhưng thành công của cột mốc 120 kilowatt này chính là lời khẳng định rằng cánh cửa đến Sao Hỏa chưa bao giờ gần con người đến thế.