Tên lửa nhiệt hạch: Bước tiến công nghệ đưa con người đến gần các vì sao

Tương lai của ngành hàng không vũ trụ đang tiến thêm một bước dài với sự xuất hiện của tên lửa sử dụng năng lượng nhiệt hạch – một bước đột phá công nghệ hứa hẹn thay đổi hoàn toàn cách con người khám phá vũ trụ. Mới đây, công ty công nghệ không gian Pulsar Fusion tại Anh đã chính thức công bố thiết kế của Sunbird, tên lửa đầu tiên sử dụng động cơ nhiệt hạch có khả năng tăng tốc độ hành trình giữa các hành tinh lên mức chưa từng có trong lịch sử.

Dự án Sunbird: tham vọng chinh phục không gian với tốc độ chưa từng có

Theo thông tin từ Pulsar Fusion, Sunbird được phát triển dựa trên công nghệ mang tên Direct Fusion Drive (DDFD) – một hệ thống đẩy sử dụng phản ứng nhiệt hạch, tương tự như quá trình xảy ra bên trong lõi Mặt Trời. Công nghệ này không chỉ tạo ra lực đẩy mạnh mẽ mà còn có thể sản xuất điện năng ngay trên tàu vũ trụ trong suốt hành trình.

Điều đáng chú ý là tên lửa này được thiết kế để có thể rút ngắn thời gian di chuyển tới sao Hỏa khoảng 50% so với các tàu vũ trụ sử dụng động cơ hóa học hiện nay. Không dừng lại ở đó, nếu thành công, Sunbird còn có thể đưa con người hoặc thiết bị khoa học tới tận sao Diêm Vương chỉ trong bốn năm – trong khi các tàu hiện tại phải mất từ 9 đến 12 năm để thực hiện hành trình tương tự.

Tên lửa này được thiết kế để có thể rút ngắn thời gian di chuyển tới sao Hỏa khoảng 50% so với các tàu vũ trụ khác. Ảnh: Internet

Tại sao động cơ nhiệt hạch lại là bước ngoặt cho ngành hàng không vũ trụ?

Khác với các loại tên lửa thông thường phụ thuộc vào nhiên liệu hóa học cồng kềnh và dễ cạn kiệt, Sunbird sử dụng nhiên liệu nhiệt hạch, cho phép quá trình phản ứng tạo ra một lượng năng lượng khổng lồ mà không thải ra khí độc hại. Tên lửa này có thể cung cấp tới 2 megawatt điện năng cho tải trọng, đồng nghĩa với việc các thiết bị khoa học, hệ thống thông tin, cảm biến hoặc thậm chí là thiết bị duy trì sự sống đều có thể hoạt động liên tục và ổn định trong thời gian dài.

Một ưu điểm quan trọng khác là hệ thống này có thể tự tái tạo nhiên liệu khi hoạt động trong không gian, giúp kéo dài thời gian hoạt động của tàu mà không phụ thuộc vào việc tiếp nhiên liệu từ Trái Đất. Đây được xem là yếu tố sống còn trong các sứ mệnh khám phá sâu vào Hệ Mặt Trời hoặc hướng tới các vì sao xa hơn.

Sunbird sử dụng nhiên liệu nhiệt hạch, cho phép quá trình phản ứng tạo ra một lượng năng lượng khổng lồ mà không thải ra khí độc hại. Ảnh: Internet

Mục tiêu thử nghiệm phản ứng nhiệt hạch ngoài không gian vào năm 2027

Pulsar Fusion đặt mục tiêu thực hiện phản ứng nhiệt hạch trong môi trường không gian vào năm 2027. Tuy nhiên, đại diện công ty cũng thừa nhận rằng những thách thức kỹ thuật vẫn còn rất lớn. Việc tạo ra và kiểm soát phản ứng nhiệt hạch ổn định trong không gian đòi hỏi trình độ kỹ thuật cực kỳ cao, từ vật liệu siêu chịu nhiệt đến hệ thống điều khiển tự động có độ chính xác gần như tuyệt đối.

Dù vậy, tham vọng của Pulsar Fusion là hoàn toàn có cơ sở. Công ty đã bắt đầu nhận được sự hỗ trợ từ các tổ chức uy tín. Năm 2022, họ được Cơ quan Vũ trụ Anh tài trợ để nghiên cứu sâu hơn về động cơ điện hạt nhân – một bước đệm quan trọng để tiến gần hơn đến việc thương mại hóa công nghệ nhiệt hạch trong không gian.

Pulsar Fusion và tầm nhìn về một hệ sinh thái công nghệ vũ trụ sạch

Pulsar Fusion không chỉ phát triển tên lửa mà còn hướng đến việc xây dựng một hệ sinh thái công nghệ xoay quanh năng lượng nhiệt hạch. Kể từ khi thành lập vào năm 2013, công ty này đã theo đuổi mục tiêu biến năng lượng nhiệt hạch thành giải pháp bền vững cho cả ngành vũ trụ lẫn các lĩnh vực khác như năng lượng tái tạo hoặc ứng dụng quân sự. Công nghệ này nếu thành công sẽ mở ra một kỷ nguyên mới, nơi con người có thể du hành giữa các hành tinh mà không còn bị giới hạn bởi chi phí hay thời gian.

Cuộc đua công nghệ hạt nhân giữa các tập đoàn lớn

Pulsar Fusion không phải là cái tên duy nhất theo đuổi công nghệ này. Nhiều tập đoàn hàng đầu thế giới như Rolls-Royce cũng đã bắt đầu bước vào cuộc đua phát triển các lò phản ứng hạt nhân mini để phục vụ cho cả mặt đất lẫn không gian. Rolls-Royce hiện đang trong giai đoạn đầu nghiên cứu một thiết bị có thể cung cấp năng lượng cho các trung tâm dữ liệu trên Trái Đất hoặc dùng làm trạm năng lượng cho các căn cứ không gian trong tương lai. Họ đặt mục tiêu ra mắt nguyên mẫu vào đầu những năm 2030.

Việc nhiều ông lớn cùng tham gia cho thấy tiềm năng thực tế và sức hút cực lớn của công nghệ nhiệt hạch đối với tương lai nhân loại.

Công nghệ tương lai đang đến gần hơn bao giờ hết

Dù vẫn còn một chặng đường dài phía trước để đưa động cơ nhiệt hạch trở thành hiện thực, nhưng những tiến bộ trong thập kỷ qua cho thấy tương lai của các sứ mệnh không gian siêu tốc đang đến rất gần. Khi những giới hạn về nhiên liệu, năng lượng và thời gian dần được phá vỡ, con người có thể mơ tới một thời đại mới: thời đại mà sao Hỏa không còn là điểm đến xa xôi, mà trở thành nơi đặt chân thường xuyên của con người trong vòng chưa đầy một năm.

>> Công nghệ quang học biến kính chắn gió ô tô thành màn hình 'siêu thực'