Nội dung bài viết
NASA thử nghiệm thành công động cơ ion kiểu mới, đạt công suất kỷ lục 120 kW, mở đường cho những chuyến bay đưa người tới Sao Hỏa. Nhiên liệu ion phổ biến của động cơ ion là khí xenon, nhưng NASA đang thử dùng plasma kim loại.
Nguyên mẫu động cơ mới, gọi là động cơ đẩy từ động lực học plasma (MPD), đã xuất sắc vượt qua thử nghiệm đầu tiên. MPD tạo ra những dòng điện mạnh tương tác với từ trường để tăng tốc ion lithium.
NASA cho biết, nguyên mẫu động cơ đã thực hiện 5 lần đốt. Trong thời gian đó, điện cực vonfram trung tâm của động cơ nóng lên dữ dội, phát ra ánh sáng trắng mạnh ở mức nhiệt 2.800 độ C.
Động cơ cũng đạt công suất lên đến 120 kW trong buồng chân không chuyên dụng dài 8 m tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) thuộc NASA. Con số này cao gấp 25 lần công suất của động cơ ion trên tàu Psyche, vốn là động cơ ion mạnh nhất từng trang bị cho tàu vũ trụ, mang lại vận tốc 200.000 km/h.
"Lần đầu tiên tại Mỹ, một hệ thống đẩy điện vận hành ở công suất cao như vậy, lên đến 120 kW. Chúng tôi sẽ tiếp tục đầu tư chiến lược để thúc đẩy bước nhảy vọt tiếp theo", Giám đốc NASA Jared Isaacman cho biết.
Động cơ ion MPD hoạt động trong thử nghiệm của NASA. Ảnh: NASA Theo Space , động cơ ion rất khác loại động cơ đẩy dùng nhiên liệu hóa học thông thường.
Sử dụng trường điện từ, nó tăng tốc các ion, tức nguyên tử mang điện, và phóng chúng qua vòi phun để tạo lực đẩy. Dù hoạt động ban đầu chậm, loại động cơ này có thể tăng dần lực đẩy để đạt vận tốc cao.
Ngoài ra, nó cũng giúp giảm khối lượng và chi phí phóng tàu nhờ sử dụng ít hơn 90% nhiên liệu so với động cơ hóa học. Động cơ ion được sử dụng trong các nhiệm vụ không gian từ thập niên 1960, nhưng đến khi NASA phóng tàu Deep Space 1 năm 1998, công nghệ mới vươn ra ngoài quỹ đạo Trái Đất.
Kể từ đó, nhiều tàu vũ trụ cũng trang bị động cơ ion như tàu Dawn (NASA) bay đến hành tinh lùn Ceres và tiểu hành tinh Vesta, tàu thu thập mẫu vật tiểu hành tinh Hayabusa2 của Nhật Bản, tàu DART (NASA) va chạm với tiểu hành tinh Dimorphos, hai tàu SMART-1 bay đến Mặt Trăng và BepiColombo đến Sao Thủy của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA).
Buồng chân không chuyên dụng trong Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL). Ảnh: NASA Theo Science Daily , thử thách tiếp theo là tăng công suất động cơ lên cao hơn nữa, hướng tới mức từ 500 kW đến 1 MW những năm tới.
Vì hệ thống hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cực cao, các kỹ sư cần chứng minh nó có thể vận hành ổn định trong thời gian dài. Một nhiệm vụ có phi hành đoàn đến Sao Hỏa có thể cần tổng công suất 2-4 MW, đòi hỏi nhiều động cơ đẩy cùng hoạt động suốt hơn 23.000 giờ.
"Tại NASA, chúng tôi tiến hành đồng thời nhiều dự án và chưa bao giờ rời mắt khỏi Sao Hỏa. Việc động cơ đẩy hoạt động thành công trong thử nghiệm mới chứng minh bước tiến thực sự hướng tới việc đưa phi hành gia Mỹ đặt chân lên hành tinh đỏ", Jared Isaacman chia sẻ.
Gợi ý thực hành:
1. Theo dõi thông báo từ cơ quan địa phương tại California.
2. Kiểm tra nguồn chính thức trước khi chia sẻ lại thông tin.