Dự án chấn động: Tàu du hành vũ trụ sang chảnh, siêu tốc

Một công ty khởi nghiệp của Anh đã gây chấn động cộng đồng thám hiểm không gian sau khi công bố kế hoạch sử dụng hệ thống đẩy nhiệt hạch mới để cung cấp năng lượng cho đội tàu quỹ đạo gồm các tên lửa “giống người ngoài hành tinh” có thể tái sử dụng, được gọi là Sunbirds , mà công ty cho biết có thể cách mạng hóa cách chúng ta khám phá hệ mặt trời và xa hơn nữa.

Công nghệ đầy tham vọng

Công nghệ đằng sau dự án đầy tham vọng này sẽ bắt đầu thử nghiệm trong năm nay và có thể đưa vào không gian vào năm 2027, Richard Dinan, người sáng lập và giám đốc điều hành của Pulsar Fusion, đơn vị đang chế tạo tên lửa, cho biết. Tuy nhiên, công ty không đặt ra mốc thời gian cụ thể về thời điểm tàu vũ trụ tương lai này có thể trở thành hiện thực. Một chuyên gia cho biết, có thể phải mất ít nhất một thập kỷ nữa, nếu không muốn nói là lâu hơn.

Pulsar Fusion, công ty cũng sản xuất động cơ đẩy plasma truyền thống và đang phát triển động cơ phân hạch hạt nhân, lần đầu tiên công bố dự án Sunbird hồi tháng 3 vừa qua sau khi phát triển khái niệm này trong “bí mật hoàn toàn” trong thập kỷ qua. Sau đó, dự án đã được công bố đầy đủ với công chúng tại Triển lãm Space-Comm Expo ở trung tâm ExCel của London.

Về mặt lý thuyết, các tên lửa được đề xuất sẽ được lưu trữ trong các bến vệ tinh quỹ đạo lớn trước khi được triển khai và gắn vào các tàu vũ trụ khác và nhanh chóng đẩy chúng đến đích như “tàu kéo vũ trụ” khổng lồ, điều này sẽ giúp giảm đáng kể chi phí cho các sứ mệnh không gian đường dài.

Một video ý tưởng cho thấy cách các tên lửa tương lai có thể được sử dụng để vận chuyển tàu vũ trụ lớn hơn đến sao Hỏa và quay trở lại bằng cách sử dụng các trạm kết nối ở cả hai đầu của hành trình.

Công nghệ cốt lõi của Sunbirds là động cơ Duel Direct Fusion Drive (DDFD), công ty tuyên bố rằng công nghệ này sẽ khai thác sức mạnh khó nắm bắt của phản ứng tổng hợp hạt nhân và theo lý thuyết, sẽ tạo ra tốc độ xả cao hơn nhiều so với tốc độ hiện tại.

Theo Pulsar Fusion, nếu thành công, điều này có thể cắt giảm một nửa thời gian di chuyển đến sao Hỏa và cho phép các tàu thăm dò tiếp cận sao Diêm Vương trong 4 năm. Kỷ lục hiện tại cho một chuyến đi đến sao Diêm Vương là 9,5 năm, được thiết lập bởi tàu vũ trụ New Horizons của NASA vào năm 2015.

Chim mặt trời bay siêu nhanh

Nếu Pulsar có thể làm chủ được DDFD, kế hoạch là sử dụng Sunbirds như “tàu kéo vũ trụ” có thể đẩy bất kỳ tàu vũ trụ nào từ quỹ đạo Trái Đất tầm thấp (LEO) xa hơn vào không gian, phần lớn là vì phản ứng nhiệt hạch không khả thi hoặc an toàn để phóng tên lửa trực tiếp từ bề mặt Trái Đất.

Vì vậy, thay vì phải chế tạo những tên lửa khổng lồ với động cơ đẩy lớn để thoát hoàn toàn khỏi lực hấp dẫn của Trái đất, như tên lửa Starship của SpaceX , sunbird sẽ cho phép bất kỳ tàu vũ trụ nào bay vào LEO thoát khỏi lực kéo của Trái đất. Điều này sẽ khiến các sứ mệnh lên mặt trăng, sao Hỏa và xa hơn nữa khả thi hơn nhiều và rẻ hơn.

Pulsar cũng hình dung Sunbirds hoạt động như một cục pin có thể cung cấp năng lượng cho hệ thống của bất kỳ tàu vũ trụ nào mà nó gắn vào trong suốt hành trình. Mặc dù đây không phải là mục tiêu chính.

Dinan cho biết một sức hấp dẫn lớn khác của Sunbirds là chúng chỉ cần một lượng nhiên liệu nhỏ và có thể dễ dàng nạp lại nhiên liệu khi chúng “đậu” trên các trạm kết nối quỹ đạo, khiến chúng có khả năng tái sử dụng cao hơn nhiều so với hầu hết các hệ thống đẩy khác.

Sunbirds có thể dài khoảng 30 m và được mô tả là có “thiết kế giống người ngoài hành tinh đặc biệt” trong thông cáo báo chí ban đầu. Điều này là do lớp vỏ bọc “giống xe tăng” dày, hy vọng sẽ cho phép chúng sống sót trước bức xạ vũ trụ và thiên thạch siêu nhỏ trong không gian, đó là lý do tại sao chúng trông “siêu kỳ lạ”, Dinan cho biết.

Mỗi Sunbird có thể tốn hơn 90 triệu đô la Mỹ để sản xuất, chủ yếu là do heli-3 rất đắt đỏ. Trong tương lai, heli-3 có thể được khai thác từ regolith trên mặt trăng, sẽ rẻ hơn nhiều so với việc cố gắng sản xuất nó trên Trái đất. Nhưng hiện tại điều này không nằm trong kế hoạch của Pulsar.

Pulsar sẽ tiến hành các thử nghiệm tĩnh đầu tiên của động cơ DDFD trong năm nay bên trong một cặp buồng chân không khổng lồ mới được xây dựng tại khuôn viên của công ty ở Bletchley, Anh. Đây là những buồng chân không lớn nhất cùng loại ở Anh và có thể là lớn nhất ở châu Âu.

Những thử nghiệm ban đầu này sẽ không sử dụng heli-3 vì nó quá đắt để có được để sử dụng trong nguyên mẫu, nghĩa là sẽ không đạt được phản ứng tổng hợp thực sự. Thay vào đó, một “khí trơ” sẽ được sử dụng thay thế để kiểm tra cách động cơ có thể hoạt động về mặt lý thuyết.

Tiếp theo, Pulsar Fusion có kế hoạch thực hiện một cuộc trình diễn quỹ đạo cho một số “thành phần công nghệ quan trọng” vào năm 2027.