Những công nghệ giúp nhân loại tiến xa trong chinh phục vũ trụ

Động cơ xung hạt nhân, động cơ Ion hay phản vật chất là một số giải pháp có thể giúp nhân loại đi xa hơn trong vũ trụ.
Những công nghệ giúp nhân loại tiến xa trong chinh phục vũ trụ

Chinh phục những khu vực xa xôi của vũ trụ luôn là niềm mơ ước lớn lao của nhân loại. Việc các nhà khoa học thời Đức Quốc xã phát minh ra tên lửa đã thắp sáng hy vọng khám phá vũ trụ của con người. Đến năm 1957, Liên Xô phóng thành công vệ tinh nhân tạo đầu tiên lên không gian. Sự kiện này tạo nên cuộc cách mạng không gian vũ trụ cho nhân loại.

Những công nghệ giúp nhân loại tiến xa trong chinh phục vũ trụ - anh 1

Mỗi lần phóng tàu con thoi Challenger của cần khoản ngân sách tới 1,5 tỷ USD nhưng vẫn chưa giúp cho nhân loại thoát ra khỏi Hệ mặt trời. Ảnh: Wikipedia

Tuy nhiên, trong quá trình nghiên cứu công nghệ chinh phục không gian, các nhà khoa học phải đối mặt với thách thức vô cùng to lớn, đó là vấn đề năng lượng. Phương tiện chủ yếu để chinh phục vũ trụ là tên lửa đẩy. Tuy nhiên, nguồn năng lượng này rất nặng nề và đắt đỏ, nhưng nó chỉ có thể mang theo tải trọng khiêm tốn để thắng lực hấp dẫn của trái đất.

Theo NASA, để phóng tàu con thoi Challenger lên quỹ đạo cần đến 2 tên lửa đẩy nhiên liệu rắn SRB với khối lượng 1.180 tấn và thời gian hoạt động chỉ 127 giây cùng một bồn chứa nhiên liệu lỏng cho động cơ của tàu con thoi có trọng lượng 760 tấn. Lượng nhiên liệu khổng lồ này chỉ nâng được tàu con thoi có khối lượng khoảng 68 tấn.

Những công nghệ giúp nhân loại tiến xa trong chinh phục vũ trụ - anh 2
Ảnh minh họa

Ngoài ra, các nhà khoa học nhận thấy, động cơ tên lửa không đủ mạnh để giúp phi thuyền đi nhanh hơn trong vũ trụ. Ví dụ, tàu thăm dò Voyager 1 được NASA phóng lên quỹ đạo vào năm 1977 để nghiên cứu Hệ mặt trời. Nó đã chu du trong vũ trụ tới 38 năm nhưng vẫn chưa thoát ra khỏi Thái Dương Hệ.

Động cơ xung hạt nhân, động cơ Ion hay phản vật chất là một số giải pháp có thể giúp nhân loại đi xa hơn trong vũ trụ.

Động cơ xung hạt nhân:

Ứng dụng vụ nổ hạt nhân làm động cơ đẩy là khái niệm do nhà vật lý Freeman Dyson đề xuất vào năm 1958. Ông kết hợp với nhà vật lý hạt nhân Ted Taylor và tập đoàn General Atomics để triển khai Dự án Orion. Người ta sẽ tiến hành một vụ nổ hạt nhân có kiểm soát ở đuôi tàu vũ trụ, một bộ đệm đặc biệt sẽ hấp thụ sóng xung kích từ vụ nổ để đẩy tàu di chuyển với tốc độ chóng mặt.

Những công nghệ giúp nhân loại tiến xa trong chinh phục vũ trụ - anh 3

Động cơ xung hạt nhân là giải pháp khả thi nhất trong nỗ lực chinh phục vũ trụ của nhân loại. Ảnh đồ họa: NASA

Theo tính toán của các nhà khoa học, động cơ xung hạt nhân có thể đạt 12% tốc độ ánh sáng (36.000 km/s). Với tốc độ này, phi thuyền chỉ mất 1,5 ngày để đến sao Hải Vương so với 10,1 năm như hiện tại. Tiềm năng từ động cơ xung hạt nhân là rất lớn nhưng con người vẫn chưa thể kiểm soát công nghệ đặc biệt này.

Động cơ Ion:

Đây là một loại động cơ điện từ sử dụng trong không gian bằng cách phóng các ion đã được gia tốc. Loại năng lượng này tạo ra lực đẩy rất nhỏ so với tên lửa dùng nhiên liệu hóa học nhưng có xung lượng rất lớn. Khi động cơ hoạt động liên tục trong một quảng thời gian nhất định, nó có thể giúp tàu vũ trụ đạt tốc độ nhanh gấp nhiều lần so với tên lửa.

Tuy nhiên, động cơ Ion gặp phải rắc rối liên quan đến Thuyết tương đối, khi tăng lượng phóng các ion, mức năng lượng sử dụng cần thiết tăng theo cấp số nhân trong khi lực đẩy chỉ tăng ở mức tuyến tính. Động cơ mới đã được ứng dụng trong tàu thăm dò Deep Space 1. Ưu điểm của động cơ Ion là sử dụng ít nhiên liệu hơn so với tên lửa, nhưng nó không giúp tàu thăm dò di chuyển nhanh hơn. Theo Zidbits, động cơ này mất 2 ngày để tăng tốc độ từ 0 lên 96 km/h.

Phản vật chất:

Đây là loại nhiên liệu mạnh mẽ nhất mà con người từng biết đến. Một gram chất này có thể tạo ra năng lượng tương đương vụ nổ hạt nhân ở Hiroshima, Nhật Bản. Một tàu vũ trụ ứng dụng động cơ từ phản vật chất có thể giúp con người chinh phục những thiên hà xa xôi. Tuy nhiên, khả năng sử dụng phản vật chất vào thực tế còn khá xa vời. Hiện tại, các nhà khoa học mới thử nghiệm vài nguyên tử bằng máy gia tốc hạt cỡ lớn LHC thuộc Tổ chức Nghiên cứu hạt nhân châu Âu (

Các nhà khoa học tại CERN ước tính, để tạo ra 28,3 gram phản vật chất cần khoản kinh phí tới 24.000 tỷ USD. Tìm kiếm nguồn năng lượng thay thế động cơ tên lửa là bài toán hóc búa với các nhà khoa học. Rất nhiều giải pháp đã được đề xuất nhưng tất cả vẫn đang ở giai đoạn nghiên cứu. Con đường chinh phục vũ trụ của nhân loại vẫn còn nhiều chông gai, thử thách ở phía trước.

Xem thêm:

- Sức mạnh của loại vũ khí hủy diệt khủng khiếp nhất nhân loại

- 8 loại vật chất đắt nhất hành tinh

- Những sự thật thú vị về cuộc sống quanh ta (1)

- 'Bậc thầy vũ trụ' Stephen Hawking và dự án triệu đô tìm sự sống ngoài Trái đất

Nguồn Zing News

Nhân viên y tế làm việc tại khu vực điều trị cho bệnh nhân nhiễm Ebola. (Ảnh: AFP/TTXVN)
Bộ Y tế tăng cường giám sát trước nguy cơ dịch Ebola
(Ngày Nay) - Người đi về từ khu vực đang có dịch cần tự theo dõi sức khỏe trong 21 ngày; không tiếp xúc trực tiếp với người có triệu chứng nghi ngờ mắc bệnh Ebola, máu, dịch cơ thể hoặc đồ dùng của người bệnh.
Trí tuệ nhân tạo: Hướng đi mới trong điều trị các bệnh đường hô hấp mạn tính
Trí tuệ nhân tạo: Hướng đi mới trong điều trị các bệnh đường hô hấp mạn tính
(Ngày Nay) - Ngày 15/5, bệnh viện tổng hợp thuộc Đại học Annam (Hàn Quốc) cho biết, nhóm nghiên cứu do Giáo sư Sue In Choi và Giáo sư Eun Joo Lee thuộc Khoa Hô hấp, Dị ứng và Hồi sức tích cực chủ trì đã chứng minh giá trị lâm sàng của việc thu thập và trực quan hóa dữ liệu âm thanh phổi bằng thiết bị nghe kỹ thuật số.
Các đối tượng trong vụ tổ chức sử dụng trái phép chất ma túy xảy ra tại khu vực bãi tắm Tùng Thu (đặc khu Cát Hải, Hải Phòng). Ảnh giữa, hàng trên: Lê Ánh Nhật (nghệ danh là ca sĩ Miu Lê)
Khởi tố, tạm giam ca sĩ Miu Lê về hành vi tổ chức sử dụng ma túy
(Ngày Nay) - Công an thành phố Hải Phòng cho biết: Ngày 16/5, Cơ quan cảnh sát điều tra Công an thành phố Hải Phòng đã ra quyết định khởi tố bị can, áp dụng biện pháp ngăn chặn tạm giam đối với Lê Ánh Nhật (nghệ danh là ca sĩ Miu Lê) do có hành vi “tổ chức sử dụng trái phép chất ma túy”.
GEN READ mở không gian đối thoại lịch sử qua những trang sách
GEN READ mở không gian đối thoại lịch sử qua những trang sách
(Ngày Nay) - Ngày 16/5 vừa qua, sự kiện văn hóa đọc GEN READ do nhóm sinh viên Học viện Báo chí và Tuyên truyền tổ chức đã diễn ra tại Câu lạc bộ Hai Ba (23 Cao Bá Quát, Ba Đình, Hà Nội). Nổi bật trong khuôn khổ chương trình là hoạt động Book Club với chủ đề “Dòng Ký Ức: Lịch sử qua những trang sách” đã thu hút sự tham gia thảo luận và chia sẻ góc nhìn về lịch sử qua những cuốn sách và góc nhìn cá nhân.
Chỉ với 208 câu thơ lục bát giản dị của Chủ tịch Hồ Chí Minh, cuốn sách Lịch sử nước ta đã tái hiện hành trình hàng nghìn năm dựng nước và giữ nước của dân tộc bằng cách kể gần gũi, giàu cảm xúc.
Cuốn sách "Lịch sử nước ta": Bài học yêu nước từ những vần thơ giản dị
(Ngày Nay) - Với diện mạo mới giàu tính trực quan và hình ảnh sinh động, cuốn sách "Lịch sử nước ta" do Nhà xuất bản Chính trị quốc gia Sự thật xuất bản, phát hành, hứa hẹn trở thành người bạn đồng hành gần gũi của bạn đọc, đặc biệt là các em nhỏ trong hành trình tìm hiểu lịch sử, nuôi dưỡng tình yêu và lòng tự hào về lịch sử dân tộc.