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

Tổ chức Liên hoan Múa rối quốc tế - 2024 tại Hà Nội
Tổ chức Liên hoan Múa rối quốc tế - 2024 tại Hà Nội
(Ngày Nay) - Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch đã giao Cục Nghệ thuật biểu diễn chủ trì, phối hợp với Cục Hợp tác quốc tế, Hội Nghệ sỹ Sân khấu Việt Nam, Sở Văn hóa và Thể thao thành phố Hà Nội, Nhà hát Múa rối Việt Nam và các cơ quan, đơn vị liên quan tổ chức Liên hoan Múa rối quốc tế - 2024, dự kiến diễn vào tháng 10/2024, tại Hà Nội.
Bảo đảm môi trường du lịch an toàn cho du khách dịp nghỉ lễ
Bảo đảm môi trường du lịch an toàn cho du khách dịp nghỉ lễ
(Ngày Nay) - Trước nhu cầu du lịch dự báo sẽ tăng cao trong dịp nghỉ lễ 30/4 và 1/5, Sở Du lịch Hà Nội đã có công văn gửi các sở, ngành, quận, huyện, thị xã, tổ chức, cá nhân quản lý khu, điểm du lịch trên địa bàn đảm bảo an ninh, an toàn cho khách du lịch và giữ gìn môi trường du lịch Thủ đô.
Tổng thống Pháp Emmanuel Macron.
Tổng thống Pháp: Châu Âu cần bớt lệ thuộc vào Mỹ
(Ngày Nay) - Tổng thống Pháp cho rằng châu Âu cần cần thay đổi quy mô phòng thủ giúp châu lục này thiết lập đối thoại với các nước thứ ba, bớt lệ thuộc vào Mỹ và có khả năng đương đầu tốt hơn với các mối đe dọa.
UBND tỉnh Quảng Trị, T&T Group và Công ty năng lượng SK E&S ký kết hợp tác đầu tư, thương mại, chuyển đổi năng lượng và tăng trưởng xanh
Tỉnh Quảng Trị và T&T Group hợp tác chuyển đổi năng lượng - tăng trưởng xanh với Tập đoàn SK
Ngày 24/4, tại Seoul (Hàn Quốc), với mục tiêu nhằm củng cố và tăng cường quan hệ hợp tác về đầu tư, thương mại và tăng trưởng xanh tại tỉnh Quảng Trị, UBND tỉnh Quảng Trị, Tập đoàn T&T Group và SK E&S (Hàn Quốc) đã ký kết biên bản ghi nhớ hợp tác về đầu tư, thương mại, chuyển đổi năng lượng và tăng trưởng xanh.
Phó Thủ tướng yêu cầu rà soát điều chỉnh dự án thu hồi đất sân bay Long Thành
Phó Thủ tướng yêu cầu rà soát điều chỉnh dự án thu hồi đất sân bay Long Thành
Văn phòng Chính phủ vừa có Văn bản số 2705/VPCP-CN, truyền đạt ý kiến Phó Thủ tướng Chính phủ Trần Hồng Hà yêu cầu UBND tỉnh Đồng Nai rà soát, hoàn thiện hồ sơ điều chỉnh Dự án thu hồi đất, bồi thường, hỗ trợ, tái định cư Cảng hàng không quốc tế Long Thành theo hướng xác định chính xác diện tích đất sử dụng cho sân bay và diện tích đất tái định cư cho dự án xây dựng sân bay Long Thành, gửi Bộ Kế hoạch và Đầu tư thẩm định bổ sung, trình Thủ tướng Chính phủ xem xét, phê duyệt.
Thúc đẩy phổ cập công nghệ blockchain và AI
Thúc đẩy phổ cập công nghệ blockchain và AI
Ngày 24/4, tại Diễn đàn thường niên về Công nghệ chuỗi khối (Blockchain) và trí tuệ nhân tạo (AI): Cuộc cách mạng tương lai, Hiệp hội Blockchain Việt Nam đã ra mắt Viện Công nghệ Blockchain và Trí tuệ nhân tạo (ABAII).
WHO: Các loại vaccine cứu 154 triệu mạng người trong 50 năm
WHO: Các loại vaccine cứu 154 triệu mạng người trong 50 năm
Các nỗ lực tiêm chủng trên toàn cầu đã giúp cứu được 154 triệu mạng sống trong 50 năm qua. Đáng chú ý, phần lớn những người được hưởng lợi là trẻ sơ sinh. Đây là kết quả mới được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) công bố ngày 24/4, phản ánh hiệu quả của các chiến dịch tiêm chủng trên toàn cầu trong nhiều thập niên qua.
Du lịch Thái Lan bội thu từ lễ hội Songkran
Du lịch Thái Lan bội thu từ lễ hội Songkran
Bộ Du lịch và Thể thao Thái Lan cho biết việc kéo dài lễ hội Songkran trong vòng 3 tuần đã giúp tạo ra khoản doanh thu lên tới 140 tỷ baht (3,7 tỷ USD) cho ngành du lịch nước này, thu hút 1,9 triệu khách du lịch nước ngoài đến thăm trong thời gian diễn ra lễ hội.