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

Lễ cấp sắc của người Dao Đỏ xã Mỏ Vàng, tỉnh Lào Cai tạo điểm nhấn du lịch hấp dẫn.
Khai thác nguồn lực văn hóa dân tộc thiểu số
(Ngày Nay) - Sau sắp xếp đơn vị hành chính, trên nền tảng nguồn lực di sản được bổ sung và không gian văn hóa giàu bản sắc, các địa phương kết hợp hài hòa giữa bảo tồn và khai thác giá trị truyền thống, từng bước hình thành các sản phẩm công nghiệp văn hóa phục vụ phát triển du lịch.
“Vé về thanh xuân” - Chuyến tàu tái hiện ký ức tuổi trẻ
“Vé về thanh xuân” - Chuyến tàu tái hiện ký ức tuổi trẻ
(Ngày Nay) - Tối 25/4, tại Cung Thể thao Điền kinh (Hà Nội), đêm nhạc “Vé về thanh xuân” đã tái hiện hành trình ký ức đầy cảm xúc, từ những rung động đầu đời học sinh đến những chiêm nghiệm sâu sắc tuổi trưởng thành. Đêm nhạc không chỉ là sân khấu hội ngộ của nhiều thế hệ nghệ sĩ, mà còn tạo nên không gian trải nghiệm đặc biệt cho công chúng yêu nhạc.
Mô hình hoạt động 'Ngày thứ 6 không hẹn" tại Đồng Nai đã đáp ứng nhu cầu nhận kết quả ngay trong ngày của người dân.
Nâng cao hiệu quả hoạt động của chính quyền cấp cơ sở, năng lực cán bộ cấp xã
(Ngày Nay) - Song hành cùng lộ trình sắp xếp, tổ chức tinh gọn bộ máy đảm bảo hoạt động hiệu năng, hiệu lực, hiệu quả và đưa đất nước phát triển, ngày 24/4 vừa qua, tại Kỳ họp thứ Nhất, Quốc hội khoá XVI đã biểu quyết thông qua Nghị quyết về Chương trình giám sát của Quốc hội năm 2027 và Nghị quyết về thành lập Đoàn giám sát chuyên đề về “việc thực hiện chính sách, pháp luật trong quản lý, sử dụng tài sản công là trụ sở làm việc sau khi sắp xếp tổ chức bộ máy và đơn vị hành chính”.
Ảnh minh họa
Nghiên cứu hoàn thiện thể chế phát triển hệ thống giáo dục
(Ngày Nay) - Trong bối cảnh đổi mới đòi hỏi những đột phá về phát triển giáo dục, việc nghiên cứu, xác lập cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp hoàn thiện thể chế hệ thống giáo dục là yêu cầu cấp thiết, nhằm tạo động lực cho sự phát triển nhanh và bền vững của đất nước.
Cơ quan chức năng kiểm tra an toàn thực phẩm tại một cơ sở sản xuất, kinh doanh thực phẩm ở Hà Nội.
Siết chặt quản lý an toàn thực phẩm
(Ngày Nay) - Hằng năm ngành y tế đã phát hiện, xử lý hàng trăm nghìn tổ chức, cá nhân vi phạm về vệ sinh an toàn thực phẩm, nhưng số vụ ngộ độc thực phẩm tại các bếp ăn tập thể, ngộ độc thức ăn đường phố đang có xu hướng gia tăng. Để giải quyết vấn đề nêu trên mang tính dài hạn, chiến lược và xuyên suốt, Bộ Y tế, các bộ, ngành liên quan cần chuyển mạnh tư duy quản lý an toàn thực phẩm từ “kiểm soát từng khâu riêng lẻ” sang “quản lý toàn bộ chuỗi giá trị thực phẩm”.