#j2team_share #space #future #spaceship1
Con người luôn muốn khám phá vũ trụ, và tàu liên hành tinh là thứ sẽ giúp con người đặt chân lên các hệ hành tinh trong hệ mặt trời cũng như các hệ sao khác trong tương lai.
Hôm nay chúng ta sẽ điểm danh một số loại tàu liên sao hiện tại và tương lai mà các nhà khoa học đã dự đoán được với cơ sở khoa học hiện tại.
**Tên lửa nhiên liệu hóa học:
**Đầu tiên ta sẽ đến với "xung lực riêng" của lực đẩy tên lửa, đó là hệ số lực đẩy tên lửa nhân với thời gian tên lửa được đốt, đơn vị là giây. Từ bảng trong hình đính kèm cho thấy các tên lửa nhiên liệu hóa học có xung lực riêng thấp nhất, động cơ của chúng chỉ cháy vài phút. Phần lớn năng lượng của tên lửa hóa học dùng để nâng trọng lượng của chính nó. Đây được coi là thế hệ tàu liên hành tinh đầu tiên tuy nhiên hiệu quả của chúng mang lại thấp và vận tốc không cao vì càng bay nhanh thì năng lượng tiêu hao càng tăng theo cấp số nhân.
**Tên lửa hạt nhân:
**Từ thập niên 1950, thời kì ai cũng khiếp sợ chiến tranh nguyên tử, một số nhà khoa học nguyên tử đã nghiên cứu những ứng dụng cho mục đích hòa bình của năng lượng hạt nhân, trong đó dùng nó để chạy tàu không gian. Nguyên lý rất đơn giản, họ sẽ tạo ra các quả bom nguyên tử nhỏ lần lượt thả chúng ra sau đuôi tàu, sóng xung kích đẩy tàu lên phía trước. Về nguyên tắc nếu thả đủ lượng bom, tốc độ của tàu sẽ đạt được gần với vận tốc ánh sáng. Thách thức là phải kiểm soát loạt nổ sao cho chuẩn và tàu không bị phá hủy giữa chừng. Có nhiều mẫu tàu được thiết kế, mẫu lớn nhất đường kính nửa cây số nặng tám triệu tấn do 1080 quả bom đẩy đi, nó có thể đạt 10% tốc độ ánh sáng và đến hệ sao gần nhất sau 40 năm, tuy nhiên hiệp ước cấm thử hạt nhân năm 1963 khiến cho kế hoạch chỉ nằm trên các cuốn sách khoa học cũ.
**Động cơ ion:
**Đây là loại động cơ đang được nghiên cứu, khởi động bằng các loại khí, ví dụ xeon. Nó đánh bật electron của các nguyên tử xenon, biến chúng thành ion, sau đó gia tốc ion bằng điện trường. Trong động cơ ion khá giống bên trong màn hình tivi, nơi điện và từ trường dẫn dắt một trùm electron.
Lực đẩy ion đo bằng đơn vị ounce, nhỏ đến mức khi bật động cơ trong phòng thí nghiệm dường như sẽ chẳng có gì xảy ra, tuy nhiên khi vào vũ trụ tốc độ của chúng sẽ dần tăng lên và vượt qua vận tốc các tên lửa hóa học. Dự kiến loại động cơ mới này sẽ đưa con người lên sao Hỏa vào năm 2030 (thay vì 9 tháng chỉ còn 40 ngày), dự đoán nó sẽ giữ vai trò trụ cột trong các nhiệm vụ du hành vũ trụ cuối thế kỉ 21.
**Động cơ buồm lazer:**
Đây còn được gọi là tàu "nano", là những con chip tinh vi đặt trên buồm và được cung cấp năng lượng bằng các chùm tia laser khổng lồ từ trái đất. Dự án Breakthrough Starshot dự kiến đưa con chip nặng chỉ 30g chứa hàng tỷ bóng bán dẫn đến hệ sao Centauri gần nhất trong vòng 20 năm, tốn 100 tỷ wat năng lượng laser, với vận tốc 1/5 vận tốc as.
Vấn đề hạn chế hiện tại là chùm laser phải ngắm với độ chính xác cực cao, chỉ lệch nhỏ sẽ khiến nhiệm vụ thất bại, công suất laser tối thiểu là 100 gigawatt mà 1 nhà máy điện hạt nhân chỉ cho ra khoảng1 gigawatt điện. Quá trình cấp vốn để xây dựng giàn phóng laser đủ mạnh và chính xác đang là nút thắt chưa thể tháo gỡ.
**Động cơ buồm ánh sáng:
**Tàu nano dùng laser để tạo lực đẩy chỉ là một loại trong nhóm nhiều tàu liên sao có tên là buồm ánh sáng. Giống thuyền buồm dùng lực đẩy của gió thì buồm ánh sáng tận dụng lực ánh sáng từ mặt trời. Ánh sáng cấu thành từ các photon, gặp vật cản nó sẽ tạo ra các áp lực nhỏ, khiến giới khoa học không biết đến sự tồn tại của nó, cho tời khi người ta quan sát đuôi sao chổi luôn hướng ra xa mặt trời, đó là các bụi tinh thể băng bị gió mặt trời thổi ngược lại. Tuy nhiên theo Nasa để đạt hiệu quả du hành liên sao, buồm quang năng phải rộng 100km, họ thừa nhận phải mất 50-100 để chế tạo và thử nghiệm nó.
Lần phóng buồm ánh sáng thành công duy nhất do người Nhật thực hiện vào năm 2010, vệ tinh IKAROS mang theo cánh buồm kích thước 14x14m được cấp năng lượng bằng lực ánh sáng mặt trời. Nó tới được Sao Kim sau 6 tháng, chứng minh buồm quang năng là công nghệ khả thi.

Dài quá xin để bài tiếp theo mình sẽ chia sẻ về các hệ động cơ khủng hơn...

2025 Việc lập trình sẽ do AI thực hiện, dev sẽ phải chuyển việc
#j2team_news #j2team_relax #future #tomorrow