Perseverance bắt đầu khám phá sao Hỏa
Tàu tự hành Perseverance (NASA) đã hạ cánh thành công lên Sao Hỏa ngày 18/2, 203 ngày sau khi bắt đầu được phóng từ Cape Canaveral ở Florida. Con tàu tự hành, vốn được truyền năng lượng từ Máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ đa nhiệm vụ (MMRTG) do Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) và đối tác phát triển, sẽ khám phá núi lửa Jezero và thu thập các mẫu vật để cuối cùng mang trở lại trái đất.
Đồ họa cho thấy các sự kiện này xuất hiện trong những phút quan trọng Perseverance của NASA hạ cánh xuống bề mặt sao Hỏa.
Cú chạm thành công này do trung tâm kiểm soát nhiệm vụ tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy phản lực của NASA ở Nam California thông báo vào 3 giờ 55 phút chiều. Tàu tự hành – được NASA miêu tả như một “nhà địa chất và sinh học vũ trụ robot” –trải qua nhiều tuần thử nghiệm trước khi bắt đầu quá trình thực nghiệm khoa học kéo dài hai năm ở miệng lúi lửa, nơi nó sẽ tìm hiểu về đất và trầm tích của các hồ cổ đại và đồng bằng ven sông cổ đại để xác định các đặc điểm về địa chất và khí hậu quá khứ của vùng này. Chiến dịch đem mẫu Sao Hỏa trở lại, vốn do NASA và ESA (Cơ quan hàng không vũ trụ châu Âu) đặt ra nhằm mục tiêu đưa các mẫu vật thu thập được bằng Perseverance về trái đất, nơi chúng sẽ được nghiên cứu về các tín hiệu về sự sống trong quá khứ.
“Việc hạ cánh này là một trong những khoảng khắc đáng nhớ với NASA, Mỹ và cuộc khám phá vũ trụ toàn cầu – khi chúng ta biết chúng ta cùng trên đỉnh của khám phá và mài sắc cây bút của mình, vì vậy để nói, để viết lại những cuốn sách giáo khoa về sự sống”, Steve Jurczyk – quyền quản lý NASA, nói. Nhiệm vụ Mars 2020 Perseverance với “những nhân cách hóa lý tưởng con người của Perseverance hướng về tương lai sẽ giúp chúng ta chuẩn bị cho sự khám phá của con người lên hành tinh đỏ”, ông nói thêm.
“Perseverance là bước đầu tiên đem đá và tầng phong hóa từ Sao Hỏa về trái đất. Chúng ta không biết những mẫu vật còn nguyên sơ đó sẽ nói với chúng ta điều gì nhưng những gì chúng có thể nói với chúng ta là vô cùng vĩ đại – bao gồm việc sự sống có thể từng tồn tại ngoài trái đất”, Thomas Zurbuchen, nhà quản lý về khoa học của NASA, nói.
“Thật thú vị khi thấy Perseverance, được truyền năng lượng bằng máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ, hạ cánh xuống sao Hỏa một cách thành công! Đây chỉ là một trong nhiều ví dụ về nhiều cách thức mà khoa học và công nghệ hạt nhân có thể đóng góp vào sự tiến bộ của loài người”, Tổng giám đốc World Nuclear Association Sama Bilbao y Léon nói.
Bức ảnh cho thấy địa điểm hạ cánh.
Tăng cường năng lực Pu-238
Máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ đa nhiệm vụ MMRTG cung cấp cho Persevance điện năng và nhiệt, được DOE và đối tác phát triển các hệ phát điện dành cho những ứng dụng vũ trụ dân sự. Hệ phát điện đồng vị phóng xạ do Phòng thí nghiệm quốc gia Idaho (INL) phát triển và chuyển đổi nhiệt từ quá trình phân rã nhiên liệu plutonium-238 (Pu-238) – do Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge cung cấp – thành điện năng. Vòng đời vận hành của nó sẽ kéo dài 14 năm.
Người ta tạo ra Pu-238 từ việc chiếu xạ neptunium-237, vốn được tái sinh từ nhiên liệu của lò phản ứng nghiên cứu hoặc từ những mục tiêu đặc biệt, trong các lò phản ứng nghiên cứu nhưng Mỹ đã mất năng lực sản xuất ra vật liệu này từ cuối những năm 1980 sau khi đóng cửa các lò phản ứng tại Savannah River. DOE cùng với NASA trong năm 2015 đã tái thiết việc sản xuất này tại Lò phản ứng đồng vị xung cao (HFIR) tại ORNL, nơi đã tạo ra được 1 kg vật liệu chứa nhiệt này.
DOE nói rằng đang tiếp tục gia tăng quy mô sản xuất Pu-238 để hỗ trợ mục tiêu sản xuất 1,5kg mỗi năm của NASA vào năm 2026. Một tổ hợp thứ hai gồm bảy bia neptunium oxide và một bột kim loại nhôm được tải vào trong Lò phản ứng thử nghiệm tiên tiến (ATR) INL, nơi sẽ chiếu xạ vật liệu trong vòng 55 đến 58 ngày, DOE thông báo. Các mục tiêu chiếu xạ này sau đó sẽ được gửi tới ORNL để tách chiết plutonium và xác nhận chất lượng và khối lượng của vật liệu chứa nguồn nhiệt được tạo ra. INL chờ đợi sẽ tạo ra được 30 gram vật liệu Pu-238 từ hai chiến dịch phát triển đầu tiên của mình. Bảy bia ban đầu đã được tải vào ATR trong tháng 7/2019.
“Trong khi Mỹ đủ nhiên liệu để hỗ trợ các nhiệm vụ không gian sang cả thập kỷ tới, mối quan hệ đối tác giữa DOE và NASA vẫn được tiếp tục để đảm bảo là có một nguồn cung cấp plutonium nội địa để hỗ trợ các nhiệm vụ tương lai”, DOE cho biết.
Hệ phát điện đồng vị phóng xạ do Phòng thí nghiệm quốc gia Idaho (INL) phát triển và chuyển đổi nhiệt từ quá trình phân rã nhiên liệu plutonium-238.
Những bước tiếp theo
Đầu tuần này, nhà quản lý và cung cấp vận hành Liên minh Năng lượng Battelle LLC cho INL loan báo sẽ tiếp tục hợp tác với NASA và DOE để tìm kiếm đối tác công nghiệp nhằm thiết kế một hệ điện năng mới, nó được coi là bước tiếp theo cho những cuộc khám phá không gian.
Hệ điện đồng vị phóng xạ động lực (RPS) sẽ sử dụng Pu-238 như một nguồn nhiệt và sẽ được thiết kế cho nhiệm vụ khám phá mặt trăng tiềm năng vào cuối thập kỷ 2020. Dự án công nghệ này nhằm mục tiêu phát triển và thể hiện hiệu suất của một hệ hiệu quả gấp ba lần so với công nghệ RPS hiện hành. Việc chuyển đổi năng lượng động lực hiệu quả hơn việc chuyển đổi nhiệt điện do các hệ hiện hành như Perseverance, INL nói. Nó cho phép một Dynamic RPS tạo ra lượng điện năng tương đương với ít plutonium-238 hơn và mở rộng điện từ đồng vị phóng xạ ứng dụng trên các hệ lớn hơn.
Trong bảy năm tới, dự án này sẽ tiến triển thông qua các pha tăng thêm để chế tạo và xác định chất lượng của một hệ Dynamic RPS cho những nhiệm vụ khám phá khoa học trong tương lai, bao gồm cả các thực nghiệm quy mô nhỏ trên mặt trăng, các tàu tự hành và các tàu vũ trụ cỡ nhỏ, INL nói.
Anh Vũ tổng hợp
Nguồn bài và ảnh: https://www.world-nuclear-news.org/Articles/Perseverance-begins-exploring-on-Mars
https://edition.cnn.com/2021/02/18/world/mars-perseverance-rover-landing-scn-trnd/index.html
