Sử dụng năng lượng hạt nhân công nghệ mới để thám hiểm sao Hỏa
Sứ mệnh sao Hỏa sắp tới của châu Âu sẽ sử dụng một thiết bị chạy bằng năng lượng hạt nhân công nghệ tiên phong, khai thác sự phân rã phóng xạ americium. Đây là thiết bị vũ trụ đầu tiên sử dụng nguồn phóng xạ này.
Mới đây, Cơ quan Vũ trụ châu Âu ESA đã công bố kế hoạch sứ mệnh sao Hoả, cùng với các chi tiết về thỏa thuận với Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ NASA, thể hiện rõ đóng góp của NASA cho sứ mệnh đưa tàu thám hiểm sao Hỏa đầu tiên của châu Âu, tên gọi Rosalind Franklin, lên hành tinh đỏ.
Ban đầu, ESA hợp tác với cơ quan vũ trụ Nga Roscosmos trong sứ mệnh này nhưng đã hủy bỏ quan hệ đối tác vào năm 2022.
Các thiết bị khai thác nhiệt sinh ra từ sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ, được gọi là bộ gia nhiệt đồng vị phóng xạ (RHU), cho phép tàu vũ trụ hoạt động mà không cần dựa vào nguồn điện do các tấm pin mặt trời tạo ra. ESA trước đây thường dựa vào các đối tác Mỹ hoặc Nga để cung cấp RHU sử dụng phóng xạ plutonium-238 cho các sứ mệnh không gian, nhưng kể từ năm 2009, ESA đã thực hiện chương trình riêng của mình để tạo ra RHU.
Các thiết bị gia nhiệt của ESA sẽ không chỉ là thiết bị đầu tiên ở châu Âu mà còn là thiết bị đầu tiên trên toàn cầu sử dụng americium-241, một sản phẩm phụ của quá trình phân rã plutonium mang lại ít năng lượng hơn trên mỗi gam, nhưng dồi dào hơn và rẻ hơn, có nghĩa là ngay cả khi RHU cần nhiều đồng vị hơn để hoạt động thì nhìn chung chúng có thể rẻ hơn. Orson Sutherland, trưởng nhóm thám hiểm sao Hỏa của ESA, cho biết: “Việc phát triển và ra mắt RHU châu Âu sẽ là thành tựu đầu tiên của ESA và là một thành tựu lớn”.
Xe tự hành Rosalind Franklin được trang bị độc đáo để tìm kiếm dấu vết của sự sống cổ xưa trên sao Hỏa. Mũi khoan dài 2 mét cho phép nó đào sâu bên dưới bề mặt. Sứ mệnh đã bị trì hoãn từ năm 2018 do các vấn đề kỹ thuật cũng như đại dịch COVID-19, trước cả khi căng thẳng leo thang giữa châu Âu và Nga.
Do việc triển khai sứ mệnh sao Hỏa không có sự tham gia của Roscosmos, bên vốn có nhiệm vụ chế tạo tàu đổ bộ, ESA phải tạo ra một tàu đổ bộ mới do châu Âu thiết kế và dựa vào NASA để lấp đầy những lỗ hổng còn lại về trang thiết bị. Theo thỏa thuận, NASA sẽ cung cấp tên lửa phóng ExoMars vào năm 2028, cũng như cung cấp động cơ phanh cho tàu đổ bộ. NASA cũng sẽ cung cấp bộ gia nhiệt đồng vị phóng xạ cho tàu thăm dò.
Nguyễn Long
