Cánh buồm mặt trời giúp tàu vũ trụ bay không cần nhiên liệu

NASA đang thử nghiệm một hệ thống cánh buồm sử dụng năng lượng Mặt trời để đẩy tàu vũ trụ di chuyển trong không gian.

Tàu vũ trụ cánh buồm Mặt trời tiên tiến nhất thế giới bắt đầu hành trình vào 6h32 ngày 24/4 khi cất cánh trên tên lửa đẩy Electron của công ty Rocket Lab từ Tổ hợp phóng 1 ở Mahia, New Zealand. Đây là một trong hai khối hàng trong nhiệm vụ Beginning Of The Swarm. Dù chỉ lớn cỡ chiếc lò vi sóng, Hệ thống cánh buồm Mặt trời composite cao cấp (ACS3) của NASA có thể mở cánh buồm bằng nhựa mỏng trong khoảng 25 phút và trải rộng 80m2 với phần sào kéo căng dài 7m. Đây không phải cánh buồm Mặt trời đầu tiên phóng vào không gian, nhưng sào kéo căng làm từ vật liệu polymer composite cực nhẹ và cấu hình đặc biệt để xếp gọn của nó đánh dấu bước tiến quan trọng giúp hệ thống nhẹ và ổn định hơn, theo Popular Science.

Cánh buồm mặt trời giúp tàu vũ trụ bay không cần nhiên liệu
Mô phỏng tàu vũ trụ ACS3 di chuyển trong không gian. (Ảnh: NASA).

Hiện nay nằm ở quỹ đạo đồng bộ Mặt trời cách Trái đất 966m, ACS3 sẽ triển khai trong vòng vài tuần tới và chứng minh công nghệ có thể cung cấp năng lượng cho các nhiệm vụ không gian sâu mà không cần dùng nhiên liệu tên lửa sau khi phóng. Thông qua thu thập áp lực phát ra bởi năng lượng Mặt trời, cánh buồm mỏng có thể đẩy tàu vũ trụ ở tốc độ cực lớn, tương tự thuyền buồm. Giới kỹ sư đã chứng minh nguyên lý trước đây, nhưng dự án mới của NASA sẽ đặc biệt kiểm tra thiết kế hứa hẹn cấu tạo từ vật liệu composite polymer linh hoạt, gia cố bằng sợi carbon.

Sau khi triển khai, các sào kéo căng đóng vai trò như cột thuyền buồm giữ cho cánh buồm đủ căng để thu thập năng lượng Mặt trời. Điều khiến sào kéo căng của ACS3 đặc biệt là cách chúng được gập gọn. Hệ thống sào kéo căng của cánh buồm Mặt trời cần đủ cứng chắc để chịu được biến động nhiệt độ, cũng như đủ bền để tồn tại qua nhiệm vụ kéo dài. Tuy nhiên, cánh buồm Mặt trời quy mô lớn sẽ khá to. Hiện nay, NASA đang lên kế hoạch thiết kế cánh buồm rộng hơn 500m2, tương đương một sân bóng rổ. Những cánh buồm này cần hệ thống sào kéo căng cực kỳ dài, không thể đặt vừa trong khoang hàng của tên lửa.

Để giải quyết vấn đề, NASA cuộn sào kéo căng làm từ vật liệu composite mới vào gói hàng lớn cỡ phong thư. Khi sẵn sàng, các kỹ sư sẽ sử dụng hệ thống kéo tương tự lõi cuộn băng dính để mở sào, giúp giảm tối đa khả năng bị kẹt. Sau khi dựng xong, sào kéo căng sẽ giữ cánh buồm Mặt trời mỏng trong khi camera trên tàu ghi lại toàn bộ quá trình.

NASA hy vọng dự án sẽ cho phép họ đánh giá thiết kế cánh buồm Mặt trời mới đồng thời đo lực đẩy của nó sẽ ảnh hưởng như thế nào đến quỹ đạo thấp của tàu vũ trụ nhỏ. Các kỹ sư cũng sẽ đánh giá độ dẻo dai của sào kéo căng composite mới, nhẹ hơn 75% và ít bị biến dạng hơn 100 lần so với bất kỳ nguyên mẫu cánh buồm Mặt trời nào trước đây.

Sau chuyến bay ban đầu và giai đoạn thử nghiệm hệ thống phụ kéo dài ước tính hai tháng, ACS3 sẽ tiến hành kiểm tra khả năng nâng và hạ quỹ đạo của vệ tinh CubeSat trong nhiều tuần. Nếu hệ thống cánh buồm và sào kéo căng của ACS3 thành công, NASA sẽ tăng quy mô thiết kế đủ để du hành trong Hệ Mặt trời.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
NASA lập kỷ lục truyền dữ liệu qua 225 triệu km

NASA lập kỷ lục truyền dữ liệu qua 225 triệu km

Hệ thống truyền dữ liệu bằng laser trên tàu Psyche đang bay tới vành đai tiểu hành tinh chính giữa sao Hỏa và sao Mộc truyền dữ liệu về Trái đất ở khoảng cách kỷ lục.

Đăng ngày: 27/04/2024
Nokia sắp đưa mạng 4G lên Mặt trăng

Nokia sắp đưa mạng 4G lên Mặt trăng

Nhắn tin trên Mặt trăng hay truyền dữ liệu trên sao Hỏa dường như đã không còn là điều gì xa xôi.

Đăng ngày: 26/04/2024
Hé lộ sự tồn tại hành tinh thứ 9 trong Hệ Mặt trời chúng ta

Hé lộ sự tồn tại hành tinh thứ 9 trong Hệ Mặt trời chúng ta

Chúng ta biết rằng, có ít nhất 8 hành tinh đang tồn tại trong Hệ Mặt trời, nhưng có thể vẫn còn tồn tại những vật thể khác. Mới đây các nhà khoa học đã hé lộ thêm bằng chứng về hành tinh thứ 9.

Đăng ngày: 25/04/2024
Trung Quốc đưa nhóm phi hành gia mới lên trạm vũ trụ Thiên Cung

Trung Quốc đưa nhóm phi hành gia mới lên trạm vũ trụ Thiên Cung

Trung Quốc sẽ cử một phi hành đoàn mới tới trạm vũ trụ Thiên Cung, đây là nhiệm vụ mới nhất trong chương trình đưa phi hành gia lên Mặt trăng vào năm 2030.

Đăng ngày: 25/04/2024
Mặt trăng tách đôi, sinh ra

Mặt trăng tách đôi, sinh ra "mặt trăng thứ 3" cho Trái đất?

Kamo'oalewa, " mặt trăng thứ 3", hay nói đúng hơn là một "bán mặt trăng" của Trái đất, có thể ra đời từ hố va chạm Giordano Bruno khổng lồ.

Đăng ngày: 25/04/2024
Tàu đổ bộ của Nhật Bản sống sót thần kỳ sau 3 đêm cực lạnh trên Mặt trăng

Tàu đổ bộ của Nhật Bản sống sót thần kỳ sau 3 đêm cực lạnh trên Mặt trăng

Bất chấp những dự đoán bi quan, tàu thăm dò SLIM của Nhật Bản đã lập kỳ tích 3 lần hồi sinh sau khi trải qua đêm Mặt Trăng trong môi trường nhiệt độ lần lượt -183 độ C, -130 độ C và -170 độ C.

Đăng ngày: 24/04/2024
Hàn Quốc phóng vệ tinh nano đầu tiên

Hàn Quốc phóng vệ tinh nano đầu tiên

Ngày 24/4, Bộ Khoa học và Công nghệ thông tin Hàn Quốc cho biết, Hàn Quốc đã phóng một vệ tinh nano lên quỹ đạo Trái đất.

Đăng ngày: 24/04/2024
Tiêu điểm
Khoa Học News