Tổ chức Nghiên cứu Vũ trụ Ấn Độ (ISRO) đang có những bước tiến quan trọng trong việc làm chủ một công nghệ thiết yếu cho các sứ mệnh thám hiểm không gian sâu trong tương lai: động cơ đẩy nhiệt điện đồng vị phóng xạ. Đây là một bước đi chiến lược nhằm đảm bảo các tàu vũ trụ của Ấn Độ có thể hoạt động hiệu quả ở những nơi xa xôi nhất trong Hệ Mặt Trời, nơi năng lượng từ Mặt Trời trở nên quá yếu ớt.
ISRO Tìm Kiếm Năng Lực Phát Triển "Pin Nguyên Tử"
Vào ngày 28/1/2021, Trung tâm Vệ tinh U.R. Rao của ISRO tại Bengaluru đã phát đi lời mời "Bày tỏ sự quan tâm" (Expression of Interest) tới các đối tác tiềm năng. Lời mời này tập trung vào việc "thiết kế, mô phỏng, phân tích, thử nghiệm và chứng nhận" cho một Máy phát Nhiệt điện Đồng vị Phóng xạ (RTEG) công suất 100 Watt, nhưng đáng chú ý là phiên bản này không chứa đồng vị phóng xạ thực tế để phục vụ mục đích phát triển và thử nghiệm ban đầu.
ISRO gọi công nghệ này là "công nghệ đẩy nhiệt điện nguồn alpha", ám chỉ rằng nguồn năng lượng sẽ đến từ sự phân rã của các đồng vị phát ra hạt alpha. Đây là một tín hiệu rõ ràng cho thấy Ấn Độ đang tìm cách tự chủ công nghệ năng lượng hạt nhân cho các sứ mệnh liên hành tinh đầy tham vọng của mình.
Tại Sao Cần Đến RTEG?
Trong không gian, nguồn năng lượng phổ biến nhất cho các vệ tinh là các tấm pin mặt trời. Tuy nhiên, công nghệ này có một giới hạn cơ bản: nó phụ thuộc vào cường độ ánh sáng Mặt Trời. Khi một tàu vũ trụ di chuyển ra xa Trái Đất, hướng tới các hành tinh như Sao Hỏa, Sao Mộc và xa hơn nữa, ánh sáng Mặt Trời sẽ yếu dần. Đến một lúc nào đó, các tấm pin mặt trời, dù lớn đến đâu, cũng không thể tạo ra đủ điện năng để duy trì hoạt động của tàu.
Đây là lúc công nghệ RTEG phát huy vai trò không thể thay thế. RTEG hoạt động như một loại "pin nguyên tử", chuyển đổi nhiệt lượng sinh ra từ sự phân rã tự nhiên của một đồng vị phóng xạ thành điện năng. Quá trình này có thể cung cấp một nguồn năng lượng ổn định và liên tục trong nhiều thập kỷ, bất kể tàu vũ trụ đang ở đâu.
Những ưu điểm chính của RTEG:
Hoạt động độc lập với Mặt Trời: Cung cấp năng lượng liên tục cho các sứ mệnh không gian sâu.
Nhỏ gọn và Nhẹ: So với các tấm pin mặt trời khổng lồ cần thiết để tạo ra cùng một lượng điện ở xa Mặt Trời, RTEG có khối lượng nhỏ hơn nhiều. Điều này giúp tàu vũ trụ nhỏ gọn hơn, dễ dàng điều hướng và tiết kiệm chi phí phóng.
Độ bền cao: Không có bộ phận chuyển động, RTEG cực kỳ đáng tin cậy và có thể hoạt động trong thời gian rất dài.
Công Nghệ Đã Được Chứng Minh
RTEG không phải là một công nghệ mới. Nó đã là "trái tim" của nhiều sứ mệnh không gian thành công nhất trong lịch sử:
- NASA: Các tàu vũ trụ huyền thoại như Voyager 1 và 2, tàu thám hiểm Sao Hỏa Curiosity và Perseverance, và tàu Cassini thám hiểm Sao Thổ đều sử dụng năng lượng từ RTG.
- Nga (Liên Xô cũ): Đã sử dụng công nghệ này cho các chương trình không gian của mình.
- Trung Quốc: Sứ mệnh lên Mặt Trăng Chang'e 3 năm 2013 và tàu tự hành Yutu của nó cũng đã sử dụng RTG. Công nghệ này đặc biệt quan trọng để giúp tàu tự hành sống sót qua đêm trăng kéo dài 14 ngày Trái Đất, khi nhiệt độ giảm sâu và không có ánh sáng mặt trời.
Bằng cách phát triển công nghệ RTEG, ISRO đang đặt nền móng vững chắc cho các sứ mệnh tương lai của mình, có thể bao gồm việc thám hiểm Sao Hỏa, Sao Kim, hoặc thậm chí là các hành tinh khí khổng lồ ở phía ngoài Hệ Mặt Trời. Việc làm chủ công nghệ năng lượng quan trọng này sẽ mở ra một kỷ nguyên mới cho chương trình không gian của Ấn Độ, cho phép họ vươn tới những nơi xa xôi và khám phá những bí ẩn lớn nhất của vũ trụ.
