Trong cuộc đua chinh phục không gian, rào cản lớn nhất không phải là khoảng cách, mà là năng lượng. Càng đi xa Mặt Trời, các tấm pin mặt trời càng trở nên yếu ớt và vô dụng, giới hạn tham vọng của nhân loại trong việc khám phá các hành tinh xa xôi. Giờ đây, tập đoàn hàng không vũ trụ và quốc phòng khổng lồ Lockheed Martin đang tiên phong trong một giải pháp mang tính cách mạng với chương trình JETSON (Joint Emergent Technology Supplying On-orbit Nuclear High Power), hứa hẹn sẽ mở ra một kỷ nguyên mới cho việc du hành và hoạt động trong không gian sâu.
Gần đây, Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Không quân Hoa Kỳ (AFRL) đã trao cho Lockheed Martin một hợp đồng trị giá 33,7 triệu đô la để khởi động chương trình này. Mục tiêu không gì khác ngoài việc phát triển công nghệ năng lượng và động cơ đẩy bằng điện hạt nhân, một bước nhảy vọt có thể thay đổi hoàn toàn thiết kế và khả năng của tàu vũ trụ trong tương lai.
Tại Sao Năng Lượng Hạt Nhân Là Chìa Khóa?
Trong nhiều thập kỷ, tàu vũ trụ phụ thuộc chủ yếu vào các tấm pin mặt trời. Tuy nhiên, phương pháp này có những giới hạn cố hữu:
- Khoảng cách: Càng xa Mặt Trời, năng lượng nhận được càng yếu đi theo cấp số nhân. Một tàu vũ trụ ở sao Mộc chỉ nhận được khoảng 4% ánh sáng so với ở Trái Đất.
- Môi trường: Tàu không thể hoạt động trong các khu vực bóng tối vĩnh viễn (như các miệng núi lửa ở Mặt Trăng) hoặc trong các cơn bão bụi kéo dài trên sao Hỏa.
Công nghệ của JETSON giải quyết triệt để vấn đề này. Thay vì phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời, nó sử dụng một lò phản ứng phân hạch hạt nhân nhỏ gọn để tạo ra một dòng điện ổn định và mạnh mẽ. Trong khi các tấm pin mặt trời thông thường trên tàu vũ trụ chỉ tạo ra khoảng 600 watt (tương đương sáu bóng đèn), lò phản ứng của JETSON có thể cung cấp năng lượng ở cấp độ kilowatt, đủ để cung cấp điện cho cả một ngôi nhà.
Barry Miles, giám đốc chương trình JETSON tại Lockheed Martin, nhấn mạnh: "Lockheed Martin tập trung phát triển các hệ thống này với các cơ quan chính phủ và đối tác công nghiệp quan trọng của chúng tôi."
JETSON: Sức Mạnh Điện Cho Tàu Vũ Trụ Tương Lai
Để hiện thực hóa tầm nhìn này, Lockheed Martin đã hợp tác với những tên tuổi hàng đầu trong lĩnh vực hạt nhân không gian, bao gồm Tập đoàn Điện hạt nhân Không gian (SpaceNukes) và BWX Technologies, Inc. (BWXT). Cùng nhau, họ sẽ phát triển một hệ thống năng lượng điện hạt nhân (NEP) hoàn chỉnh.
Hệ thống này hoạt động bằng cách:
- Lò phản ứng phân hạch tạo ra một lượng nhiệt khổng lồ.
- Nhiệt lượng này được chuyển đổi thành dòng điện mạnh mẽ.
- Dòng điện này sẽ cung cấp năng lượng cho hai mục đích chính:
- Động cơ đẩy điện (Electric Propulsion): Sử dụng điện để tạo ra lực đẩy hiệu suất cực cao (như động cơ ion), cho phép tàu vũ trụ di chuyển liên tục trong thời gian dài.
- Hệ thống trên tàu: Cung cấp năng lượng dồi dào cho các thiết bị khoa học, hệ thống liên lạc băng thông cao và radar tiên tiến.
Chương trình JETSON được đưa ra ngay sau thông báo về dự án DRACO vào tháng 7 năm 2023, một chương trình khác của Lockheed Martin nhằm phát triển động cơ đẩy nhiệt hạt nhân. Điều này cho thấy cam kết toàn diện của công ty trong việc làm chủ cả hai công nghệ hạt nhân không gian.
Kế Thừa Di Sản và Hướng Tới Tương Lai
Thiết kế của JETSON không bắt đầu từ con số không. Nó được truyền cảm hứng và rút ra những bài học quý giá từ cuộc trình diễn Lò phản ứng Kilopower (KRUSTY) vào năm 2018 do NASA và Bộ Năng lượng Hoa Kỳ dẫn đầu. Thí nghiệm KRUSTY đã chứng minh thành công rằng một lò phản ứng phân hạch nhỏ gọn, an toàn và đáng tin cậy hoàn toàn khả thi cho các ứng dụng không gian.
Hiện tại, JETSON đang trong giai đoạn xem xét thiết kế sơ bộ và có khả năng sẽ tiến tới giai đoạn xem xét thiết kế quan trọng, một bước tiến lớn trong quá trình phát triển.
Kết luận: Chương trình JETSON của Lockheed Martin không chỉ là một dự án công nghệ mới, mà còn là một tuyên bố mang tính chiến lược. Nó phù hợp với nhuệ cầu khám phá không gian ngày càng tăng, từ việc quay trở lại Mặt Trăng, hướng tới sao Hỏa, cho đến các sứ mệnh đến những hành tinh khí khổng lồ ở rìa Hệ Mặt Trời.
Quan trọng hơn, nó đánh dấu sự trở lại mạnh mẽ của Hoa Kỳ trong lĩnh vực thám hiểm không gian bằng năng lượng hạt nhân sau hơn 50 năm gián đoạn. Khi dự án này tiến triển, nó không chỉ là một thời khắc quan trọng đối với Lockheed Martin mà còn hứa hẹn sẽ mở ra một chương mới huy hoàng trong lịch sử chinh phục vũ trụ của nhân loại.
