Buzz
Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) đang tài trợ cho việc nghiên cứu sâu về sáu công nghệ hoàn toàn mới có thể thay đổi các nhiệm vụ trong tương lai. Các dự án này bao gồm việc phát triển các loại kính viễn vọng không gian mới, công nghệ đẩy tên lửa và cả hệ thống đường ray trên Mặt trăng. Tất cả đều nằm trong chương trình Các Ý tưởng Đổi mới Tiên tiến (NIAC) của NASA, với mục tiêu thúc đẩy các công nghệ đột phá mới. Đầu tháng 5/2024, NASA đã chọn ra 6 nghiên cứu giành được giải thưởng NIAC Giai đoạn II và sẽ cấp thêm cho các nghiên cứu khoản tài trợ 600.000 USD trong hai năm. Sau khi Giai đoạn II hoàn tất, những nghiên cứu thành công có thể được chấp thuận để trở thành một nhiệm vụ thực sự.Kính thiên văn dùng chất lỏng (FLUTE)
Nghiên cứu này đề xuất ý tưởng về kính thiên văn không gian sử dụng chất lỏng (FLUTE) với nhiều ưu điểm so với kính thiên văn truyền thống bằng gương, khi sử dụng chất lỏng ion và tạo hình chúng để tạo ra các tấm gương lớn. FLUTE sẽ giúp NASA quan sát các đối tượng như các thiên hà trẻ, các hành tinh ngoại hành tinh giống Trái đất và các ngôi sao thế hệ đầu. Thông thường, để quan sát những đối tượng xa xôi này cần có những kính thiên văn lớn bằng gương đặc, nhưng những kính có đường kính khẩu độ trên 10 mét lại không khả thi về mặt kinh tế.
Với FLUTE, NASA muốn phát triển một loại kính thiên văn tiết kiệm chi phí. Thấu kính chính của FLUTE là chất lỏng không ngăn cách, đường kính lớn, được tạo thành bằng cách định hình chất lỏng trong môi trường trọng lực. Công nghệ này có kích thước không đổi và tạo ra các bộ phận quang học với chất lượng bề mặt siêu mịn. Để FLUTE trở thành hiện thực trong 15-20 năm tới, đường kính của gương chính được giới hạn ở mức 50 mét (kính thiên văn không gian lớn nhất hiện nay, James Webb, có gương chính rộng 6,5 mét). Dự kiến FLUTE sẽ cung cấp những hình ảnh rõ ràng hơn cả James Webb.
Tên lửa Plasma Xung (PPR)
Nghiên cứu về Tên lửa Plasma Xung (PPR) đặt mục tiêu phát triển một loại tên lửa mới có khả năng lực đẩy và vận chuyển tốt hơn. Mục tiêu của nghiên cứu này là để hỗ trợ việc di chuyển của con người tới Sao Hỏa một cách nhanh chóng thông qua việc sử dụng hệ thống động cơ hoạt động dựa trên lực đẩy từ các gói plasma (được tạo ra thông qua phản ứng hạt nhân phân hạch). Hệ thống như vậy có thể đạt được lực đẩy lên tới 100.000 Newton và giảm thời gian di chuyển bên trong Hệ Mặt Trời. Công nghệ này sẽ giảm thời gian di chuyển của các sứ mệnh mang người lái tới Sao Hỏa xuống còn 2 tháng, đồng thời cũng có khả năng cung cấp năng lượng cho các tàu vũ trụ có người lái hạng nặng để tiến tới những khu vực xa hơn như Vành đai tiểu hành tinh.
Các thành phần chính của PPR.
Đài quan sát sóng dài đa vệ tinh (GO-LoW)
Nghiên cứu GO-LoW nhằm phát triển một kính viễn vọng không dây với tần số thấp đa vệ tinh có khả năng đo lường từ trường phát ra từ các vật thể như hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời (exoplanet) cũng như dữ liệu cơ bản từ các giai đoạn sơ khai của vũ trụ. GO-LoW sẽ sử dụng hàng ngàn vệ tinh SmallSats tự động hóa để hình thành một kính viễn vọng không dây ảo. Nếu được triển khai, GO-LoW sẽ là kính thiên văn đầu tiên có khả năng quan sát quang phổ tần số thấp, vì vị trí đề xuất của nó trong không gian sẽ giúp tránh được nhiễu từ tầng điện ly. Thiết kế đa vệ tinh cũng giúp giải quyết các vấn đề liên quan đến kính thiên văn không gian đơn lẻ theo cách mới.
Máy phát điện không gian
Nghiên cứu này nhằm mục đích phát triển các nguồn năng lượng mới trong không gian cho các tàu vũ trụ khoa học và tàu thăm dò nhỏ. Những nguồn năng lượng này sẽ hoạt động hiệu quả hơn các hệ thống năng lượng truyền thống của NASA. Pin bức xạ nhiệt (TRC) của máy phát này hoạt động như một loại pin mặt trời đảo ngược, trong đó TRC chuyển đổi nhiệt lượng từ đồng vị phóng xạ thành ánh sáng hồng ngoại, phát ra vào không gian và tạo ra điện.
Mục tiêu ở đây là phát triển một loại máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ đa năng (MMRTG) có công suất cải thiện gấp 25 lần và giảm thể tích 4 lần so với các thiết kế truyền thống. Nhờ tính hiệu quả này, công nghệ này sẽ hỗ trợ cho các sứ mệnh của các vệ tinh nhỏ tới các hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời (từ Sao Thổ đến Sao Hải Vương) cũng như các hoạt động trong bóng tối vĩnh viễn như các hang động Mặt Trăng ở vùng cực. Trong Giai đoạn II, nghiên cứu sẽ đánh giá khả thi của TRC cho các sứ mệnh CubeSat tại Sao Thiên Vương.
Hệ thống vận chuyển trên Mặt Trăng (FLOAT)
Nghiên cứu FLOAT nhằm mục đích phát triển hệ thống đường ray robot trên Mặt Trăng, cung cấp hoạt động vận chuyển 'hàng hóa' trên bề mặt Mặt Trăng. Đây là một hệ thống đường ray để hỗ trợ mọi hoạt động hàng ngày của một căn cứ Mặt Trăng trong tương lai gần (thập kỷ 2030). Cơ chế của FLOAT là sử dụng các robot bay lơ lửng bằng từ tính từ trên một đường ray mỏng linh hoạt bao gồm ba lớp được trải trên bề mặt mà không cần xây dựng công trình nào. Chúng bao gồm một lớp than chì để bay lên nhờ từ tính, một lớp mạch điện để tạo lực đẩy điện từ và một lớp tùy chọn là tấm pin mặt trời mỏng để cung cấp điện cho căn cứ.
Thu gọn/mở rộng
Robot bay lơ lửng sẽ tránh bị mài mòn bởi bụi hơn so với robot có bộ phận chuyển động.
Tàu vũ trụ thám hiểm hành tinh ngoài hệ (SCOPE)
Nghiên cứu SCOPE sẽ tạo ra một loại tàu vũ trụ mới tích hợp các thiết bị chụp ảnh và các cảm biến đo lượng tử trên các 'cánh buồm' mặt trời của nó, chủ yếu được sử dụng để tạo ra lực đẩy. Thiết kế này giúp tàu nhẹ và chi phí thấp hơn để thực hiện các nhiệm vụ quan sát trong Hệ Mặt Trời. Đây là công cụ lý tưởng để nghiên cứu ngoài Hệ Mặt Trời, đặc biệt là Sao Hải Vương và Sao Thiên Vương.
Nhiệm vụ của SCOPE là nghiên cứu khí quyển của vệ tinh Triton (Sao Hải Vương). Giai đoạn I của nghiên cứu SCOPE sẽ tiến hành các thử nghiệm khả thi cho sứ mệnh Neptune-Triton, bao gồm xác định các công nghệ cần thiết cho sứ mệnh và những thách thức có thể gặp phải. Giai đoạn II sẽ phát triển thêm các công nghệ cần thiết và vượt qua các thách thức đó.
