Công ty General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) đã thử nghiệm thành công nhiên liệu hạt nhân chịu nhiệt lên đến 4.200 độ F, tức hơn 2.300 độ C, có thể cung cấp năng lượng cho các sứ mệnh không gian tốc độ cao trong tương lai, bao gồm cả các chuyến đi tới Sao Hỏa.
Nằm trong chương trình hợp tác với NASA, các thử nghiệm này đã chứng minh độ bền của nhiên liệu trong điều kiện khắc nghiệt của không gian, tiến gần hơn đến việc triển khai hệ thống đẩy nhiệt hạt nhân thực tế cho các sứ mệnh khám phá Mặt Trăng và không gian xa hơn.
GA-EMS cho biết công ty đã hoàn thành loạt thử nghiệm quan trọng tại Trung tâm Chuyến bay Vũ trụ Marshall (MSFC) của NASA. Đây là bước tiến lớn trong việc phát triển công nghệ Đẩy Nhiệt Hạt Nhân (NTP), giúp tăng tốc độ và hiệu suất vận chuyển cho các sứ mệnh tới Mặt Trăng, Sao Hỏa và xa hơn. Các thử nghiệm này đánh giá khả năng chịu đựng của nhiên liệu hạt nhân do GA-EMS thiết kế dưới điều kiện khắc nghiệt mà tàu vũ trụ phải đối mặt.
Thúc đẩy khám phá không gian xa
“Kết quả thử nghiệm mới nhất là một cột mốc quan trọng trong việc chứng minh thiết kế nhiên liệu cho các lò phản ứng NTP,” Scott Forney, chủ tịch GA-EMS, cho biết. “Nhiên liệu phải chịu được nhiệt độ cực cao và môi trường khí hydro nóng mà một lò phản ứng NTP sẽ gặp phải trong không gian. Chúng tôi rất phấn khích khi thấy kết quả thử nghiệm tích cực, chứng minh rằng nhiên liệu có thể hoạt động trong những điều kiện này. Đây là bước tiến lớn hướng tới việc hiện thực hóa hệ thống đẩy nhiệt hạt nhân an toàn và đáng tin cậy cho các sứ mệnh lên Mặt Trăng và không gian sâu.”
GA-EMS đã tiến hành nhiều thử nghiệm chịu tác động cao tại MSFC ở Huntsville, Alabama. Nhiên liệu hạt nhân được thử nghiệm bằng cách cho dòng hydro nóng chảy qua các mẫu vật và trải qua sáu chu kỳ nhiệt, trong đó nhiệt độ tăng nhanh đến mức đỉnh 2600 K (tương đương 4220°F). Mỗi chu kỳ bao gồm 20 phút duy trì ở mức hiệu suất tối đa để đánh giá khả năng bảo vệ nhiên liệu khỏi xói mòn và suy thoái do khí hydro nóng. Các thử nghiệm bổ sung được thực hiện với các lớp bảo vệ khác nhau để thu thập dữ liệu về cách cải thiện hiệu suất nhiên liệu trong điều kiện tương tự lò phản ứng.
Tiến sĩ Christina Back, phó chủ tịch GA-EMS phụ trách Công nghệ và Vật liệu Hạt nhân, cho biết: “Chúng tôi cũng đã thực hiện các thử nghiệm trong môi trường không có hydro tại phòng thí nghiệm của GA-EMS, xác nhận rằng nhiên liệu hoạt động tốt ở nhiệt độ lên tới 3000 K. Điều này có thể giúp hệ thống NTP đạt hiệu suất cao gấp hai đến ba lần so với các động cơ tên lửa hóa học thông thường. Chúng tôi rất mong tiếp tục hợp tác với NASA để hoàn thiện và kiểm tra nhiên liệu nhằm đáp ứng yêu cầu vận hành cho các sứ mệnh tương lai tới Mặt Trăng và Sao Hỏa.”
Hợp tác cùng NASA, General Atomics đã đạt được cột mốc quan trọng khi thử nghiệm nhiên liệu đẩy hạt nhân có khả năng chịu đựng môi trường khắc nghiệt trong không gian, tiến một bước gần hơn đến các sứ mệnh đưa con người lên sao Hỏa. Ảnh: General Atomics
