Những đột phá trong lĩnh vực khoa học vũ trụ năm 2023
(Dân trí) - Chúng ta đang bước vào kỷ nguyên mới của khoa học vũ trụ, với những tiến bộ chưa từng có, và hàng loạt khám phá mới mỗi năm.
Từ tái chế oxy trên quỹ đạo đến tái sử dụng tên lửa trên Trái Đất, đây là những đột phá đáng chú ý của thế giới trong lĩnh vực khám phá vũ trụ.
Trung Quốc đạt được khả năng tái tạo oxy trên quỹ đạo
Hình minh họa Trạm vũ trụ Thiên Cung của Trung Quốc (Ảnh: Getty).
Trạm vũ trụ Thiên Cung của Trung Quốc đã đạt được mục tiêu tái tạo 100% nguồn cung cấp oxy, từ đó giúp giảm lượng cung cấp oxy từ Trái Đất khoảng 6 tấn mỗi năm.
Theo ông Bian Qiang, Giám đốc văn phòng kỹ thuật hỗ trợ sự sống và kiểm soát môi trường thuộc Trung tâm Phi hành gia Trung Quốc, thành tựu này đánh dấu một tiến bộ đáng kể trong hệ thống kiểm soát môi trường và hỗ trợ sự sống trên tàu vũ trụ có người lái của Trung Quốc.
Hệ thống này gồm 6 hệ thống con cho các hoạt động khác nhau, chẳng hạn như tạo ra oxy, loại bỏ carbon dioxide, tạo ra nước từ carbon dioxide và hydro. Bian tuyên bố rằng công nghệ được sử dụng trên hệ thống này thuộc hàng tốt nhất thế giới.
SpaceX làm nên lịch sử với 19 lần tái sử dụng tên lửa
Tên lửa Falcon 9 ở lần phóng đầu tiên vào tháng 5/2020 và lần phóng thứ 19 vào ngày 22/11/2023 (Ảnh: SpaceX).
Trong năm 2023, SpaceX đã phá kỷ lục về khả năng tái sử dụng tên lửa bằng cách phóng thành công 23 vệ tinh Internet Starlink trên một tên lửa Falcon 9 từng sử dụng 18 lần trước đó. Tên lửa này thực hiện chuyến bay đầu tiên vào tháng 5/2020, và giờ đây đã thiết lập một chuẩn mực mới về khả năng tái sử dụng với lần hạ cánh thành công thứ 19.
Ước tính, một quả tên lửa Falcon 9 có giá thành khoảng 62 triệu USD, nhưng vì là tên lửa tái sử dụng nên nó có thể cắt giảm chi phí tới 30%.
Các tên lửa tái sử dụng như Falcon 9 hứa hẹn sẽ mở ra một cách cửa mới cho ngành du lịch vũ trụ. Bởi một chuyến du lịch vào không gian thường tốn kém khoảng vài chục triệu USD, do đó nó chỉ dành cho những người siêu giàu. Mặc dù khái niệm du lịch vũ trụ giá rẻ là không hề có, nhưng SpaceX đang cố gắng làm thay đổi quan niệm này bằng tên lửa tái sử dụng Falcon 9.
Kính thiên văn Giant Magellan sắp đi vào hoạt động
Đoạn gương chính thứ 7 của Kính thiên văn Giant Magellan (Ảnh: IE).
Công việc chế tạo kính viễn vọng Giant Magellan (GMT) đang bước vào những giai đoạn cuối cùng với chiếc gương chính thứ 7. Đây cũng là gương cầu cuối cùng của kính viễn vọng, đưa nó đến gần hơn với việc hoàn thiện bề mặt thu ánh sáng rộng 368 mét vuông.
Việc phát triển kính viễn vọng Giant Magellan là một bước quan trọng, hướng tới việc giải mã những bí mật của vũ trụ. Giới khoa học cho rằng, GMT hứa hẹn sẽ cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ bằng khả năng thu thập ánh sáng phi thường của nó.
Động cơ đẩy tên lửa nano chạy bằng nước, đặt vừa trên đầu ngón tay
Động cơ đẩy không gian mini chạy bằng nước (Ảnh: ICE).
Trong năm 2023, các nhà nghiên cứu của Đại học Hoàng gia London đã phát triển thành công ICE-Cube Thruster - một động cơ tên lửa mini chạy bằng nước, có thể dùng để điều khiển các vệ tinh nhỏ trong không gian.
Động cơ sử dụng quy trình điện phân để tách nước thành khí hydro và oxy, đóng vai trò là chất đẩy. Hydro và oxy sau đó được đưa vào buồng đốt và vòi phun có chiều dài dưới 1 mm để tạo ra lực đẩy.
Sự đổi mới này giúp loại bỏ nhu cầu về các bể chứa cồng kềnh, khiến nó trở nên lý tưởng cho các vệ tinh nhỏ có những hạn chế nghiêm ngặt về kích thước, trọng lượng, công suất và nhiên liệu đẩy.
Động cơ tên lửa không gian chạy bằng phân bò thử nghiệm thành công ở Nhật Bản
Động cơ tên lửa chạy bằng khí mê-tan sinh học lỏng (LBM) có nguồn gốc từ chất thải gia súc (Ảnh: IST).
Interstellar Technologies Inc (IST), một công ty khởi nghiệp ở Nhật Bản, đã thử nghiệm thành công nguyên mẫu động cơ tên lửa chạy bằng khí mê-tan sinh học lỏng (LBM) có nguồn gốc từ chất thải gia súc.
Trong lần thử nghiệm gần nhất, động cơ đã tạo ra ngọn lửa trong khoảng 10 giây trong quá trình thử nghiệm tĩnh cho phương tiện phóng ZERO tại Khu phức hợp phóng-0, thuộc Cảng vũ trụ Hokkaido.
Theo IST, khí mê-tan sinh học có nguồn gốc từ phân bò được thu thập từ các trang trại bò sữa địa phương. Điều này làm nổi bật tiềm năng của công nghệ mới, với vai trò như một loại nhiên liệu tên lửa thân thiện với môi trường. IST hiện đang hợp tác với công ty Air Water có trụ sở tại Nhật Bản để nhân rộng hơn nữa loại nhiên liệu tên lửa thân thiện với môi trường này.
Rolls Royce hé lộ ý tưởng lò phản ứng hạt nhân trên Mặt Trăng
Mô hình lò phản ứng vi mô không gian hạt nhân của hãng Rolls-Royce (Ảnh: IE).
Năm 2023, hãng Rolls-Royce đã trình bày một thiết kế mô hình khái niệm về lò phản ứng vi mô không gian hạt nhân, có khả năng cung cấp điện cho việc định cư trên mặt trăng. Nguyên mẫu đã được công bố tại Hội nghị Vũ trụ Vương quốc Anh ở Belfast cuối tháng 11/2023.
NASA đã xác định cực nam của Mặt Trăng là vị trí "đắc địa" cho tiền đồn của nhân loại nếu như chúng ta có thể xây dựng chúng thành công. Tuy nhiên, do ánh sáng Mặt Trời có thể không phải là nguồn năng lượng đáng tin cậy tại khu vực này, nên việc xây dựng một nhà máy điện hạt nhân trên Mặt Trăng có thể là chìa khóa để giải quyết các vấn đề còn tồn đọng.
Trung Quốc chuẩn bị phóng kính viễn vọng không gian "mắt tôm" đầu tiên trên thế giới
Kính viễn vọng lấy ý tưởng từ mắt tôm mang tên Einstein Probe (Ảnh: CAS).
Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) dự kiến phóng kính viễn vọng kiêm tàu vũ trụ Einstein Probe vào tháng 1/2024 để quan sát tia X trong không gian. Kính viễn vọng được lấy cảm hứng từ mắt của loài tôm, và có 2 công cụ đặc biệt gồm: Kính viễn vọng tia X trường rộng (WXT) và Kính viễn vọng tia X tiếp theo (FXT).
Sự kết hợp này cho phép kính viễn vọng quan sát gần 1/10 toàn bộ bầu trời đêm từ 3 quỹ đạo cố định xung quanh Trái Đất. Mục tiêu chính của tàu thăm dò Einstein là nghiên cứu bức xạ tia X từ các thực thể vũ trụ, chẳng hạn như ngôi sao neutron hay các hố đen vũ trụ.
