Mỹ hoàn thành thử nghiệm đầu tiên về cánh buồm mặt trời

Một ngày nào đó, cánh buồm mặt trời có khối lượng rất nhẹ sẽ được sử dụng để dùng năng lượng mặt trời đẩy các tàu vũ trụ di chuyển. Một chiếc buồm loại này vừa trải qua thử nghiệm quan trọng đầu tiên.

Chiếc buồm mặt trời này do NASA và Công ty Alliant Techsystems (ATK) chế tạo đã được triển khai thành công vào tháng 5. Chiếc buồm được điều khiển trong phòng chân không lớn nhất thế giới mô phỏng môi trường Vũ trụ.

ATK nghiên cứu phát triển loại buồm này với sự hợp tác của Công ty SRS Technologies tại Huntville, Bang Alabama, Hoa Kỳ. Dave Murphy, Chủ nhiệm Công trình nghiên cứu về buồm mặt trời của Công ty ATK cho biết: “Cuộc thử nghiệm đầu tiên đã thành công tốt đẹp”. Toàn bộ quá trình thử nghiệm sẽ kéo dài khoảng 6 tuần. Những người ủng hộ chinh phục vũ trụ coi buồm mặt trời là một phương tiện để đẩy các tàu vũ trụ di chuyển mà không cần phải mang theo hàng tấn nhiên liệu, thường chiếm khoảng 25% trọng lượng của con tàu.

Photon từ mặt trời sẽ đập vào những cánh buồm chỉ mỏng bằng 1/30 sợi tóc con người, truyền lực cho cánh buồm để đẩy con tàu. Khi con tàu vũ trụ tăng tốc, về mặt lý thuyết nó có thể bay ra ngoài Thái dương hệ nhanh hơn so với con tàu sử dụng nhiên liệu hoá học thông thường. Những cuộc thử nghiệm đầu tiên này sẽ là cơ sở cho NASA chế tạo những con tàu thăm dò vũ trụ nghiên cứu Mặt trời và thám hiểm phần còn lại của Thái dương hệ trong tương lai.

Murphy cho biết tàu vũ trụ sử dụng buồm mặt trời phải có sải cánh dài từ 80 đến 160m để đạt được đủ lực đẩy từ Mặt trời. Kích thước của cánh buồm phụ thuộc một phần vào khối lượng của con tàu. Buồm mặt trời được thử nghiệm có chiều ngang 20m nhưng chỉ nặng có 23kg. Đây là cánh buồm có kích cỡ lớn nhất có thể đặt vừa vào phòng chân không, chỉ cách tường có 20cm. Trong những lần thử nghiệm trong chân không tại trạm Plum Brook, Trung tâm Nghiên cứu Glenn của NASA ở Sandusky, bang Ohio, Hoa Kỳ, các kỹ sư đã tiến hành thử nghiệm thế bay, hay hướng bay của cánh buồm và điều chỉnh bằng cách xoắn cánh buồm ở cung một phần tư, vì vậy chiếc buồm xếp lại trông giống như một bánh răng chốt. Khi lực mặt trời tác động vào cánh buồm, nó sẽ quay và khiến cho con tàu vũ trụ lăn theo và chuyển hướng.

Trước mắt, buồm mặt trời còn phải được thử nghiệm nhiều lần, bao gồm thử nghiệm về nhiệt và thử nghiệm về dao động, nhằm mô phỏng sự xô đẩy diễn ra khi phóng tàu vũ trụ. Vào tháng 8 năm 2004, Nhật Bản đã triển khai hai cánh buồm mặt trời trong Vũ trụ, một kỳ tích mà Hoa Kỳ vẫn chưa đạt được. Tuy nhiên, Murphy cho rằng người Nhật mới chỉ thử nghiệm yếu tố buồm mặt trời trong vũ trụ trong khi mục đích của NASA là thử nghiệm toàn bộ tàu vũ trụ có sử dụng buồm mặt trời vào cuối thập kỷ này. Trong khi đó, Hiệp hội Hành tinh, một tổ chức phi lợi nhuận ở Hoa Kỳ ủng hộ việc thúc đẩy khám phá vũ trụ, đang chuẩn bị phóng chiếc buồm mặt trời đầu tiên của họ trên một tên lửa của Nga. Việc phóng con tàu này sẽ diễn ra không sớm hơn ngày 31/5 từ một tàu ngầm của Nga. Theo Susan Lendroth, một phát ngôn viên của Hiệp hội Hành tinh, buồm mặt trời dài 30m này có thể bay trong quỹ đạo trái đất nhiều tuần trước khi bốc cháy vào thời điểm trở lại khí quyển.