Với tham vọng đưa người lên Sao Hỏa, NASA phải đảm bảo cung cấp đủ năng lượng dành cho thiết bị tạo không khí, nước… và cho máy móc khoa học, tàu thăm dò trên Hành tinh Đỏ.
Ông Lee Mason, người giám sát phát triển công nghệ lưu trữ năng lượng tại Trung tâm Nghiên cứu Glenn ở Cleveland thuộc NASA, cho biết cơ quan này dự tính đưa 4 đến 5 lò phản ứng phân hạch có khả năng tạo ra 10 kilowatt điện lên Sao Hỏa.
Đồ họa về lò phản ứng phân hạch trên Sao Hỏa. Ảnh: NASA |
Một giải pháp được đưa ra là những lò phản ứng phân hạch hạt nhân nhỏ hoạt động bằng chia tách nguyên tử uranium để sản sinh ra nhiệt chuyển thành điện.
Đơn vị phát triển công nghệ của NASA đã lên kế hoạch cho dự án có tên Kilopower trong 3 năm với mục đích minh họa hệ thống này tại Khu vực an ninh quốc gia Nevada (NNSS) gần Las Vegas. Cuộc thử nghiệm sự kiến được bắt đầu vào tháng 9 và kết thúc vào tháng 1/2018.
NBC News đánh giá đến nay Nga hoạt động tích cực hơn trong phát triển và phóng tàu vũ trụ có các lò phản ứng phân hạch nhỏ. |
Lần cuối cùng NASA thử một lò phản ứng phân hạch là trong thập niên 60 của thế kỷ trước với Hệ thống Điện hạt nhân bổ trợ (SNAP), chương trình này đã phát triển được hai loại hệ thống điện hạt nhân.
Hệ thống đầu tiên là Máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ (RTG) rút nhiệt tỏa ra từ sự phân rã tự nhiên của nguyên tố phóng xạ. RTG đã góp phần cung cấp năng lượng cho nhiều tàu vũ trụ như tàu thăm dò Sao Hỏa Curiosity.
Công nghệ thứ hai thuộc chương trình SNAP là lò phản ứng phân hạch chia nguyên tử. Được biết SNAP-10A hiện là vệ tinh năng lượng hạt nhân đầu tiên và duy nhất của Mỹ hoạt động trên không gian. Được phóng vào ngày 3/4/1965, SNAP-10A đã vận hành trong 43 ngày, sản xuất ra 500 watt điện trước khi gặp trục trặc và dừng hoạt động. Hiện nay vệ tinh này vẫn trôi theo quỹ đạo của Trái Đất.
SNAP-10A được kiểm tra trước khi phóng. Ảnh: NASA |
Hãng tin NBC News (Mỹ) cho biết trong 50 năm qua NASA đã cấp vốn cho một vài nỗ lực phát triển năng lượng hạt nhân kể từ thời kỳ của SNAP nhưng gặp cản trở từ vấn đề chính trị, kỹ thuật và tài chính. Ba năm trước, NASA tài trợ Kilopower với mục tiêu dựng và thử nghiệm lò phản ứng phân hạch nhỏ vào thời điểm ngày 30/9/2017. Dự án này tốn khoảng 15 triệu USD.
Lò phản ứng thử nghiệm cao khoảng 1,9m, có khả năng sản xuất 1 kilowatt điện. Ông Lee Mason chia sẻ với trang Space.com: “Chúng tôi đang cố gắng tìm ra một lò phân hạch nhỏ có thể cung cấp lượng điện tương đương hệ thống năng lượng đồng vị phóng xạ”.
NASA xác nhận rằng để đưa người lên Sao Hỏa cần một hệ thống có khả năng sản xuất ra khoảng 40 kilowatt điện, tương đương lượng cần thiết cho “8 ngôi nhà trên Trái Đất”. RTG của tàu thăm dò Curiosity có thể cung cấp được 125 watt.
Năng lượng Mặt Trời cũng là một giải pháp. Tuy nhiên, điểm có nhiều nắng nhất tại Sao Hỏa cũng chỉ đạt mức bằng 1/3 so với Trái Đất.
Trong khi đó, các lò phản ứng phân hạch có thể hoạt động trong điều kiện thời tiết bất lợi như bão cát thường xảy ra trên bề mặt Sao Hỏa.