Trực thăng Ingenuity của NASA hoạt động trên sao Hoả. Ảnh: NASA
Theo báo Bưu điện Hoa Nam buổi sáng (Hong Kong, Trung Quốc), trực thăng Ingenuity của NASA có thể bay quãng đường hơn 600 mét trên sao Hỏa, mặc dù đây là nơi có bầu khí quyển loãng hơn 100 lần so với Trái Đất, không phù hợp để cánh trực thăng quay. Tuy nhiên, các nhà khoa học tại Đại học Beihang ở Bắc Kinh đang nghiên cứu chế tạo một loại máy bay siêu thanh có thể bay trong bầu khí quyển loãng của "hành tinh đỏ".
Theo tính toán của Giáo sư Xu Xu và các đồng nghiệp, một chiếc máy bay không người lái nặng 500kg, với nhiên liệu chiếm khoảng một nửa trọng lượng của nó, có thể bay qua địa hình sao Hỏa với tốc độ nhanh gấp 5 lần tốc độ âm thanh trong 1.000 km ở môi trường vũ trụ. Trọng lực trên sao Hỏa chỉ bằng 1/3 so với trọng lực của Trái Đất. Mật độ không khí thấp hơn cũng dẫn tới lượng nhiệt sinh ra từ nhiễu loạn cũng ít hơn so với Trái Đất, xét ở cùng độ cao.
“Nói chung, chuyến bay siêu thanh trên sao Hỏa sẽ không dễ dàng như ở trên Trái Đất. Nhưng có một số tín hiệu đáng mừng”, Xu nói. “Chuyến bay siêu thanh đầu tiên trên sao Hỏa có thể không diễn ra trong vòng 30 năm tới do nhiều vấn đề kỹ thuật cần được giải quyết. Nhưng khi con người bắt đầu định cư trên sao Hỏa và một số khu định cư được xây dựng tại các địa điểm khác nhau trên khắp hành tinh, nhu cầu di chuyển đường dài sẽ xuất hiện”.
Các thành viên của đội Trực thăng sao Hỏa NASA kiểm tra mô hình máy bay. Ảnh: NASA
Một phần phát hiện của họ công bố trên Tạp chí Manned Spaceflight đã được phê duyệt trong nước. Theo các nhà khoa học, máy bay không người lái siêu thanh mới sẽ sử dụng magiê làm nhiên liệu vì hầu như trên sao Hoả không có ôxy. Con người không thể hít thở bầu khí quyển của sao Hỏa, nơi chứa 96% carbon dioxide, nhưng magiê có thể đốt cháy carbon dioxide. Các nhà khoa học Nhật Bản đã đề xuất sử dụng magiê làm nhiên liệu vận chuyển trên sao Hỏa ngay từ những năm 1980.
Vào năm 2016, các nhà nghiên cứu của NASA đã thiết kế một động cơ chạy bằng magiê có thể giúp tên lửa giảm tốc khi hạ cánh xuống bề mặt hành tinh. Nhưng chưa có nhà nghiên cứu nào nghĩ đến phương tiện bay siêu thanh trên sao Hoả do trở ngại lớn về lực đẩy.
“Ở Trái đất, carbon dioxide là chất thải của quá trình đốt cháy và không phải là một chất ôxy hóa tốt. Nhưng magiê có thể đốt cháy carbon dioxide khi nhiệt độ đủ cao, dù không hiệu quả lắm, ”Xu nói.
Để tăng hiệu quả, nhóm của Xu đã thiết kế động cơ phản lực dòng thẳng, cho phép đốt cháy bột magiê hai lần trong các khoang riêng biệt. Phương tiện sẽ có tốc độ 6.174 km/h, thấp hơn đáng kể so với trên Trái Đất.
Máy bay không người lái siêu thanh sẽ không có đôi cánh khổng lồ như các máy bay khác, mà có phần cảnh mỏng như một tên lửa hành trình. Độ cao bay của drone này sẽ là 5.000 mét, thấp hơn so với máy bay thương mại để phù hợp với bầu khí quyển loãng của sao Hoả. Tuy nhiên, mẫu drone này sẽ cần tránh những ngọn núi cao gấp 3 lần so với đỉnh Everest.
Xu và cộng sự đang trong giai đoạn chứng minh tính khả thi của công nghệ. Họ sẽ cần chế tạo nguyên mẫu cỡ nhỏ và thử nghiệm trong đường hầm gió chứa carbon dioxide để mô phỏng môi trường trên sao Hỏa. Dù “hành tinh đỏ” có quặng magiê, nhưng các chuyến bay đầu tiên của phương tiện sẽ sử dụng kim loại khai thác từ Trái Đất.
Hồi tháng 5, Trung Quốc đã đưa Zhu Rong - tàu thám hiểm sao Hoả tự hành đầu tiên của nước này, được đặt theo tên của vị thần lửa trong thần thoại cổ đại - hoạt động trên sao Hỏa. Theo các nhà khoa học vũ trụ, việc hạ cánh thành công Zhu Rong đã sử dụng một số công nghệ trong chương trình bay siêu thanh của quốc gia.
Trung Quốc đã triển khai nhiều loại vũ khí siêu thanh trong những năm gần đây. Đến năm 2035, các nhà khoa học vũ trụ Trung Quốc dự kiến chế tạo một máy bay siêu thanh có thể chở 10 hành khách đến bất kỳ đâu trên Trái Đất trong vòng một giờ. Đến năm 2045, Trung Quốc kỳ vọng có một đội máy bay vũ trụ để vận chuyển khoảng 10.000 hành khách mỗi năm đến hoặc đi từ quỹ đạo gần Trái Đất, Mặt Trăng hoặc sao Hỏa.