Khoa Học News

Cánh buồm mặt trời giúp tàu vũ trụ bay không cần nhiên liệu

NASA đang thử nghiệm một hệ thống cánh buồm sử dụng năng lượng Mặt trời để đẩy tàu vũ trụ di chuyển trong không gian.

Tàu vũ trụ cánh buồm Mặt trời tiên tiến nhất thế giới bắt đầu hành trình vào 6h32 ngày 24/4 khi cất cánh trên tên lửa đẩy Electron của công ty Rocket Lab từ Tổ hợp phóng 1 ở Mahia, New Zealand. Đây là một trong hai khối hàng trong nhiệm vụ Beginning Of The Swarm. Dù chỉ lớn cỡ chiếc lò vi sóng, Hệ thống cánh buồm Mặt trời composite cao cấp (ACS3) của NASA có thể mở cánh buồm bằng nhựa mỏng trong khoảng 25 phút và trải rộng 80m2 với phần sào kéo căng dài 7m. Đây không phải cánh buồm Mặt trời đầu tiên phóng vào không gian, nhưng sào kéo căng làm từ vật liệu polymer composite cực nhẹ và cấu hình đặc biệt để xếp gọn của nó đánh dấu bước tiến quan trọng giúp hệ thống nhẹ và ổn định hơn, theo Popular Science.


Mô phỏng tàu vũ trụ ACS3 di chuyển trong không gian. (Ảnh: NASA).

Hiện nay nằm ở quỹ đạo đồng bộ Mặt trời cách Trái đất 966m, ACS3 sẽ triển khai trong vòng vài tuần tới và chứng minh công nghệ có thể cung cấp năng lượng cho các nhiệm vụ không gian sâu mà không cần dùng nhiên liệu tên lửa sau khi phóng. Thông qua thu thập áp lực phát ra bởi năng lượng Mặt trời, cánh buồm mỏng có thể đẩy tàu vũ trụ ở tốc độ cực lớn, tương tự thuyền buồm. Giới kỹ sư đã chứng minh nguyên lý trước đây, nhưng dự án mới của NASA sẽ đặc biệt kiểm tra thiết kế hứa hẹn cấu tạo từ vật liệu composite polymer linh hoạt, gia cố bằng sợi carbon.

Sau khi triển khai, các sào kéo căng đóng vai trò như cột thuyền buồm giữ cho cánh buồm đủ căng để thu thập năng lượng Mặt trời. Điều khiến sào kéo căng của ACS3 đặc biệt là cách chúng được gập gọn. Hệ thống sào kéo căng của cánh buồm Mặt trời cần đủ cứng chắc để chịu được biến động nhiệt độ, cũng như đủ bền để tồn tại qua nhiệm vụ kéo dài. Tuy nhiên, cánh buồm Mặt trời quy mô lớn sẽ khá to. Hiện nay, NASA đang lên kế hoạch thiết kế cánh buồm rộng hơn 500m2, tương đương một sân bóng rổ. Những cánh buồm này cần hệ thống sào kéo căng cực kỳ dài, không thể đặt vừa trong khoang hàng của tên lửa.

Để giải quyết vấn đề, NASA cuộn sào kéo căng làm từ vật liệu composite mới vào gói hàng lớn cỡ phong thư. Khi sẵn sàng, các kỹ sư sẽ sử dụng hệ thống kéo tương tự lõi cuộn băng dính để mở sào, giúp giảm tối đa khả năng bị kẹt. Sau khi dựng xong, sào kéo căng sẽ giữ cánh buồm Mặt trời mỏng trong khi camera trên tàu ghi lại toàn bộ quá trình.

NASA hy vọng dự án sẽ cho phép họ đánh giá thiết kế cánh buồm Mặt trời mới đồng thời đo lực đẩy của nó sẽ ảnh hưởng như thế nào đến quỹ đạo thấp của tàu vũ trụ nhỏ. Các kỹ sư cũng sẽ đánh giá độ dẻo dai của sào kéo căng composite mới, nhẹ hơn 75% và ít bị biến dạng hơn 100 lần so với bất kỳ nguyên mẫu cánh buồm Mặt trời nào trước đây.

Sau chuyến bay ban đầu và giai đoạn thử nghiệm hệ thống phụ kéo dài ước tính hai tháng, ACS3 sẽ tiến hành kiểm tra khả năng nâng và hạ quỹ đạo của vệ tinh CubeSat trong nhiều tuần. Nếu hệ thống cánh buồm và sào kéo căng của ACS3 thành công, NASA sẽ tăng quy mô thiết kế đủ để du hành trong Hệ Mặt trời.

TIN CŨ HƠN
Tập bản đồ Mặt trăng cực chi tiết đầu tiên trên thế giới

Tập bản đồ Mặt trăng cực chi tiết đầu tiên trên thế giới

Trước khi con người lần đầu tiên đặt chân lên Mặt trăng, Johannes Hevelius đã công bố tập bản đồ Mặt trăng chi tiết đến từng miệng núi lửa.

Đăng ngày: 15/06/2026
Biến mất 14 năm, "quái vật vũ trụ" hiện về với hình dáng gây sốc

Biến mất 14 năm, "quái vật vũ trụ" hiện về với hình dáng gây sốc

Năm 2009, một ngôi sao "quái vật" to gấp 25 lần Mặt Trời đã biến mất hoàn toàn. Siêu kính viễn vọng James Webb vừa tìm thấy nó, theo cách khiến các nhà khoa học hoàn toàn bối rối.

Đăng ngày: 14/06/2026
Bức xạ Cherenkov có thể khiến các hạt chuyển động nhanh hơn tốc độ ánh sáng?

Bức xạ Cherenkov có thể khiến các hạt chuyển động nhanh hơn tốc độ ánh sáng?

"Vụ nổ ánh sáng", còn gọi là bức xạ Cherenkov, là một loại bức xạ điện từ có bước sóng ngắn chiếm ưu thế, biểu hiện chủ yếu dưới dạng tia sáng xanh.

Đăng ngày: 14/06/2026
Độ cong của không gian và bí ẩn của các vũ trụ song song

Độ cong của không gian và bí ẩn của các vũ trụ song song

Trong vũ trụ rộng lớn, vô số thiên hà và hành tinh đan xen với những câu đố bí ẩn, trong đó hấp dẫn nhất là độ cong của không gian và các vũ trụ song song.

Đăng ngày: 13/06/2026
Những "quả bom nguyên tử" lớn nhất vũ trụ

Những "quả bom nguyên tử" lớn nhất vũ trụ

Siêu tân tinh là vụ nổ phát ra năng lượng khổng lồ và độ sáng làm lu mờ cả thiên hà với chứa vài trăm tỷ ngôi sao.

Đăng ngày: 13/06/2026
Thế giới thở phào khi khối pin 2,6 tấn bốc cháy trong bầu khí quyển

Thế giới thở phào khi khối pin 2,6 tấn bốc cháy trong bầu khí quyển

Đúng như dự đoán, khối pin Expose Pallet 9 (EP9) từ ISS đã đi vào bầu khí quyển Trái đất cuối tuần qua.

Đăng ngày: 12/06/2026
Phát hiện một trong những thiên hà lâu đời nhất vũ trụ sơ khai

Phát hiện một trong những thiên hà lâu đời nhất vũ trụ sơ khai

Các quan sát bằng kính viễn vọng không gian James Webb hé lộ vật thể Gz9p3 thực sự là một trong những thiên hà khổng lồ lâu đời nhất vũ trụ sơ khai.

Đăng ngày: 09/06/2026
Khoa Học News