Khoa học sắp có thể dọn rác vũ trụ từ mặt đất bằng tia laser
Các nhà nghiên cứu sẽ bắn tia laser vào các mảnh vỡ để làm chúng chậm lại. Tốc độ giảm sẽ khiến quỹ đạo di chuyển của các mảnh vụn giảm xuống cho tới khi đi vào bầu khí quyển Trái đất và bốc cháy.
Công ty khởi nghiệp EX-Fusion của Nhật Bản đang nỗ lực hoàn thành điều mà trước đây dường như không thể: Loại bỏ những mảnh rác vũ trụ cực nhỏ bằng chùm tia laser bắn từ mặt đất.
Ảnh minh họa rác vũ trụ - (Ảnh: EUSPA)
Rác vũ trụ hình thành từ các vệ tinh cũ và thân tên lửa khi chúng va chạm ở tốc độ cao trên quỹ đạo. Những mảnh vụn cỡ vài mm được cho là có thể gây ra sự cố cho tàu vũ trụ và các vệ tinh đang hoạt động.
Hiện nay, với sự phát triển của các hoạt động liên quan đến không gian vũ trụ trên toàn cầu, nhu cầu theo dõi và loại bỏ các mảnh rác vụn ngày càng tăng. Nhiều nơi trên thế giới, bao gồm cả Nhật Bản, đang giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng vệ tinh.
Nghiên cứu của EX-Fusion khá khác biệt do áp dụng phương pháp xử lý rác vũ trụ từ mặt đất. Tháng 10-2023, EX-Fusion đã ký bản ghi nhớ với EOS Space Systems, một nhà thầu Úc sở hữu công nghệ dùng để phát hiện các mảnh vụn không gian.
Theo kế hoạch, công ty sẽ lắp đặt thiết bị bắn tia laser công suất cao bên trong đài thiên văn do EOS Space vận hành.
Giai đoạn đầu tiên sẽ là thiết lập công nghệ laser để theo dõi các mảnh vụn có kích thước dưới 10cm - những mảnh vụn thường khó nhắm mục tiêu từ mặt đất bằng tia laser.
Giai đoạn thứ hai, EX-Fusion và EOS Space sẽ cố gắng loại bỏ các mảnh rác vụn bằng cách tăng cường sức mạnh của chùm tia laser. Ý tưởng là bắn tia laser vào các mảnh vỡ từ hướng di chuyển ngược lại để làm chúng chậm lại. Tốc độ giảm sẽ khiến quỹ đạo di chuyển của các mảnh vụn giảm xuống cho tới khi đi vào bầu khí quyển Trái đất và bốc cháy.
Tia laser công suất cao thường được kết hợp với các loại vũ khí có khả năng bắn nổ các vật thể thành mảnh vụn. Tuy nhiên theo EOS Space, tia laser được thiết kế để loại bỏ các mảnh vụn không gian hoàn toàn khác với các tia laser cấp vũ khí.
Kế hoạch của EX-Fusion là bắn tia laser từ mặt đất để làm chậm tốc độ của các mảnh vụn không gian, khiến chúng rơi vào bầu khí quyển Trái đất - (Ảnh: Ex-Fusion)
Các loại vũ khí laser hiện nay thường sử dụng tia laser sợi quang có khả năng cắt, hàn kim loại và có thể tiêu diệt các mục tiêu như máy bay không người lái thông qua nhiệt sinh ra khi bắn liên tục. Trong khi đó, thiết bị loại bỏ rác vũ trụ sử dụng tia laser trạng thái rắn được bơm bằng đi ốt bán dẫn, DPSS, có thể tác dụng lực lên các mảnh vụn chuyển động nhanh và làm giảm tốc độ giống như một chiếc phanh.
Quá trình tổng hợp laser đặc trưng của EX-Fusion cũng bao gồm laser DPSS, có thể tấn công bề mặt của viên nhiên liệu hydro có đường kính cỡ millimet và nén chúng lại để kích hoạt phản ứng nhiệt hạch.
Theo giám đốc điều hành EX-Fusion, sức mạnh của tia laser trong việc loại bỏ rác vũ trụ thấp hơn nhiều so với phản ứng tổng hợp hạt nhân nhưng có chung những thách thức kỹ thuật. Điều này khiến việc loại bỏ rác vũ trụ trở thành một thử nghiệm hữu ích trên con đường thương mại hóa công nghệ nhiệt hạch.
Kế hoạch loại bỏ rác vũ trụ từ mặt đất của EX-Fusion hiện vẫn phải đối mặt với những rào cản liên quan đến độ chính xác và sức mạnh, nhưng lại có ưu điểm là dễ dàng cải tiến và bảo trì vì thiết bị ở trên Trái đất.
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.
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.
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.
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.
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.
Top 8 vật thể lớn nhất trong vũ trụ
Các nhà thiên văn học phát hiện một số loại thiên thể đồ sộ nhất trong vũ trụ, từ hành tinh tới siêu cụm thiên hà.
