NASA đang chạy đua để xây dựng lò phản ứng hạt nhân trên Mặt Trăng và Sao Hỏa! Dự án đầy tham vọng này sẽ cung cấp năng lượng cho các sứ mệnh khám phá vũ trụ trong tương lai.
Tóm tắt nhanh: NASA đang đẩy nhanh tiến độ phát triển lò phản ứng hạt nhân cho Mặt Trăng và Sao Hỏa. Mục tiêu là cung cấp nguồn năng lượng ổn định, lâu dài cho các khu định cư, thí nghiệm khoa học và hoạt động khai thác tài nguyên trên các hành tinh này. Liệu Mỹ có thể vượt mặt Trung Quốc và Nga trong cuộc đua không gian mới này?
Tham vọng năng lượng hạt nhân ngoài Trái Đất của NASA
Theo thông tin từ AFP, NASA vừa ban hành chỉ thị yêu cầu bổ nhiệm người đứng đầu dự án năng lượng hạt nhân và lựa chọn hai đề xuất xây dựng lò phản ứng hạt nhân thương mại trong vòng 6 tháng tới. Động thái này cho thấy NASA đang đẩy mạnh các dự án khám phá không gian có người lái, đặc biệt là dưới thời kỳ chính quyền của Tổng thống Donald Trump.
Việc nhanh chóng triển khai lò phản ứng trên Mặt Trăng sẽ giúp Hoa Kỳ dẫn đầu trước Trung Quốc và Nga, hai quốc gia cũng đang hợp tác trong một dự án tương tự, dự kiến hoàn thành vào giữa những năm 2030.
Thách thức và giải pháp
Newsweek đưa tin, việc xây dựng lò phản ứng hạt nhân trên Mặt Trăng đòi hỏi những thiết kế đặc biệt để đối phó với môi trường khắc nghiệt: không khí loãng, nhiệt độ dao động lớn và chu kỳ ngày đêm kéo dài. Khác với pin mặt trời, vốn bị gián đoạn bởi đêm trăng kéo dài hai tuần, lò phản ứng hạt nhân có thể cung cấp năng lượng ổn định và liên tục, hỗ trợ các khu định cư, hệ thống duy trì sự sống, các thí nghiệm khoa học, và các hoạt động công nghiệp như khai thác tài nguyên.
Thiết kế tiềm năng
Lò phản ứng phân hạch nhỏ gọn sử dụng uranium là một trong những thiết kế khả thi nhất. Loại lò này chuyển đổi nhiệt từ quá trình phân hạch hạt nhân thành điện năng thông qua động cơ Stirling hoặc các hệ thống tương tự. Để giảm thiểu tiếp xúc với bức xạ và điều chỉnh nhiệt độ, lò phản ứng có thể được chôn dưới lớp đất bề mặt Mặt Trăng, đồng thời trang bị hệ thống điều khiển từ xa để đảm bảo hoạt động tự động khi không có người ở gần.
Tại sao lại là năng lượng hạt nhân?
Simon Middleburgh, nhà nghiên cứu tại Viện Tương lai Hạt nhân thuộc Đại học Bangor, Anh, nhấn mạnh: “Lò phản ứng hạt nhân là lựa chọn duy nhất để cung cấp năng lượng cho căn cứ trên Mặt Trăng. Chúng ta không thể mang nhiên liệu lên đó, pin mặt trời không hiệu quả, máy phát điện diesel không phù hợp, và máy phát nhiệt điện radio kiểu cũ không đủ công suất.”
Đầu tư và tiến độ
Từ năm 2000, NASA đã đầu tư 200 triệu USD vào việc phát triển các hệ thống năng lượng phân hạch nhỏ gọn. Gần đây nhất, vào năm 2023, ba hợp đồng nghiên cứu công nghiệp trị giá 5 triệu USD mỗi hợp đồng đã được trao, tập trung vào việc sản xuất ít nhất 40 kilowatt điện. Khả năng hoạt động liên tục của lò phân hạch, bất kể ngày đêm, rất quan trọng trong điều kiện khắc nghiệt của Mặt Trăng và Sao Hỏa.
Kế hoạch cho Sao Hỏa
NASA cũng cam kết sử dụng năng lượng hạt nhân trên Sao Hỏa vào tháng 12/2024. Nhu cầu năng lượng trên bề mặt hành tinh đỏ ước tính khoảng 100 kilowatt để hỗ trợ các hoạt động lâu dài của con người, bao gồm cả việc sử dụng tài nguyên tại chỗ. Các chuyên gia dự kiến sẽ sử dụng tàu đổ bộ hạng nặng để vận chuyển 15 tấn hàng, với mục tiêu phóng tàu vào cuối năm 2029.
Cuộc đua vào không gian: Ai sẽ về đích trước?
Nhiệm vụ Artemis III của NASA, dự kiến diễn ra vào năm 2027, sẽ đánh dấu sự trở lại của con người lên bề mặt Mặt Trăng sau hơn 5 thập kỷ. Tuy nhiên, chương trình này vẫn còn nhiều thách thức phải vượt qua. Trong khi đó, Trung Quốc đặt mục tiêu thực hiện nhiệm vụ có người lái đầu tiên lên Sao Hỏa vào năm 2030.
