Động cơ đẩy sử dụng không khí thay nhiên liệu

Động cơ đẩy mới có thể giúp vệ tinh hoạt động nhiều năm trên quỹ đạo thấp của Trái Đất. Ảnh: ESA.

Động cơ đẩy tên lửa mới của ESA có thể thu, nén, sạc điện và sau đó giải phóng các phân tử khí, không đòi hỏi sử dụng nhiên liệu hóa học, Science Alerthôm nay đưa tin. Tất cả những gì cần thiết là một ít điện, nguồn năng lượng luôn có thể sản xuất dựa vào Mặt Trời.

Theo kết quả thử nghiệm trên mặt đất do nhóm nghiên cứu ở ESA tiến hành, động cơ này có thể cung cấp lực đẩy cho một loạt vệ tinh mới vận hành nhiều năm ở quỹ đạo quanh các hành tinh như Trái Đất và Sao Hỏa. "Kết quả chỉ ra động cơ đẩy điện sử dụng không khí không còn là một giả thuyết mà đã trở thành một ý tưởng khả thi sẵn sàng để phát triển và một ngày nào đó sẽ vận hành trong những phi vụ mới", Louis Walpot, một trong số các nhà khoa học của ESA, cho biết.

ESA tìm cách phát triển động cơ mới suốt hơn một thế kỷ. Vệ tinh thăm dò trọng lực GOCE của ESA hoạt động hơn 5 năm nhờ sử dụng một loại động cơ đẩy tương tự, mặc dù vẫn dựa vào 40 kg nhiên liệu đẩy xenon.

Dù trong môi trường chân không của vũ trụ không có phân tử khí, có thể thu thập đủ phân tử khí ở quỹ đạo thấp để cung cấp lực đẩy định kỳ cho vệ tinh. Những vùng rìa khí quyển thường làm giảm tốc độ của vệ tinh quay quanh quỹ đạo và khiến chúng rơi trở lại Trái Đất, đó là lý do cần bổ sung lực đẩy.

Chìa khóa để chế tạo động cơ đẩy mới là tìm ra cách để thu thập và nén các phân tử khí khan hiếm thay vì đẩy chúng đi xa. Sạc điện và quá trình ion hóa giữ vai trò quan trọng ở đây, cung cấp gia tốc cần thiết.

Nhóm nghiên cứu dựng một buồng chân không thử nghiệm ở Italy, mô phỏng môi trường ở độ cao 200 km và tốc độ vệ tinh 7,8 km/s. Không có van hay các bộ phận phức tạp, tất cả những gì họ cần là nguồn điện để tích điện các phân tử khí để tăng tốc và đẩy chúng ra. Một  hệ thống hai tầng được thiết kế để sạc hiệu quả hơn.

Động cơ đẩy tên lửa được thử nghiệm với xenon, hỗn hợp nitơ - oxy và sau đó chỉ dựa vào phân tử khí trong khí quyển. Nhóm nghiên cứu vẫn còn nhiều việc cần làm trước khi hệ thống có thể sẵn sàng để trang bị trên vệ tinh, nhưng đây là bằng chứng thuyết phục về tính khả thi của nó.

Phương Hoa