Đưa một vật thể vào quỹ đạo thấp bằng một máy ly tâm

Một dự án đang thử nghiệm chiếc máy ly tâm giống như một bệ phóng để đưa những vệ tinh vào vũ trụ, có thể mở ra một cuộc cách mạng mới về chinh phục không gian.

Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), đã công bố sự hợp tác với công ty khởi nghiệp Spin Launch để đưa một vật thể vào quỹ đạo thấp bằng một máy ly tâm với mong muốn đây là một giải pháp thay thế các tên lửa đẩy thông thường vốn chiếm khoản chi phí hoạt động khổng lồ và gây ô nhiễm môi trường.

Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA)

Theo đó, NASA đang thêm hướng nghiên cứu của mình để chinh phục những chân trời mới dựa vào một chiếc máy ly tâm lớn. Trong một thông cáo báo chí, NASA đã thông báo về việc bắt đầu hợp tác với công ty Spin Launch có trụ sở tại California, Mỹ. 

Mục tiêu của dự án là trong năm nay sẽ bắt đầu thử nghiệm đưa vệ tinh và vật thể lên quỹ đạo nhờ lực động năng do máy ly tâm gây ra. Được thành lập vào năm 2014, Spin Launch đã thúc đẩy quá trình phát triển sinh thái và kinh tế của hoạt động khám phá không gian. 

Hệ thống này hoạt động dựa trên một cấu trúc lớn được gọi là "máy gia tốc khối lượng quỹ đạo", bao gồm một bộ phận như chiếc "trống khổng lồ" cao 50 mét và đường kính 33 mét, bên trong có một cánh tay lớn để gắn một quả đạn. 

Sau đó, chuyển động quay của cánh tay tăng dần tốc độ, sẽ làm tăng động năng của vật thể được đẩy vào không gian.

Khi vận tốc đủ cao, đường đạn sẽ bay theo phương thẳng đứng từ một ống liền kề với trống, tương tự như một ống khói. Lực gây ra bởi chuyển động quay của vật thể có khả năng đạt từ 9.000 đến 10.000 G (lực G là một lực ảo dạng quán tính).

Một trong những ưu điểm của hệ thống do Spin Launch phát triển là khía cạnh sinh thái của nó, các lần phóng yêu cầu ít nhiên liệu hơn khoảng 70% so với việc cất cánh của các bệ phóng truyền thống. 

Giám đốc điều hành của công ty, Jonathan Yanley khẳng định rằng Spin Launch là một giải pháp thay thế thực sự cho các tên lửa gây ô nhiễm khi đối mặt với sự gia tăng không ngừng của các sứ mệnh vào không gian.

Do đó, các thiết bị này sẽ cần ít nhiên liệu hơn để điều chỉnh vị trí của chúng khi ở quỹ đạo thấp. Đồng thời, máy ly tâm Spin Launch cũng nhằm mục đích kinh tế, cho phép phóng vệ tinh lên vũ trụ với chi phí thấp hơn. 

Tùy thuộc vào phương tiện được sử dụng và tải trọng mang theo, việc đưa một tàu thăm dò vào quỹ đạo có thể tốn vài triệu euro, thậm chí hàng chục triệu euro.

Máy ly tâm

Như vậy, một chiếc tàu vũ trụ Ariane 5 có thể mang tải trọng gần 20 tấn, cần số tiền khoảng 170 triệu euro để có thể bay vào không gian. Trong khi, Spin Launch muốn giảm những khoản phí đáng kể này, với giới hạn 500.000 USD cho mỗi lần phóng, rẻ hơn rất nhiều so với sử dụng tên lửa.

Máy ly tâm của Spin Launch đang trong giai đoạn thử nghiệm, nhưng một cuộc kiểm tra trước đó được thực hiện vào tháng 10/2021, đã chứng minh tính khả thi của dự án. 

Kết quả cuộc thử nghiệm đã cho thấy, một vật thể cao 3 mét đã được đẩy lên độ cao 10.000 mét so với mực nước biển, với tốc độ hơn 8.000 km/h. 

Đây là một thành công đầu tiên cho công ty, mặt khác các kỹ sư đã chỉ ra rằng, máy ly tâm chỉ hoạt động ở khoảng 20% công suất tối đa của nó.