NASA rót vốn cho 18 dự án công nghệ không gian đột phá: Từ thám hiểm hang động Mặt Trăng đến bản đồ ngoại hành tinh

Theo tin từ IT ngày 24 tháng 8, NASA đang cung cấp hỗ trợ tài chính cho gần 20 nghiên cứu công nghệ nhằm giúp nuôi dưỡng các năng lực nghiên cứu hàng không vũ trụ trong tương lai.

Chương trình Ý tưởng Tiên tiến Sáng tạo (NIAC) của NASA đã chọn ra 18 dự án cho đợt tài trợ giai đoạn một năm nay. Các dự án này sẽ cùng chia sẻ tổng số tiền phát triển là 3,2 triệu USD (IT lưu ý: tỷ giá hối đoái hiện tại tương đương khoảng 21,578 triệu Nhân dân tệ). NIAC hướng tới việc thúc đẩy các đột phá công nghệ mà NASA có thể sử dụng trong các sứ mệnh không gian tương lai.

Theo danh sách trao giải được công bố vào ngày 29 tháng 7 (giờ địa phương), các giải thưởng năm nay bao gồm một loạt các khái niệm sứ mệnh và đề xuất nghiên cứu mà NASA cho là có "tiềm năng thay đổi cuộc chơi". Trong đó bao gồm ý tưởng gia cố tàu vũ trụ để khám phá và chịu đựng các điều kiện khắc nghiệt trên sao Kim, bộ đồ du hành mặt trăng được làm nóng bằng đồng vị phóng xạ, và phương án sử dụng bụi không gian để che chắn một phần ánh sáng mặt trời nhằm giảm bức xạ mặt trời.

Những dự án được chọn này không phải là các sứ mệnh thực tế của NASA, mà là các mẫu công nghệ mà NASA tin rằng có thể đóng góp cho các dự án như xây dựng căn cứ trên mặt trăng trong "Chương trình Artemis".

"Để đạt được mục tiêu này, chúng ta cần nhiều hơn là những tiến bộ công nghệ mang tính tiệm tiến. Điều đó có nghĩa là chúng ta cần những bước nhảy vọt," Greg Stover, Giám đốc bộ phận Nghiên cứu và Công nghệ Tiên tiến thuộc Ban Sứ mệnh Nghiên cứu và Công nghệ của NASA, cho biết trong thông báo trao giải. "Những giải thưởng này chính là những đổi mới mà thế giới cần NASA giúp nuôi dưỡng."

18 người chiến thắng sẽ nhận được tối đa 175.000 USD mỗi người (tỷ giá hiện tại tương đương khoảng 1,18 triệu Nhân dân tệ) để thực hiện nghiên cứu trong chín tháng cho đề xuất của họ, nhằm xác định tính khả thi và các bước tiếp theo để hoàn thiện công nghệ.

Khi kế hoạch định cư lâu dài trên mặt trăng của NASA tiến triển, các nơi trú ẩn dưới lòng đất có khả năng che chắn tự nhiên trước bức xạ mặt trời cường độ cao đã trở thành hướng cân nhắc quan trọng cho không gian sống. Một trong những ý tưởng đoạt giải NIAC là "Thiết bị thăm dò dưới lòng đất mặt trăng" (LUX) do Jilly Elow từ công ty Stone Aerospace ở Texas đề xuất. LUX sẽ cử các robot bay lơ lửng để lập bản đồ các ống dung nham có thể dài hàng dặm bên dưới Biển Yên Bình (Sea of Tranquility) trên mặt trăng. Những thiết bị bay không người lái này sẽ không thể tiếp cận ánh sáng mặt trời trong mê cung sâu thẳm của mặt trăng, mỗi chiếc sẽ được kết nối với tàu đổ bộ hoặc xe tự hành trên bề mặt mặt trăng thông qua một sợi cáp quang siêu nhẹ. Thiết bị trên bề mặt sẽ sử dụng tia laser để truyền năng lượng dọc theo sợi cáp và cung cấp liên kết truyền thông cho thiết bị thăm dò hang động này.

Một dự án đoạt giải NIAC khác nhắm tới việc lập bản đồ các lục địa của các hành tinh ngoài hệ mặt trời giống Trái đất xung quanh các ngôi sao lân cận. Ngày nay, chúng ta có thể xác định kích thước và thành phần của các hành tinh ngoài hệ mặt trời, nhưng việc phân biệt các đặc điểm vật lý của chúng trên quy mô lớn vẫn chưa từng được thử nghiệm trước đây.

Paul Stankus từ Hiệp hội Khoa học Brookhaven ở New York đề xuất thiết kế một loại "giao thoa kế nulling" mới, thông qua một kỹ thuật gọi là "nulling phân lớp động", sử dụng dữ liệu từ các kính thiên văn khác nhau để triệt tiêu ánh sáng của ngôi sao. Ý tưởng của ông là kết hợp dữ liệu từ một cặp kính thiên văn không gian "nulling" cách nhau khoảng 60 dặm (100 km) để đạt được độ phân giải đủ cao, nhằm phát hiện độ tương phản của các đặc điểm bề mặt hành tinh ngoài hệ mặt trời mờ hơn ngôi sao chủ của chúng tới 10 tỷ lần.

Một khái niệm đoạt giải khác đến từ Michael Rubinstein và Đại học Northwestern. Họ đề xuất phóng hàng ngàn "femtosat" (các thiết bị thăm dò vệ tinh siêu nhỏ nặng dưới 100 gram) vào quỹ đạo của hành tinh khí khổng lồ này để khám phá vành đai sao Thổ.

Theo trang dự án trên website của NASA, "Việc sử dụng một sứ mệnh chủ lực duy nhất như Cassini để khảo sát tại chỗ vành đai sao Thổ sẽ mang lại rủi ro thất bại không thể chấp nhận được do va chạm với các hạt bụi." Thay vào đó, đề xuất hạm đội femtosat gợi ý gửi 10.000 tàu vũ trụ vào vành đai sao Thổ, với nhận thức rằng một phần đáng kể trong số đó có thể bị hư hại. "Tính chất phân tán của sứ mệnh được đề xuất có nghĩa là nó có thể chịu đựng được rủi ro có thể phá hủy nhiều femtosat trong chòm sao, từ đó giúp việc khảo sát tại chỗ vành đai sao Thổ trở nên khả thi."

"Mỗi sự đổi mới, mỗi bước nhảy vọt về công nghệ đều bắt đầu từ một hạt giống ý tưởng," Philip Williams, quyền điều hành chương trình NIAC, cho biết trong tuyên bố của NASA. "Chương trình NIAC cho phép NASA nuôi dưỡng những hạt giống này và xác định xem liệu có thứ gì đó có thể phát triển để mang lại lợi ích cho các sứ mệnh không gian tương lai và nền kinh tế hàng không vũ trụ của quốc gia chúng ta hay không."