Tương Lai Nhân Loại

Lượt đọc: 976 | 0 Đánh giá: 0/10 Sao
★★★★★★★★★★
★★★★★★★★★★
« Lùi Tiến »
Tên Lửa Nhiệt Hạch

❊ ❊ ❊

Kế hoạch ném bom đẩy tàu liên sao chính thức bị khai tử vào thập niên 1960, nhưng vẫn còn một giải pháp sẵn sàng khác. Năm 1978, Hội Liên hành tinh Anh Quốc khởi động dự án Daedalus. Thay vì dùng bom urani phân hạch, Daedalus sẽ dùng bom H nhỏ, ý tưởng mà Taylor từng nghĩ tới nhưng không bao giờ theo đuổi. (Bom H nhỏ ở đây thực ra là bom thế hệ hai, không phải bom thế hệ ba mà Taylor lo sợ.)

Có một số cách để giải phóng năng lượng nhiệt hạch an toàn. Một trong số đó là phương pháp giam hãm từ trường, đưa khí hydro vào một từ trường lớn có hình dạng như bánh donut rồi đốt nóng đến hàng triệu độ. Hạt nhân hydro sẽ va chạm với nhau, tổng hợp thành hạt nhân heli phát nổ và giải phóng năng lượng hạt nhân. Chất lỏng có thể được đun nóng trong lò nhiệt hạch rồi đẩy ra theo ống phun, tạo thành lực đẩy tên lửa.

Hiện nay, lò phản ứng nhiệt hạch hàng đầu sử dụng phương pháp giam hãm từ trường là ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor: Lò phản ứng Thí nghiệm Nhiệt hạt nhân Quốc tế), nằm tại miền nam nước Pháp. Đây là cỗ máy khổng lồ, to gấp mười lần đối thủ cạnh tranh gần nhất. Nó nặng hơn 4.600 tấn, cao hơn 11 m và đường kính gần 20 m, có kinh phí xây dựng hơn 14 tỷ đô-la. Theo dự kiến, tới năm 2035, nó sẽ tạo phản ứng hợp hạch thành công, đạt công suất 500 megawatt năng lượng nhiệt (công suất nhà máy điện hạt nhân urani tiêu chuẩn là 1.000 megawatt). ITER được kỳ vọng sẽ là lò phản ứng nhiệt hạch đầu tiên sản xuất ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu thụ. Tuy quá trình xây dựng hay bị đình trệ và chi phí liên tục đội cao, nhưng các nhà vật lý tôi trò chuyện cùng đều tin tưởng lò phản ứng ITER sẽ làm nên lịch sử. Ta sẽ sớm có câu trả lời. Pierre-Gilles de Gennes, người từng giành giải Nobel, từng nói: “Ta thường nói sẽ nhốt Mặt Trời vào một cái hộp. Ý tưởng rất hay. Nhưng vấn đề là ta không biết phải làm ra chiếc hộp đó thế nào.”

Một cách khác để cấp nhiên liệu cho tên lửa Daedalus là dùng nhiệt hạch laser, theo đó các chùm laser khổng lồ sẽ được nén vào hạt nhiên liệu giàu hydro. Phương pháp này gọi là giam hãm quán tính. Hệ thống Kích hoạt Quốc gia NIF (National Ignition Facility) đặt tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Livermore, California, Hoa Kỳ, đang thử nghiệm kỹ thuật này. Giàn laser ở đây lớn nhất thế giới, với những ống phóng dài gần 1.500 m, phóng được 192 tia lớn. Khi laser hội tụ trên một mẫu liti deuteri giàu hydro, năng lượng của chúng sẽ đốt cháy bề mặt vật liệu, tạo nên một vụ nhổ nhỏ khiến hạt liti hidrua vỡ ra và tăng nhiệt độ lên đến 100 triệu độ C. Phản ứng nhiệt hạch xảy ra và giải phóng 500 ngàn tỷ watt năng lượng chỉ trong vài phần ngàn tỷ của một giây.

Trong vai trò dẫn chương trình cho kênh DiscoveryScience, tôi từng được tới tham quan NIF. Khách đến thăm phải trải qua nhiều vòng kiểm tra an ninh quốc gia, vì Phòng Thí nghiệm Livermore là nơi thiết kế vũ khí hạt nhân của Hoa Kỳ. Khi cuối cùng cũng được bước vào, tôi thực sự choáng ngợp. Buồng chính, nơi các chùm laser hội tụ, có thể chất vừa một tòa căn hộ năm tầng.

Một phiên bản tên lửa trong dự án Daedalus sử dụng phương pháp tương tự với nhiệt hạch laser, nhưng thay vì chùm laser, nó dùng một nhóm lớn các chùm electron để đốt nóng hạt nhiên liệu giàu hydro. Nếu 250 hạt phát nổ mỗi giây, năng lượng phát sinh sẽ đủ cho tàu liên sao đạt tới một phần tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, để làm được như vậy, tên lửa nhiệt hạch phải có kích thước lớn khủng khiếp. Một tên lửa Daedalus phải nặng khoảng 54.000 tấn và dài 190 m, với vận tốc tối đa bằng 12% tốc độ ánh sáng. To lớn như vậy, nên việc đóng tên lửa sẽ phải thực hiện ngoài không gian.

Tên lửa hạt nhân nhiệt hạch có cơ sở về mặt khái niệm, nhưng năng lượng nhiệt hạch hiện vẫn chưa được chứng minh. Hơn nữa, kích thước và độ phức tạp của các tên lửa trong dự án này khiến chúng khó mà khả thi, ít nhất là trong thế kỷ này. Tuy thế, cùng với buồm ánh sáng, tên lửa nhiệt hạch vẫn giữ nhiều triển vọng nhất.

Image

Ảnh trên so sánh kích thước của tàu liên sao nhiệt hạch Daedalus với tên lửa Saturn V. Với kích thước lớn thế này, nhiều khả năng nó phải được lắp ráp ngoài không gian bằng robot.

Nguồn: tve-4u
Được bạn: Mọt Sách đưa lên
vào ngày: 10 tháng 9 năm 2026

« Lùi Tiến »

💬 Thảo luận

Chưa có bình luận nào — hãy là người đầu tiên chia sẻ cảm nhận của bạn!

Đăng nhập để tham gia bình luận.