Theo như chúng ta được biết, việc đưa người lên sao Hỏa yêu cầu phải có một bình chứa nhiên liệu khổng lồ bởi quãng đường từ Trái đất đến hành tinh đỏ là quá xa. Tuy nhiên, có vẻ như điều này sẽ được khắc phục. Một nghiên cứu mới đây của các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology - MIT) cho thấy, lượng nhiên liệu dùng cho những cuộc hành trình đến sao Hỏa sẽ trở nên ít hơn nhiều nếu các phi thuyền vũ trụ ghé vào tiếp thêm nhiên liệu ở trạm Mặt trăng.
Ảnh minh họa. Nguồn: Christine Daniloff/MIT
Những công trình nghiên cứu trước đây cho thấy, đất và nước đóng băng nằm trong các hố thiên thạch và núi lửa trên mặt trăng có thể được khai thác và chiết xuất thành nhiên liệu. Với sự tiến bộ của công nghệ qua thời gian, nhóm các nhà khoa học tại MIT đã công bố kết quả rằng, trong các sứ mệnh đi đến sao Hỏa, nếu phi thuyền đi vòng qua Mặt trăng và ghé vào tiếp thêm nhiên liệu thì tổng lượng nhiên liệu dùng cho cả hành trình sẽ tiết kiệm được đến 68%.
Theo đó, các nhà khoa học đã phát triển một mô hình ảo trên máy tính nhằm xác định tuyến đường tốt nhất để đi đến sao Hỏa, dựa trên sự có mặt của các nguồn tài nguyên và chi phí xây dựng cơ sở hạ tầng nhằm chiết xuất nhiên liệu trên Mặt trăng.
Họ đã tìm ra con đường hiệu quả nhất đế đi đến sao Hỏa và tiết kiệm được nguồn nhiên liệu đến mức tối đa. Lộ trình bao gồm việc phóng phi thuyền từ Trái đất chỉ với một lượng nhiên liệu đủ để phi thuyền đi vào quỹ đạo quay xung quanh Trái đất. Một nhà máy sản xuất nhiên liệu trên bề mặt của Mặt trăng sẽ phóng một thùng chứa nhiên liệu vào không gian. Khi đó thùng chứa nhiên liệu sẽ rơi vào vùng quỹ đạo ảnh hưởng bởi trọng lực Trái đất. Sau cùng, thùng chứa nhiên liệu sẽ được đón lấy bởi phi thuyền đang chờ đợi ở gần trạm nhiên liệu Mặt trăng. Khi đã đầy nhiên liệu, phi thuyền sẽ thẳng tiến tới sao Hỏa.
Việc ghé lại Mặt trăng để tiếp thêm nhiên liệu tuy có vẻ phi lý. Nhưng đây thật sự là một phương án đầy tiềm năng trong tương lai.
Lúc trước, những chương trình thám hiểm không gian phải chọn một trong hai cách để cung cấp năng lượng cho những phi thuyền không gian. Một là “mang theo tất cả”, phi thuyền sẽ chứa toàn bộ phương tiện và nhiên liệu bay theo cùng, giống như trong sứ mệnh Apollo lên Mặt trăng. Còn cách thứ hai là “tái cung cấp”, với nguồn nhiên liệu được bổ sung định kỳ, giống như trong những chuyến bay đến Trạm không gian quốc tế ISS (International Space Station).
Tuy nhiên, con người ngày càng đi xa hơn và tiến hành khám phá những nơi nằm ngoài quỹ đạo của Trái đất nên những cách cung cấp nhiên liệu cũ đã không còn phù hợp.
Chính vì thế, trong các sứ mệnh đi đến sao Hỏa và những cuộc khám phá không gian vũ trụ có khoảng cách lớn, việc cung cấp nhiên liệu cho các tàu vũ trụ ngay trong không gian là một biện pháp đầy tiềm năng. Các nhà khoa học cho rằng những nguồn nhiên liệu như chất đốt và những nguồn sống thiết yếu như nước, oxy có thể được tổng hợp trong suốt cuộc hành trình khám phá không gian. Từ đó sẽ tiết kiệm được chi phí hơn rất nhiều so với việc mang theo từ Trái đất.
Ví dụ như nước bị đóng băng được tìm thấy rất nhiều trên Mặt trăng có thể được khai thác và chiết xuất thành nhiên liệu cho tên lửa.
Kết quả của cuộc nghiên cứu chỉ ra tầm quan trọng của việc xây dựng những trạm chiết xuất và cung cấp nhiên liệu trong không gian. Các nhà khoa học nhấn mạnh rằng những trạm nhiên liệu này sẽ không thật sự cần thiết trong những chuyến đi đầu tiên lên sao Hỏa. Nhưng khi tần số những chuyến du hành giữa Trái đất và sao Hỏa tăng lên thì hệ thống này sẽ thật sự phát huy tác dụng.
Mục tiêu hiện nay là đưa con người lên sống ở sao Hỏa và bắt đầu tiến hành xây dựng cơ sở hạ tầng sinh sống lâu dài tại nơi đây. Chính vì thế, một tuyến đường tiết kiệm chi phí và hiệu quả nối kết giữa Trái đất và sao Hỏa cần được xem xét một cách hợp lý.
Trong tương lai, Mặt trăng sẽ đóng vai trò quan trọng trong tuyến đường hai chiều giữa hai hành tinh.
| Các nhà khoa học đã xây dựng một một hệ thống các tuyến đường giả định đến sao Hỏa nhằm mô tả rõ lợi ích của việc xây dựng cơ sở hạ tầng tiếp tế nhiên liệu cho các tàu vũ trụ trong không gian. Hệ thống này giả định nhiều tuyến đường và cách bay khác nhau. Bao gồm từ cách bay mang hết tất cả nhiên liệu từ trái đất cho đến cách tiếp thêm nhiên liệu ở các trạm dọc hành trình. Với giả định rằng nhiên liệu có thể được chiết xuất và vận chuyển từ Mặt trăng đến một điểm định trước trong không gian. Ví dụ như các thùng nhiên liệu sẽ được cố định ở một vùng có trọng lực không đổi, gọi là điểm Lagrange. Việc thêm vào các mục tiêu đạt được, như giới hạn về trọng lượng, sẽ giúp dễ dàng tìm ra được tuyến đường hợp lý nhất cho cuộc hành trình mà bên cạnh đó vẫn thỏa mãn được những điều kiện vật lý trong thực tế. |
