Các nhà nghiên cứu vừa tái tạo một vụ nổ được kích hoạt liên tục trong điều kiện phòng thí nghiệm, cho phép tiến gần thêm một bước đến viễn cảnh phóng tàu vũ trụ ở tốc độ bội siêu thanh.
Hiện tượng kích nổ dây chuyền và liên tục từng xảy ra trên thực tế, cụ thể là vụ nổ liên hoàn làm rung chuyển cảng Beirut (Li Băng) ngày 4.8.2020. Ít nhất 207 người chết, hơn 7.500 trường hợp bị thương và tổn thất về vật chất từ 10 đến 15 tỉ USD trong sự kiện tàn phá khủng khiếp này.
Từ lâu, giới khoa học gia ấp ủ giấc mơ chế tạo các động cơ máy bay có thể khai thác năng lượng bộc phá ở mức độ tương tự. Một máy bay được trang bị động cơ đó có thể đạt được tốc độ bội siêu thanh (gấp ít nhất 5 lần vận tốc âm thanh), có nghĩa là bay từ New York (Mỹ) đến London (Anh) trong chưa đầy 1 giờ.
Tuy nhiên, những vụ kích nổ như thế vô cùng khó kiểm soát và thường chỉ duy trì trong chưa đầy một micrô giây, và vì thế không ai đủ năng lực tái tạo trên thực tế.
Kiểm soát vụ nổ
Mới đây, một đội ngũ các nhà nghiên cứu của Đại học miền Trung Florida (Mỹ) vừa xây dựng cơ chế cho phép vụ nổ liên hoàn xảy ra trong vòng vài giây tại một địa điểm cố định. Đây là một bước tiến quan trọng trong nỗ lực chế tạo các hệ thống đẩy bội siêu thanh trong tương lai.
“Chúng tôi đang tìm cách kiểm soát vụ nổ đó”, theo tác giả báo cáo Kareem Ahmed, trợ lý giáo sư về cơ khí và kỹ sư hàng không vũ trụ của đại học trên. Báo cáo của nhóm ông đã được đăng trên chuyên san Proceedings of the National Academy of Sciences.
“Chúng tôi muốn khóa chặt vụ nổ trong phạm vi không gian của nó và khai thác năng lực bộc phát từ sự kiện này. Thay vì san bằng các tòa nhà, như trường hợp của Li Băng, giờ đây chúng tôi muốn sử dụng năng lượng đó và tạo ra lực đẩy cần thiết cho các động cơ máy bay và tàu vũ trụ”, theo ông Ahmed.
Nhà nghiên cứu cam đoan nếu có thể làm được điều đó, con người sẽ bước vào kỷ nguyên du hành với tốc độ bội siêu thanh.
Nghiên cứu đột phá
Để đạt được bước tiến mới trong nỗ lực du hành bội siêu thanh, các nhà khoa học Mỹ đã dựa vào các dự án được triển khai trong nhiều thập niên, theo đó nghiên cứu một dạng hệ thống phản lực được đặt tên động cơ sóng kích nổ gián tiếp (ODWE).
Khái niệm này hoạt động bằng cách rót hỗn hợp không khí và nhiên liệu ở tốc độ siêu thanh xuống một dốc hẹp, tạo nên sóng xung kích. Sóng xung kích nhanh chóng đốt nóng hỗn hợp không khí-nhiên liệu và khiến nó nổ tung, tống luồng khí thải khỏi động cơ với tốc độ cao. Kết quả là họ khai thác được lực đẩy với xung lượng lớn.
Trên lý thuyết, các vụ kích nổ dạng này có thể cho phép máy bay, tàu vũ trụ di chuyển với tốc độ tối đa gấp 17 lần vận tốc âm thanh. Nếu đạt được tốc độ như trên, tàu vũ trụ không cần phải được nạp vào tên lửa đẩy, mà chỉ khai hỏa động cơ là có thể bay vào không gian một cách dễ dàng.
(theo Thanh Niên)
