Ngỡ ngàng trước sự phát triển của Trung Quốc: Xây dựng thành công tháp vi trọng lực khổng lồ cao 40 mét, đủ khả năng làm 100 thí nghiệm/ngày, dự kiến đóng góp không nhỏ cho nghiên cứu không gian

Theo South China Morning Post (SCMP), các nhà khoa học Trung Quốc đã xây dựng một cơ sở để thực hiện các thí nghiệm vi trọng lực nhằm mục đích phát triển các dự án nghiên cứu không gian.

Được biết, MEFEL - cơ sở thí nghiệm vi trọng lực phóng điện từ mới này cao 40 mét, sử dụng động cơ tuyến tính để đưa vật thể lên và xuống cũng như trải nghiệm các điều kiện gần như không trọng lượng trong 4 giây.

MEFEL có thể thực hiện 100 thí nghiệm mỗi ngày và chỉ tiêu thụ khoảng 1 kWh điện cho mỗi thí nghiệm, theo Zhang Yongkang, một chuyên gia tại Trung tâm Công nghệ Kỹ thuật Ứng dụng Không gian thuộc Viện hàn lâm Khoa học Trung Quốc (Bắc Kinh) cho biết.

“So với nhiều cơ sở vi trọng lực thông thường như tháp thả rơi hoặc các chuyến bay parabol, MEFEL tiết kiệm rất nhiều thời gian và tiền bạc. Đây sẽ là yếu tố nòng cốt để kiểm tra trước khi các thí nghiệm được đưa lên trạm vũ trụ Tiangong (Thiên Cung)”, Zhang chia sẻ với tờ Science and Technology Daily.

Chưa hết, cơ sở mới này cũng có thể tạo ra trọng lực nhỏ để mô phỏng các điều kiện trên Mặt Trăng và sao Hỏa.

Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã tiến hành các thí nghiệm không gian để nghiên cứu các hoạt động khác nhau của vật thể trong môi trường vi trọng lực, từ cách lửa cháy, tinh thể phát triển, cho đến sự thay đổi thể trạng của các phi hành gia sống trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS).

Tuy nhiên, trước khi đi vào vũ trụ, các thí nghiệm cần được kiểm tra và xác minh bằng nhiều thiết bị dưới mặt đất - ví dụ tháp thả rơi, chuyến bay parabol hay tên lửa nghiên cứu - để tối ưu hóa kết quả khoa học thu được.

Theo Zhang Yongkang, mặc dù một tháp thả truyền thống cho phép thực hiện trung bình 2 - 3 thí nghiệm một ngày, nhưng nó đòi hỏi các thiết bị phải cực kỳ mạnh để chịu được quá trình giảm tốc. Trong một số trường hợp, chúng phải được sản xuất theo cách đặc biệt.

Vài năm trước, các nhà khoa học bắt đầu xây dựng một loại tháp thả mới có thể tăng gấp đôi thời gian trải nghiệm vi trọng lực. Bên trong cơ sở này, các thí nghiệm đầu tiên được gia tốc và phóng ra theo phương thẳng đứng, sau đó thu hồi để đạt trạng thái rơi tự do trong cả quá trình đi lên và đi xuống.

Một bài báo do Zhang và các đồng nghiệp của ông đăng trên tạp chí Mechanics in Engineering vào tháng 12/2022 chỉ ra rằng quá trình tăng tốc liên quan đến một động cơ tuyến tính, chuyển đổi điện năng thành chuyển động theo đường thẳng - gần giống hệ thống phóng điện từ giúp phóng máy bay chiến đấu từ tàu sân bay.

Năm 2019, cơ sở đầu tiên trên thế giới thuộc loại này đã đi vào hoạt động tại Hanover, Đức. Nó có tên là Einstein - Elevator, tháp cao 40 mét, với thời gian trải nghiệm vi trọng lực là 4 giây và có khả năng thực hiện tới 300 thí nghiệm mỗi ngày.

Được biết, các nhà khoa học Trung Quốc bắt đầu phát triển công nghệ phóng điện từ năm 2017. Họ đã sử dụng một động cơ dài 3 mét để đạt được môi trường vi trọng lực trong ngắn hạn.

Bên trong MEFEL, gói thí nghiệm sẽ trải nghiệm trọng lực bằng 1/100.000 mức thông thường trên Trái Đất trong thời gian 4 giây. Nhóm nghiên cứu đã giảm nhẹ quá trình hãm giảm tốc - xuống một phần nhỏ so với các tháp thả thông thường, giúp các thiết bị truyền thống cũng có thể được sử dụng trực tiếp.

MEFEL được tạo ra với 16.000 bu lông có độ bền cao và có sai số về độ chính xác kết cấu chỉ chưa đến 2 mm. Ông Zhang cùng đội nhóm cho biết họ đang nghiên cứu để chế tạo một MEFEL thế hệ mới, hướng tới mục tiêu trải nghiệm vi trọng lực trong thời gian 20 giây và trọng tải thí nghiệm tối đa lên tới 500 kg.

Tham khảo SCMP