SpaceX phóng vệ tinh hạt nhân thương mại đầu tiên lên quỹ đạo

Ngày 7/7, tên lửa Falcon 9 của SpaceX cất cánh từ Trạm không gian Vandenberg, California, mang theo vệ tinh BOHR - vệ tinh thương mại đầu tiên trên thế giới sử dụng công nghệ năng lượng hạt nhân. Đây là cột mốc quan trọng trong hành trình thương mại hóa nguồn năng lượng hạt nhân cho tàu vũ trụ, được kỳ vọng mở ra tương lai cho các nhiệm vụ không gian dài hạn.

Vệ tinh BOHR là gì?

BOHR (Betavoltaic Orbital High-Reliability) là vệ tinh do công ty City Labs, có trụ sở tại Florida, phát triển và chế tạo. Vệ tinh được phóng lên trong khuôn khổ nhiệm vụ Transporter-17 của SpaceX - chuyến bay mang theo tổng cộng 81 thiết bị lên các quỹ đạo khác nhau. Sau khoảng 50 phút kể từ khi rời bệ phóng, tên lửa bắt đầu triển khai hàng hóa đến các quỹ đạo theo kế hoạch.

Điểm đặc biệt của BOHR nằm ở công nghệ pin betavoltaic NanoTritium độc quyền do City Labs phát triển. Loại pin này chuyển đổi năng lượng từ hạt beta - tức các electron năng lượng cao được giải phóng trong quá trình phân rã phóng xạ tự nhiên của tritium (hydro-3) - thành dòng điện.

Công nghệ pin betavoltaic hoạt động như thế nào?

Tritium là đồng vị phóng xạ của hydro. Khi phân rã, tritium chuyển hóa thành helium-3, một đồng vị ổn định và không phóng xạ. Toàn bộ quá trình diễn ra ở mức bức xạ cực thấp, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn cho các hoạt động thương mại.

So với lò phản ứng hạt nhân truyền thống trong không gian, pin betavoltaic có nhiều ưu điểm nổi bật:

• Không có bộ phận chuyển động, không dùng chất điện phân lỏng.
• Không có nguy cơ cháy nổ hoặc thoát nhiệt.
• Liên tục sinh điện ở mức thấp mà không cần sạc hay bảo trì định kỳ.
• Phù hợp với các hệ thống đòi hỏi độ tin cậy cao, vận hành lâu dài.

Khác với pin thông thường chỉ lưu trữ một lượng năng lượng hóa học nhất định, pin betavoltaic tạo ra điện liên tục trong suốt vòng đời nhiên liệu - đây là lợi thế then chốt cho các ứng dụng không gian.

Mục tiêu của nhiệm vụ và tầm nhìn dài hạn

Dù nguồn điện chính để BOHR vận hành trong nhiệm vụ này vẫn là năng lượng Mặt Trời, vệ tinh đóng vai trò thử nghiệm tiên phong nhằm kiểm chứng tính khả thi của công nghệ NanoTritium trong môi trường không gian thực tế. Đây cũng là nhiệm vụ hạt nhân thương mại đầu tiên được Cục Hàng không Liên bang Mỹ (FAA) cấp phép, với giấy phép được cấp vào tháng 9/2025.

City Labs đặt tầm nhìn xa hơn quỹ đạo Trái Đất: đưa công nghệ NanoTritium tới Mặt Trăng và các điểm đến sâu hơn trong vũ trụ. Công nghệ này đặc biệt phù hợp với cực nam Mặt Trăng - nơi có những miệng hố bị che khuất vĩnh viễn, không có ánh sáng Mặt Trời để cấp điện cho tàu thăm dò. Cực nam Mặt Trăng cũng là mục tiêu trọng tâm trong chương trình Artemis của NASA, vì lượng băng nước dồi dào tại đây có thể phục vụ việc xây dựng căn cứ lâu dài.

Nếu mở rộng được quy mô, hệ thống của City Labs có thể cấp điện cho cơ sở hạ tầng hoặc phương tiện vận chuyển trên bề mặt Mặt Trăng trong tương lai.

Năng lượng hạt nhân trong không gian - không phải chuyện mới

Cần nhắc rằng ý tưởng dùng năng lượng hạt nhân cho tàu vũ trụ không phải lần đầu xuất hiện. Hai robot thám hiểm Sao Hỏa nổi tiếng của NASA là Perseverance và Curiosity đều sử dụng plutonium làm nguồn nhiệt và điện. Các tàu thăm dò huyền thoại Voyager và New Horizons cũng vận hành nhờ năng lượng từ đồng vị phóng xạ plutonium. Điểm khác biệt của BOHR là đây là lần đầu tiên một vệ tinh thương mại ứng dụng công nghệ hạt nhân, mở ra hướng thương mại hóa quy mô lớn trong ngành vũ trụ.