Tên lửa vũ trụ Delta 4 của Mỹ

Những chiếc tên lửa phóng vệ tinh, tàu thăm dò, tàu vũ trụ bay với tốc độ rất cao trong không gian vũ trụ. Trong lúc bay chúng có thể bị các mảnh thiên thạch nhỏ, bụi vũ trụ bay trên quỹ đạo trái đất đâm phải làm thủng vỏ hoặc làm hỏng những bộ phận quan yếu của tên lửa.

Để khắc phục sự cố rất tốn tiền và đôi khi không thể khắc phục này, Cơ quan Không gian châu Âu (ESA) đã tiến hành một cuộc nghiên cứu độc đáo: chế tạo một lớp vỏ tên lửa có khả năng tự hàn gắn vết thương.

Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ vũ trụ châu Âu của ESA có trụ sở chính tại Noordwijk, Hà Lan, đã giao cho nhà vật lý Christopher Semprimoschnig thành lập ê kíp nghiên cứu vấn đề kể trên. Ý tưởng chủ đạo là bắt chước thiên nhiên: Cơ thể chúng ta mỗi khi bị thương (vết cắt, trầy trụa...), máu liền đông lại tạo thành một lớp vỏ bảo vệ tạm thời để lớp da non bên dưới hoàn thành nhiệm vụ làm liền vết thương. Ông Semprimoschnig giải thích: “Khi chúng ta bị thương, chúng ta không cần dùng keo, cơ thể chúng ta tự làm lấy công việc đó”.

Tại Anh, khoa công nghệ hàng không vũ trụ Trường Đại học Bristol đã bắt đầu nghiên cứu chế tạo vật liệu tự chữa thương. Ian Bond và Richard Trask – hai nhà nghiên cứu của khoa – mới đây đã báo cáo những kết quả nghiên cứu đầu tiên, theo đó họ đã thiết kế một hệ thống tự chữa có khả năng tự khởi động và chống lại những tấn công đa dạng trong môi trường vũ trụ.

Công nghệ chế tạo lớp vỏ tên lửa mới chủ yếu là thay thế các loại sợi hiện dùng bằng những hợp chất sợi thủy tinh mới với đặc điểm kết cấu rỗng, đường kính trong 30 micron (một micron bằng 1/1.000 mm). Những hợp chất này chứa nhiều sản phẩm khác nhau như nhựa dính, nhựa trộn với chất rắn, nhựa kết hợp với chất xúc tác.

Khi vỏ tên lửa bị thương, các loại sợi nói trên giải phóng các chất hóa học. Những chất này tự trộn lẫn, làm bít những vết nứt. Sản phẩm đã được thử trong phòng chân không trong điều kiện biến đổi nhiệt và áp lực đa dạng. Hệ thống hoạt động khá hữu hiệu.

Các nhà nghiên cứu hiện vẫn tiếp tục công trình nói trên, gia tăng sức chịu đựng của chất liệu trong điều kiện ngặt nghèo nhất. Theo ESA, những kết quả thu lượm được là “rất nghiêm túc”. Tuy nhiên, ông Semprimoschnig tỏ ra dè dặt: “Mọi việc chỉ mới bắt đầu”. Ông dự đoán phải một chục năm nữa, công nghệ này mới được hoàn thiện và đưa vào áp dụng. Một khi hoàn chỉnh, tuổi thọ của các tên lửa, tàu vũ trụ sẽ cao hơn và những rủi ro trong không gian sẽ giảm đi.