Một phần lịch sử khám phá vũ trụ của loài người bắt đầu từ quá trình nạp nhiên liệu phóng xạ cho hệ thống phát điện của thiết bị Mars 2020 tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy phản lực của Viện Công nghệ California.

Máy phát điện MMRTG của Mars 2020 trước khi được nạp nhiên liệu và thử nghiệm tại Phòng thí nghiệm quốc giaIdaho. Nguồn: NASA/JPL-Caltech

Quá trình nạp nhiên liệu của hệ thống phát điện chứa đồng vị phóng xạ cho thiết bị Mars 2020 của NASA đã bắt đầu. Máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ đa mục tiêu (Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator MMRTG) sử dụng nhiệt từ quá trình phân ra phóng xạ tự nhiên của plutonium-238 để phát điện cũng như lưu giữ các hệ thống khác của thiết bị thám hiểm có thể vận hành một cách an toàn tại những mức nhiệt độ khác nhau.

“Quyết định bắt đầu nạp nhiên liệu cho MMRTG là một cột mốc quan trọng khác trong việc giữ cho lịch trình phóng Mars 2020 đúng vào tháng 7/2020”, Thomas Zurbuchen – người tham gia vào nhiệm vụ khoa học này của NASA - nói.

Phòng thí nghiệm Sức đẩy phản lực của Viện Công nghệ California (JPL), vốn đang tham gia thực hiện nhiệm vụ và phụ trách việc điều hành thiết bị Mars 2020 cho Ban Giám đốc nhiệm vụ khoa học NASA, miêu tả MMRTG như một dạng “pin hạt nhân” có thể cung cấp khoảng 110 watt điện cho một tàu vũ trụ và những thiết bị khoa học của nó tại thời điểm bắt đầu nhiệm vụ. Nhiệt thừa từ máy phát có thể giúp cho hệ thống này đủ ấm để thực thi nhiệm vụ trong các điều kiện môi trường lạnh giá của vũ trụ và bề mặt sao Hỏa.

Kể từ trước đến nay, 27 nhiệm vụ vũ trụ của Mỹ đã sử dụng điện từ đồng vị phóng xạ, từ các lò nung đồng vị phóng xạ trong một số thiết bị thực nghiệm trong lần hạ cánh xuống mặt trăng của Apollo 11 năm 1969 cho tới thiết bị Curiosity hiện vẫn đang hoạt động trên sao Hỏa.

Các máy phát điện này gồm có nguồn nhiệt chứa plutonium-238 và bộ nhiệt điện có chức năng chuyển năng lượng nhiệt xuất hiện trong quá trình phân rã tự nhiên của plutonium thành điện.

Các máy phát điện MMRTG được Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) cung cấp cho NASA để dành cho những ứng dụng khám phá không gian vũ trụ dân sự. Nhiên liệu đồng vị phóng xạ đã được đặt vào MMRTG tại Phòng thí nghiệm quốc gia Idaho của DOE trước khi MMRTG được chuyển tới vị trí phóng, và đó cũng là thời điểm phóng tàu vũ trụ của nhiệm vụ này. Phòng thí nghiệm Sức đẩy phản lực của Viện Công nghệ California sử dụng các phiên bản nhiệt phát điện của MMRTG để xác nhận và kiểm nghiệm lại độ phù hợp của hệ phát điện voisws thiết bị khám phá sao Hỏa.

Nhiệm vụ Sao Hỏa 2020 đã được ấn định để phóng từ Nhà ga không lực Cape Canaveral ở Florida vào tháng 7/2020 và hạ cánh xuống Jezero Crater vào tháng 2/2021. Nhiệm vụ này là một phần trong kế hoạch chuẩn bị đưa người lên khám phá sao Hỏa của NASA, bên cạnh các nhiệm vụ khác, bao gồm nhiệm vụ lên mặt trăng. NASA lập kế hoạch để tạo ra một sự hiện diện lâu dài của con người trên và quanh mặt trăng vào năm 2028 thông qua chương trình khám phá bề mặt mặt trăng Artemis vào năm 2024 với người phụ nữ đầu tiên trong lịch sử trong phi hành đoàn.

“Do đó, thiết bị Mars 2020 của chúng tôi là một phần trong nhiệm vụ mang tính lịch sử - chặng đầu của một chuyến đi vòng quanh sao Hỏa”, Zurbuchen nói.