NASA và DOE ký khung hợp tác hạt nhân không gian, hướng tới lò phản ứng Mặt Trăng năm 2030
Thỏa thuận mới bao trùm nhiên liệu, thử nghiệm, tích hợp phóng và vận hành; các mốc 2028–2030 vẫn là kế hoạch cần ngân sách và phê duyệt an toàn.
NASA và Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) ngày 8/10 ký biên bản ghi nhớ mới về năng lượng và động lực hạt nhân trong không gian. Văn bản có hiệu lực từ 1/11, tạo khung phối hợp từ nghiên cứu, sản xuất nhiên liệu và thử nghiệm đến tích hợp vụ phóng, vận hành nhiệm vụ.
Thông báo gắn thỏa thuận với hai mục tiêu đã được NASA nêu trước đó: phóng tàu thử nghiệm Space Reactor-1 Freedom vào năm 2028 và phát triển một lò phản ứng bề mặt Mặt Trăng sẵn sàng phóng vào năm 2030. Đây là các mốc kế hoạch, không phải xác nhận rằng phần cứng đã vượt mọi đánh giá kỹ thuật, ngân sách và an toàn.
Điểm mới của ngày 8/10 nằm ở cơ chế hợp tác liên cơ quan. NASA phụ trách sứ mệnh, tàu và tích hợp phóng; DOE nắm kinh nghiệm về nhiên liệu, cơ sở hạt nhân và nhiều khâu thử nghiệm. Khung “đầu cuối” nhằm tránh để từng phần của chuỗi phát triển chạy theo lịch riêng.
Từ nhiên liệu đến vận hành được đặt trong cùng một khung
Thông cáo của NASA nói thỏa thuận bao trùm nghiên cứu tiên tiến, sản xuất nhiên liệu, kiểm thử nghiêm ngặt, tích hợp vụ phóng và hoạt động sau khi lên không gian. Cách mô tả này quan trọng vì một hệ thống hạt nhân không gian không chỉ là lò phản ứng: nó còn cần chuyển nhiệt thành điện, tản nhiệt trong chân không, che chắn bức xạ, điều khiển từ xa và quy trình ứng phó sự cố khi phóng.
Năng lượng hạt nhân có hai vai trò khác nhau. Máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ tạo điện từ nhiệt phân rã và đã phục vụ nhiều tàu thăm dò. Lò phân hạch chủ động có thể cung cấp công suất lớn hơn cho động lực điện hoặc căn cứ bề mặt, nhưng đi kèm hệ thống phức tạp và yêu cầu quản lý nhiên liệu cao hơn.
NASA nói an toàn là trụ cột của thỏa thuận. Tuy nhiên, thông cáo chưa công bố chi phí, hợp đồng chế tạo mới, kết quả thử nghiệm hay lịch đánh giá môi trường. Biên bản ghi nhớ là cấu trúc phối hợp; nó không thay thế các quyết định đó.
SR-1 Freedom là bước thử trên đường tới lò phản ứng Mặt Trăng
Theo trang nhiệm vụ SR-1 Freedom, NASA nhắm phóng cuối năm 2028 và bay ngang Sao Hỏa năm 2029. Tàu dự kiến dùng nhiên liệu uranium làm giàu thấp hàm lượng cao, hệ chuyển đổi điện chu trình Brayton kín công suất 20 kW và động cơ Hall 12 kW. Khối lượng mục tiêu khoảng 12.000 kg.
Lò phản ứng không trực tiếp đẩy tàu như động cơ nhiệt. Nhiệt phân hạch được chuyển thành điện, rồi điện cấp cho động cơ plasma. Cách động lực hạt nhân điện này có lực đẩy thấp nhưng có thể hoạt động lâu, phù hợp với thử nghiệm đường dài.
Tàu còn mang SkyFall, bộ ba trực thăng kế thừa kinh nghiệm Ingenuity, tới Sao Hỏa để khảo sát địa hình và dấu hiệu băng dưới bề mặt. NASA xem chuyến bay lò phản ứng trước khi đáp xuống Mặt Trăng là cách giảm rủi ro cho Lunar Reactor-1, hệ thống dự kiến cấp điện khi đêm Mặt Trăng kéo dài hoặc ở nơi ánh sáng yếu.
Mốc 2030 phản ánh chính sách, chưa phải lịch giao hàng chắc chắn
Sắc lệnh tháng 12/2025 yêu cầu NASA phát triển lò phản ứng bề mặt Mặt Trăng sẵn sàng phóng vào năm 2030. Thỏa thuận ngày 8/10 củng cố phối hợp với DOE để theo đuổi mục tiêu đó, nhưng không kèm bằng chứng rằng tiến độ đã được “khóa”.
Các nút thắt gồm nguồn nhiên liệu, độ bền của hệ chuyển đổi nhiệt–điện, tản nhiệt, khối lượng che chắn, cấp phép vụ phóng và khả năng sống sót trong môi trường không gian. Một thiết bị có thể hoạt động trong phòng thử nhưng vẫn cần chứng minh chịu rung khi phóng, bức xạ, chu kỳ nhiệt và vận hành không sửa chữa trong nhiều năm.
Ngân sách cũng là biến số. Biên bản ghi nhớ phân vai giữa hai cơ quan nhưng Quốc hội vẫn quyết định phân bổ, còn nhà thầu cần vượt các mốc thiết kế và nghiệm thu. Vì vậy, cách đọc thận trọng là: Mỹ đã nâng hợp tác hạt nhân không gian lên một khung chương trình thống nhất, chứ chưa có lò phản ứng Mặt Trăng hoàn thiện.
Đồng vị phóng xạ vẫn là nhánh thực dụng trước mắt
Bên cạnh phân hạch, NASA và DOE tiếp tục công việc với nguồn đồng vị. Tàu Dragonfly dự kiến phóng năm 2028 tới Titan sẽ dùng máy phát nhiệt điện đồng vị đa nhiệm và 24 bộ sưởi đồng vị nhẹ. Hai cơ quan cũng có kế hoạch cung cấp 24 bộ sưởi tương tự cho xe tự hành Rosalind Franklin của Cơ quan Vũ trụ châu Âu.
Chi tiết này cho thấy “hạt nhân không gian” không đồng nghĩa mọi nhiệm vụ đều mang lò phản ứng. Nguồn đồng vị nhỏ, bền phù hợp với tàu khoa học; lò phân hạch được nhắm tới nhu cầu điện lớn hơn. Thành công của thỏa thuận sẽ phụ thuộc việc chọn đúng công nghệ cho từng nhiệm vụ và công khai các kiểm chứng an toàn tương ứng.
Nguồn ảnh đại diện: NASA, ảnh dựng SR-1 Freedom bay gần Sao Hỏa; đây là hình ý tưởng, không phải ảnh phần cứng đã hoàn thiện.
