Voyager 1 dùng năng lượng gì?

Vượt qua ranh giới của hệ Mặt Trời, Voyager 1 – con tàu thám hiểm không gian huyền thoại – đã thách thức mọi giới hạn của công nghệ và trí tưởng tượng con người. Nhưng điều gì đã cung cấp nguồn năng lượng bền bỉ cho hành trình phi thường này, kéo dài hàng thập kỷ trong không gian lạnh lẽo, tối tăm, nơi ánh nắng mặt trời chỉ còn là một dư âm yếu ớt? Câu trả lời nằm ở ba máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ (RTG) - một công nghệ tiên tiến nhưng lại vận hành dựa trên nguyên tắc đơn giản nhưng hiệu quả đến kinh ngạc: sự phân rã phóng xạ.

Không giống như các tàu vũ trụ khác phụ thuộc vào năng lượng mặt trời, Voyager 1 chọn một giải pháp độc lập và bền vững hơn. Ba RTG tích hợp trên tàu chứa tổng cộng 72 viên plutoni-238 oxide. Plutoni-238, một đồng vị phóng xạ nhân tạo, phân rã chậm và ổn định, giải phóng nhiệt lượng trong quá trình này. Nhiệt lượng khổng lồ được tạo ra không bị lãng phí mà được chuyển đổi thành điện năng thông qua các cặp nhiệt điện. Nghĩa là, sự chênh lệch nhiệt độ giữa nguồn nhiệt phóng xạ và một môi trường lạnh hơn tạo ra dòng điện. Đây là một chu trình kín, không cần sự can thiệp của ánh sáng mặt trời hay bất kỳ nguồn năng lượng bên ngoài nào khác.

Khi mới được phóng lên, hệ thống RTG của Voyager 1 tạo ra 470 watt điện. Một phần năng lượng này được sử dụng để vận hành các thiết bị trên tàu, điều khiển các động cơ đẩy nhỏ, thu thập và truyền dữ liệu về Trái Đất. Phần năng lượng còn lại, dưới dạng nhiệt, được tỏa ra ngoài không gian. Tuy nhiên, do sự phân rã tự nhiên của plutoni-238, công suất điện của các RTG giảm dần theo thời gian, khoảng 4.2 watt mỗi năm. Điều này đòi hỏi các kỹ sư phải tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng một cách tỉ mỉ, tắt dần các thiết bị không cần thiết để duy trì sự vận hành của các thiết bị trọng yếu trong hành trình không gian dài hơi này.

Sự thành công của Voyager 1 không chỉ là kết quả của thiết kế thông minh, mà còn là minh chứng cho tầm nhìn xa trông rộng của các nhà khoa học và kỹ sư, những người đã chọn một nguồn năng lượng độc đáo và đáng tin cậy để đưa con tàu thám hiểm này vượt qua mọi giới hạn của vũ trụ. Hệ thống RTG trên Voyager 1 chính là chìa khóa giúp con tàu tiếp tục sứ mệnh khám phá không gian sâu thẳm, gửi về cho nhân loại những dữ liệu quý giá về vũ trụ bao la và bí ẩn.