Thành tựu này được xem là bước tiến quan trọng trong nỗ lực giải quyết bài toán công nghệ kéo dài hàng thập kỷ, vốn ngăn cản việc phát triển vũ khí chùm hạt trong không gian.
Đạt kỷ lục về công suất và độ chính xác
Vũ khí chùm hạt - những luồng nguyên tử hoặc hạt hạ nguyên tử được gia tốc gần bằng tốc độ ánh sáng từ lâu đã được coi là “chén thánh” của xung đột không gian. Về lý thuyết, loại vũ khí này có thể vô hiệu hóa hoặc phá hủy vệ tinh và tên lửa đối phương nhờ năng lượng động học và nhiệt lượng cực lớn. Tuy nhiên, hai yếu tố luôn là rào cản kỹ thuật gồm năng lượng và độ chính xác.
Để vận hành, hệ thống này cần nguồn điện khổng lồ và khả năng đồng bộ gần như tuyệt đối giữa các bộ gia tốc. Trong khi đó, các hệ thống cung cấp năng lượng hiện nay thường gặp giới hạn - những thiết bị có thể tạo ra công suất lớn thường thiếu độ chính xác, còn những hệ thống điều khiển tinh vi lại không chịu nổi tải năng lượng cao.
Hình minh họa vũ khí năng lượng từ không gian - Ảnh: Grok
Nhóm nghiên cứu do kỹ sư trưởng Tô Trấn Hoa (Su Zhenhua) thuộc tập đoàn DFH Satellite - nhà sản xuất vệ tinh lớn nhất Trung Quốc, dẫn đầu đã phát triển nguyên mẫu của hệ thống năng lượng không gian có thể kết hợp đồng thời công suất mạnh và khả năng điều khiển cực chính xác.
Trong các thử nghiệm mặt đất, hệ thống đạt công suất xung điện 2,6 megawatt, đồng thời duy trì độ chính xác đồng bộ trong phạm vi 0,63 microgiây. Theo báo cáo của SCMP, đa số nguồn điện xung hiện nay chỉ đạt dưới 1 megawatt và có độ sai lệch đồng bộ khoảng 1 mili giây - chậm hơn gần 1.000 lần so với nguyên mẫu của nhóm Tô Trấn Hoa.
Các nhà khoa học giải thích rằng nhiều hệ thống tiên tiến, từ mô phỏng tác chiến điện từ cho đến nền tảng chùm hạt, đều cần các xung năng lượng khổng lồ trong thời gian cực ngắn - tính bằng micro giây hoặc thậm chí nano giây. Kết quả thử nghiệm cho thấy phương pháp mới đã giải quyết được những hạn chế lâu nay về nguồn cung năng lượng và độ chính xác trong điều khiển, mở ra triển vọng cho nhiều ứng dụng công nghệ cao trong không gian.
Ứng dụng rộng mở vượt ra ngoài lĩnh vực quốc phòng
Theo nhóm nghiên cứu, công nghệ này không chỉ phục vụ cho vũ khí năng lượng định hướng, mà còn có thể được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống không gian dân sự. Cụ thể, hệ thống có thể hỗ trợ công nghệ lidar và truyền dữ liệu bằng laser tốc độ cao, giúp nâng cao hiệu quả động cơ ion trong việc điều chỉnh quỹ đạo vệ tinh. Ngoài ra, nó còn có thể cải thiện khả năng quan sát Trái đất thông qua các cảm biến vi sóng độ phân giải cao, góp phần nâng độ chính xác của dự báo thời tiết và giám sát môi trường.
Ngoài ra, nguyên lý hoạt động của hệ thống còn có thể tăng cường năng lực của radar không gian và tác chiến điện tử, giúp các vệ tinh mô phỏng hoặc gây nhiễu tín hiệu hiệu quả hơn. Trong bối cảnh cạnh tranh gia tăng trên quỹ đạo giữa các quốc gia, Trung Quốc đang đẩy mạnh nghiên cứu các hệ thống năng lượng công suất lớn cho không gian.
Một vệ tinh đang bay trên quỹ đạo Trái đất- Ảnh: Internet
Sự phát triển này cũng diễn ra giữa lúc Mỹ đang mở rộng các chùm vệ tinh Starlink và Starshield - mạng lưới vệ tinh nhỏ, bền bỉ, có khả năng phục vụ mục tiêu dân sự lẫn quân sự. Những mạng vệ tinh đa tầng này khiến các biện pháp phòng thủ không gian truyền thống, như đánh chặn bằng tên lửa, ngày càng kém hiệu quả.
Triển vọng thực tế
Vũ khí laser và chùm hạt, nếu được triển khai thực tế, có thể thay đổi cục diện này. Chúng có khả năng tấn công nhiều mục tiêu cùng lúc với tốc độ ánh sáng, sử dụng nguồn điện từ năng lượng mặt trời, giúp giảm đáng kể chi phí cho mỗi lần khai hỏa.
Tuy vậy, giới phân tích quân sự vẫn tỏ ra thận trọng. Họ cho rằng các vệ tinh hiện đại đã được thiết kế để chịu đựng bức xạ vũ trụ mạnh, với lớp bảo vệ và linh kiện được gia cố đặc biệt, nên chưa rõ liệu năng lượng định hướng có thể xuyên thủng lớp phòng vệ đó hay không.
Nếu được hoàn thiện, công nghệ này có thể đánh dấu bước ngoặt trong chiến lược năng lượng không gian của Trung Quốc. Hệ thống năng lượng công suất cao, độ chính xác siêu vi này sẽ là nền tảng cho các công nghệ tiên tiến từ truyền tải điện năng không dây giữa các vệ tinh đến hỗ trợ vũ khí năng lượng trong tương lai.
Giới chuyên gia cho rằng việc chuyển từ thử nghiệm mặt đất sang vận hành trong môi trường không gian là một thách thức lớn. Không gian vũ trụ có bức xạ mạnh, nhiệt độ biến thiên lớn và điều kiện chân không khắc nghiệt, đòi hỏi vật liệu và thiết kế đặc biệt để đảm bảo ổn định lâu dài.
Hoàng Vũ