Trạm năng lượng không gian điều hướng cơn bão, liệu có trở thành siêu vũ khí?

Một giáo sư cấp cao của Trung Quốc cho rằng nước này nên đẩy nhanh việc phát triển trạm điện mặt trời đặt trên không gian, vì công nghệ này một ngày nào đó có thể làm được nhiều hơn là chỉ truyền năng lượng sạch xuống Trái đất, thậm chí còn có thể giúp chế ngự bão.

Một nhóm nghiên cứu tại Trung Quốc đang xem xét khả năng sử dụng chùm tia vi sóng phát từ trạm điện Mặt Trời ngoài không gian để tác động đến bão. Theo nhà khoa học Duan Baoyan, nếu năng lượng đủ lớn, công nghệ này có thể làm thay đổi hoàn lưu khí quyển, từ đó ảnh hưởng đến cường độ và hướng di chuyển của bão.

Ý tưởng được ông Duan đề cập trong bài viết đăng trên Nhân dân Nhật báo. Ông là Giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Đại học Tây An, đồng thời là người đứng sau dự án Truy Nhật. Dự án đặt mục tiêu thực hiện trình diễn công suất mức megawatt trên quỹ đạo Trái Đất vào năm 2030.

“Nếu lượng năng lượng phát ra đủ lớn, nó có thể làm thay đổi sự lưu thông khí quyển trong khu vực và thay đổi cường độ cũng như đường đi của bão”, Duan viết.

Dự án Truy Nhật, nghĩa là “đuổi theo Mặt Trời”, được đề xuất từ năm 2013. Nó hướng đến xây dựng nhà máy điện mặt trời hình tròn trên quỹ đạo địa tĩnh, cách Trái Đất khoảng 36.000 km. Công suất mục tiêu ở mức gigawatt, với điện năng thu được sẽ được chuyển đổi thành sóng vi ba và truyền về mặt đất.

Nếu Trung Quốc thành công, công nghệ này được cho là có thể cung cấp một nguồn năng lượng sạch vô tận, đồng thời có khả năng biến những cơn bão tàn phá thành những hiện tượng thời tiết dễ kiểm soát hơn.

Và không chỉ vậy, một chuyên gia cho rằng nó có thể cung cấp năng lượng cho vệ tinh và các cơ sở hạ tầng không gian khác. Tờ South China Morning Post (SCMP) gần đây đưa tin rằng lộ trình của dự án bao gồm một cuộc thử nghiệm quỹ đạo lớn vào năm 2030, có khả năng tạo ra một megawatt điện năng.

Năm 2022, nhóm của Duan xây dựng một tháp thử nghiệm cao 75 m để mô phỏng toàn bộ quy trình trên mặt đất.

Hệ thống bao gồm theo dõi mặt trời, tập trung ánh sáng, chuyển đổi thành điện, biến điện thành sóng vi ba, phát đi xa và chuyển đổi ngược lại thành điện tại ăng-ten thu.

Theo ông Duan, hệ thống đã đạt một số bước tiến kỹ thuật. Trong đó có khả năng “truyền dẫn một-nhiều”, tức một máy phát vi sóng có thể gửi năng lượng đến nhiều máy thu di động cùng lúc.

Nhóm cũng cải thiện độ chính xác của chùm tia để giảm tổn thất năng lượng, đồng thời thu nhỏ và tích hợp thiết bị thu phát nhằm chuẩn bị cho việc triển khai ngoài không gian.

Bên cạnh mục tiêu năng lượng sạch, ông Duan cho rằng trạm điện này có thể đóng vai trò “ngân hàng năng lượng đặt trên không gian”. “Các mạng Internet không gian trong tương lai hoặc thậm chí các căn cứ trên Mặt Trăng có thể dựa vào công nghệ này”, ông viết.

Nó có thể được định hướng để làm nóng hơi ẩm trong khí quyển trong các cơn bão. Năng lượng nhiệt được định hướng này có thể làm gián đoạn sự lưu thông không khí trong khu vực, cho phép các nhà khoa học về mặt lý thuyết có thể "chế ngự" cường độ bão hoặc lái chúng tránh xa các bờ biển dễ bị tổn thương.

“Nếu công suất năng lượng đủ lớn, nó có thể làm thay đổi sự lưu thông khí quyển trong khu vực và thay đổi cường độ cũng như đường đi của bão”, Baoyan, nhà khoa học chủ trì dự án, cho biết. Nhưng nhiều người vẫn lo ngại nó lại trở thành một siêu vũ khí.

Những tiến bộ này là những bước quan trọng hướng tới việc làm cho các thiết bị khổng lồ trở nên nhẹ hơn và hiệu quả hơn, giúp việc triển khai vào không gian trở nên khả thi. Tuy nhiên, con đường "chế ngự" bão tố đầy rẫy rủi ro.

Các nhà phê bình chỉ ra rằng, theo định nghĩa, chùm tia vi sóng công suất gigawatt là một loại vũ khí định hướng năng lượng cao. Nếu chùm tia lệch hướng dù chỉ một phần nhỏ của độ, nó có thể làm hỏng các thiết bị điện tử của các vệ tinh đang bay ngang qua hoặc gây ra hiện tượng phóng điện trong quỹ đạo Trái đất tầm thấp vốn đã quá tải.

Cuộc đua toàn cầu đang ngày càng gay cấn. Trong khi Trung Quốc đã có tháp thử nghiệm cao 75 mét, Viện Công nghệ California (Caltech) đã truyền tải điện năng thành công lên quỹ đạo, và Nhật Bản vẫn đang tiếp tục các thử nghiệm truyền tải điện năng của riêng mình.

Khái niệm trạm điện Mặt Trời ngoài không gian được nhà khoa học Peter Glaser đề xuất từ năm 1968. Theo Duan, thu năng lượng trong không gian có thể hiệu quả gấp 10 lần so với trên Trái Đất do không có mây và không bị gián đoạn vào ban đêm.

Tuy nhiên, công nghệ này cũng đối mặt nhiều thách thức. Một trạm công suất megawatt có thể nặng hơn toàn bộ Trạm Vũ trụ Quốc tế. Quy mô lắp ráp cũng vượt quá mọi cấu trúc từng được xây dựng ngoài không gian.

Điện mặt trời không gian, giải pháp cho nguồn năng lượng sạch vô tận.