Trung Quốc tham vọng xây dựng siêu nhà máy điện trong không gian, cách trái đất 36.000km

Trung Quốc đang lên kế hoạch xây dựng các nhà máy điện mặt trời trong không gian bằng cách sử dụng tên lửa siêu nặng, một dự án được ví như “Đập Tam Hiệp trên quỹ đạo”.

Các nhà máy điện mặt trời trên không gian sẽ thu thập năng lượng từ mặt trời trên quỹ đạo Trái Đất và truyền xuống mặt đất, đảm bảo cung cấp năng lượng liên tục. Dự án này của Trung Quốc được cộng đồng quốc tế ví như "Dự án Manhattan" của ngành năng lượng vì tầm vóc và tiềm năng của nó.

So với các nguồn năng lượng mặt trời trên mặt đất, các trạm không gian có ưu thế vượt trội khi không bị ảnh hưởng bởi thời tiết, mùa hay chu kỳ ngày-đêm. Đặc biệt, mật độ năng lượng trong không gian cao hơn gấp 10 lần so với mặt đất.

“Chúng tôi đang tiến hành dự án này. Nó quan trọng không kém việc đưa Đập Tam Hiệp lên quỹ đạo địa tĩnh, cách Trái Đất 36.000km. Đây thực sự là một dự án đáng kinh ngạc,” ông Long Lehao, nhà khoa học tên lửa và thành viên Viện Hàn lâm Kỹ thuật Trung Quốc, chia sẻ.

Đập Tam Hiệp, dự án thủy điện lớn nhất thế giới, nằm trên sông Dương Tử, cung cấp khoảng 100 tỷ kWh điện mỗi năm.

Trong bài giảng do Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc tổ chức vào tháng 10, ông Long mô tả viễn cảnh lắp đặt một mảng pin mặt trời dài 1km dọc theo quỹ đạo địa tĩnh 36.000km. “Lượng năng lượng thu được trong một năm có thể tương đương với toàn bộ lượng dầu có thể khai thác từ Trái Đất,” ông nhấn mạnh.

Nội dung bài phát biểu của ông Long đã được Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc công bố vào cuối năm 2024, thu hút sự chú ý lớn từ giới khoa học và dư luận quốc tế.

Để hiện thực hóa dự án nhà máy điện mặt trời trong không gian, Trung Quốc cần đạt được những đột phá công nghệ trong tên lửa hạng nặng và truyền năng lượng hiệu quả từ không gian xuống mặt đất.

Đảm nhiệm vai trò cốt lõi trong dự án là tên lửa đẩy hạng nặng tái sử dụng Long March-9 (CZ-9), do nhóm của nhà khoa học Long Lehao phát triển. CZ-9 có lực đẩy phóng khoảng 6.000 tấn, trọng lượng cất cánh hơn 4.000 tấn, và khả năng mang 150 tấn lên quỹ đạo Trái Đất thấp – vượt trội so với các tên lửa Saturn V và Space Launch System (SLS) của NASA, vốn có sức chứa 130 tấn.

“CZ-9 có đường kính 10,6 mét, lớn hơn đáng kể so với CZ-5, và chiều cao lên đến 110 mét, gấp đôi CZ-5. Một trong những ứng dụng chính của nó sẽ là xây dựng các trạm năng lượng mặt trời trong không gian,” ông Long cho biết trong một cuộc phỏng vấn năm 2022.

Dù đạt được nhiều thành tựu, nhóm phát triển CZ-9 cũng phải đối mặt với không ít thất bại. Lần phóng thử đầu tiên của Long March 3B đã kết thúc trong thảm họa khi tên lửa đi chệch hướng và rơi xuống một ngọn núi. Tuy nhiên, ông Long nhấn mạnh: “Thất bại và thành công đều là những trải nghiệm quý giá.” Chỉ trong hai năm, nhóm đã khắc phục vấn đề và đưa Long March 3B trở thành mẫu tên lửa đầu tiên của dòng Long March đạt gần 100 lần phóng thành công, đưa hơn 100 vệ tinh lên quỹ đạo.

Bên cạnh phát triển tên lửa, Trung Quốc cũng tập trung nghiên cứu các công nghệ hỗ trợ cho nhà máy điện mặt trời trong không gian.

Tháng 6/2021, Trung Quốc khởi công xây dựng nhà máy điện mặt trời không gian thử nghiệm đầu tiên tại Bishan, Trùng Khánh. Nhà máy này đóng vai trò thử nghiệm các công nghệ tiên phong như sản xuất điện mặt trời trên không gian, truyền năng lượng vi sóng không dây, và mạng lưới truyền thông không gian.

Đến tháng 11/2023, nhóm nghiên cứu do viện sĩ Duan Baoyan thuộc Đại học Khoa học và Công nghệ Điện tử Tây An dẫn đầu đã công bố hệ thống xác minh mặt đất hoàn chỉnh đầu tiên trên thế giới dành cho nhà máy điện mặt trời không gian. Hệ thống này, có tên “Dự án Chasing Sun,” đạt được bước đột phá về truyền năng lượng vi sóng, hiệu suất thu chùm tia, và truyền tải năng lượng.

Theo Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS), công nghệ truyền dẫn không dây vi sóng công suất lớn và khoảng cách xa không chỉ hữu ích cho mạng lưới năng lượng vũ trụ mà còn có thể được ứng dụng rộng rãi. Các ứng dụng tiềm năng bao gồm cung cấp năng lượng cho khinh khí cầu, máy bay không người lái, nền tảng di động trên biển, và hỗ trợ các khu vực xa xôi hoặc chịu thiên tai.

Theo South China Morning Post (SCMP)

>> Siêu cường châu Á vừa làm được điều chưa từng có trong lịch sử, một bước lên 'chung mâm' với Nga - Trung - Mỹ