Cư dân bí ẩn trong không gian: PRC 1, vệ tinh được thiết kế chỉ để tồn tại 20 ngày nhưng vẫn tồn tại tới tận hơn 50 năm

Dong Fang Hong 1 hay còn gọi là Đông Phương Hồng 1, China 1 hoặc PRC 1 là vệ tinh không gian đầu tiên của Trung Quốc, được phóng thành công vào ngày 24 Tháng 4 năm 1970, là một phần của chương trình truyền hình vệ tinh không gian Đông Phương Hồng của Trung Quốc. Với trọng lượng 173 kg (381 lb), nó nặng hơn so với các vệ tinh đầu tiên của các nước khác.

Tại sao tuổi thọ thiết kế của Dong Fang Hong 1 chỉ có 20 ngày?

Khát vọng khám phá không gian của nhân loại thôi thúc chúng ta không ngừng cải tiến công nghệ hàng không vũ trụ để hiểu rõ hơn về những bí ẩn của vũ trụ. Tuy nhiên, bất chấp nhiều đột phá lớn mà chúng ta đã đạt được, các sứ mệnh trong không gian vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức. Trong số đó, vòng đời thiết kế của Dong Fang Hong 1 chỉ vỏn vẹn 20 ngày là một ví dụ nổi bật. Vậy tại sao chúng ta chỉ có thể cho con tàu vũ trụ này một khoảng thời gian ngắn như vậy?

Không gian là một môi trường khắc nghiệt với bức xạ cường độ cao, nhiệt độ cực thấp, các hạt năng lượng Mặt Trời và những mảnh thiên thạch cực nhỏ. Những yếu tố này đặt ra những thách thức lớn đối với hoạt động bình thường của tàu vũ trụ. Đặc biệt, bức xạ cường độ cao có thể gây hư hỏng các linh kiện điện tử và nhiễu điện từ, ảnh hưởng nghiêm trọng đến nhiều chức năng khác nhau của tàu vũ trụ.

Để ngăn ngừa hư hỏng thiết bị, các yếu tố bất lợi này phải được tính đến khi thiết kế tàu vũ trụ nhằm cải thiện khả năng chống bức xạ của tàu vũ trụ. Những hạn chế của công nghệ hàng không vũ trụ cũng là nguyên nhân quan trọng khiến thời gian sử dụng thiết kế ngắn ngủi của Dong Fang Hong 1. Mặc dù công nghệ hàng không vũ trụ tiếp tục phát triển nhưng vẫn còn một số hạn chế ở giai đoạn hiện tại.

Ví dụ, về công nghệ pin, pin truyền thống có khả năng lưu trữ năng lượng hạn chế và không thể đáp ứng nhu cầu cho các sứ mệnh không gian thời gian dài. Điều này hạn chế tuổi thọ hoạt động của tàu vũ trụ. Nhiều thách thức khác nhau trong không gian cũng đặt ra những yêu cầu cao hơn về thiết kế và hiệu suất của tàu vũ trụ, đòi hỏi công nghệ tiên tiến hơn và đầu tư lớn hơn.

Ngoài ra, kích thước và trọng lượng của tàu vũ trụ cũng sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ thiết kế của nó. Không gian bên trong con nhộng rất hạn chế nên tàu vũ trụ phải được thiết kế sao cho nhẹ và nhỏ gọn nhất có thể. Tuy nhiên, trong một không gian hạn chế thì khó có thể đáp ứng được mọi nhu cầu về chức năng và trang thiết bị. Bởi vậy, trong quá khứ, chúng ta phải loại bỏ hoặc giảm bớt một số chức năng, thiết bị phụ trợ để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ sử dụng của tàu vũ trụ.

Mặc dù vòng đời thiết kế của Dong Fang Hong 1 chỉ là 20 ngày ngắn ngủi nhưng nó vẫn đóng một vai trò quan trọng. Tàu vũ trụ này có thể mang theo nhiều thiết bị thí nghiệm khoa học và dụng cụ quan sát khác nhau để quan sát và nghiên cứu Trái Đất và không gian. Dù thời gian có hạn nhưng trong sứ mệnh kéo dài 20 ngày, Dong Fang Hong 1 đã cung cấp cho các nhà khoa học một lượng lớn dữ liệu quý giá và tích lũy kinh nghiệm quý giá, mở đường cho việc khám phá không gian trong tương lai.

Thực tế tuổi thọ thiết kế của Dong Fang Hong 1 chỉ là 20 ngày được xác định bởi tác động của môi trường không gian và những hạn chế của công nghệ hàng không vũ trụ. Mức độ bức xạ cao, sự thay đổi nhiệt độ cũng như kích thước và trọng lượng của tàu vũ trụ đều ảnh hưởng đến tuổi thọ của nó. 

Lý do Dong Fang Hong 1 có thể ở trong vũ trụ suốt hơn 50 năm

Với sự phát triển và tiến bộ không ngừng của khoa học công nghệ, việc khám phá không gian của con người ngày càng trở nên sâu sắc hơn. Là vệ tinh liên lạc sớm nhất của Trung Quốc, Dong Fang Hong 1 đã ở trong không gian được hơn 50 năm. Đằng sau thành tựu này là sự cải tiến và bảo trì vệ tinh không ngừng của các nhà khoa học.

Dong Fang Hong 1 là vệ tinh nhân tạo đầu tiên do Trung Quốc độc lập phát triển, nó được phóng thành công vào ngày 24/4/1970 và đi vào quỹ đạo định trước. Khi đó, đây là cột mốc quan trọng trong ngành hàng không vũ trụ của quốc gia này và đánh dấu bước đột phá lớn trong lĩnh vực hàng không vũ trụ. Tuy nhiên, để một vệ tinh có thể hoạt động trơn tru và tồn tại trong không gian suốt hơn 50 năm không phải là nhiệm vụ dễ dàng.

Trong những năm kể từ khi Dong Fang Hong 1 được phóng, các nhà khoa học đã thực hiện một số nâng cấp để cải thiện hiệu suất và độ ổn định của nó. Bằng cách cải thiện hệ thống mạch của vệ tinh và tăng công suất điện, vệ tinh có thể thích ứng tốt hơn với môi trường không gian và truyền dữ liệu hiệu quả. 

Để ứng phó với môi trường bức xạ trong không gian, các nhà khoa học cũng đã thiết kế các vệ tinh có khả năng chống bức xạ để cải thiện khả năng chống bức xạ và khiến chúng bền hơn.

Là một vệ tinh hoạt động trong không gian, Dong Fang Hong 1 cần được bảo trì, sửa chữa thường xuyên để đảm bảo hoạt động bình thường. Thông qua công nghệ đo từ xa và chỉ dẫn từ trung tâm điều khiển mặt đất, các nhà khoa học có thể theo dõi trạng thái của vệ tinh theo thời gian thực và thực hiện các điều chỉnh, bảo trì cần thiết. Họ sẽ thường xuyên kiểm tra các bộ phận khác nhau của vệ tinh, chẳng hạn như mạch điện, hệ thống năng lượng, v.v. và thay thế kịp thời các bộ phận cũ hoặc bị lỗi. Đồng thời, các nhà khoa học tiếp tục cải tiến quy trình và công nghệ bảo trì để nâng cao hiệu quả và độ chính xác của bảo trì.

Ngoài ra, các nhà khoa học cũng đang tích cực tiến hành nghiên cứu nhằm cải thiện môi trường làm việc và hiệu suất của vệ tinh. Họ nghiên cứu tác động của hoạt động Mặt Trời lên vệ tinh và khám phá các vật liệu và công nghệ mới để cải thiện khả năng bảo vệ và độ ổn định của vệ tinh. Họ cũng tiến hành nhiều thử nghiệm và công việc xác minh để tối ưu hóa hơn nữa hiệu quả truyền dẫn và khả năng xử lý dữ liệu của vệ tinh.

Chính sự cải tiến và bảo trì liên tục của các nhà khoa học Dong Fang Hong 1 đã cho phép vệ tinh này tồn tại trong không gian trong hơn 50 năm. 

Trong tương lai, với những đột phá không ngừng của khoa học công nghệ và sự phát triển không ngừng của công nghệ hàng không vũ trụ, chúng ta có lý do để tin rằng ngành hàng không vũ trụ Trung Quốc sẽ đạt được nhiều thành tựu hơn nữa. 

Các nhà khoa học sẽ tiếp tục làm việc chăm chỉ để đổi mới, liên tục cải tiến và bảo trì thiết bị không gian, đồng thời có những đóng góp lớn hơn cho giấc mơ khám phá không gian của nhân loại. Việc vận hành thành công Dong Fang Hong 1 không chỉ là biểu tượng cho sự tiến bộ của khoa học và công nghệ hàng không vũ trụ của Trung Quốc mà còn là một phát hiện quan trọng đối với ngành hàng không vũ trụ toàn cầu.

Tham khảo: Zhihu