Mỹ "mượn" công nghệ Israel để chế tạo thứ cực tối tân cho siêu tàu nhanh hơn đạn bắn 230 lần

TowerJazz, nhà cung cấp mạch tích hợp toàn cầu của Israel, đã làm việc với Mỹ để phát triển một hệ thống cảm biến siêu nhạy nhằm ghi lại những hình ảnh có độ phân giải cao về bầu khí quyển của Mặt trời.

Vào ngày 12/8/2018, NASA của Mỹ phóng Tàu thăm dò năng lượng Mặt trời (Parker Solar Probe) - chính thức mở ra cuộc hành trình dài của tàu Parker để "chạm Mặt trời" vào cuối năm 2024.

Tàu thăm dò năng lượng Mặt trời Parker đang tiếp cận Mặt trời. Nguồn: NASA

Tính đến thời điểm hiện tại, tàu Parker là vật thể nhân tạo nhanh nhất hành tinh. Theo cập nhật mới nhất của NASA, vào tháng 9/2023, Parker đạt vận tốc 635.266 km/giờ trong lần tiếp cận quỹ đạo Mặt trời gần đây nhất. 

Tổng cộng, trong 7 năm, Parker sẽ hoàn thành 24 quỹ đạo quanh Mặt trời, để đến "điểm hẹn" cách bề mặt ngôi sao 6,1 triệu km. Trong quỹ đạo bay cuối cùng đến Mặt trời, tàu Parker sẽ bay với vận tốc kỷ lục 692.000 km/giờ.

Vận tốc này gấp 230 lần tốc độ trung bình của một viên đạn khi vừa ra khỏi nòng. Vận tốc của một đầu đạn khi vừa ra khỏi nòng đạt 3.000 km/giờ - theo Abc.net.au.

Là sứ mệnh đầu tiên trong lịch sử loài người "chạm Mặt trời" ở khoảng cách siêu gần, hẳn nhiên Mỹ phải trang bị "vỏ bọc" hoàn hảo cho con tàu cũng như tích hợp những thiết bị công nghệ siêu việt nhằm giải mã những bí ẩn của ngôi sao khổng lồ.

Bộ cảm biến "nhỏ nhưng có võ"

Trong bộ 4 thiết bị khoa học mang trên tàu Parker, NASA cần một loại thiết bị chụp ảnh mới mang lại hiệu suất cao hơn các giải pháp hình ảnh dựa trên cảm biến CCD (Linh kiện tích điện kép), nhằm ghi lại những hình ảnh chính xác về bầu khí quyển của Mặt trời và Sự phun trào nhật hoa.

Để vượt qua thách thức này, Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân Mỹ đã làm việc với các nhà nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu toàn cầu SRI (Mỹ) và Công ty TowerJazz của Israel chuyên sản xuất các mạch tích hợp để phát triển một loại cảm biến CMOS (Chất bán dẫn kim loại-oxit bổ sung) mới đủ tiêu chuẩn trong không gian.

Kết quả, bộ cảm biến CMOS chống bức xạ (SRI Active Pixel CMOS) ra đời. Bộ cảm biến tân tiến này có thể chụp được hình ảnh có độ phân giải cao về bầu khí quyển của Mặt trời, bao gồm cả Sự phun trào nhật hoa và gió Mặt trời.

Theo NASA, SRI Active Pixel CMOS là một trong những cảm biến CMOS đầu tiên được sử dụng trong không gian. 

Ngoài việc trang bị các pixel lớn hơn cho phép bộ cảm biến chụp ảnh chất lượng cao hơn, SRI Active Pixel CMOS còn có ưu điểm là tiêu thụ ít năng lượng hơn các thiết bị cảm biến CCD cũ, trong khi vẫn có thể "sống tốt" trong môi trường bức xạ khắc nghiệt của không gian.

Bộ cảm biến SRI Active Pixel CMOS được tích hợp vào thiết bị Máy chụp ảnh trường rộng dành cho tàu thăm dò Mặt trời (WISPR) và trở thành phần không thể thiếu của tàu Parker.

Cấu tạo của Máy chụp ảnh trường rộng dành cho tàu thăm dò Mặt trời (WISPR). Nguồn: NASA

Cho đến nay, WISPR là thiết bị chụp ảnh nhật quyển nhỏ nhất lịch sử nhưng nó bao gồm hai kính thiên văn trường rộng lồng nhau với cảm biến SRI Active Pixel CMOS định dạng lớn (2K × 2K) để tối ưu hóa hiệu suất cho các trường quan sát tương ứng.

Theo NASA, những hình ảnh của WISPR có thể giúp dự báo các sự kiện thời tiết không gian có thể ảnh hưởng đến thông tin liên lạc, năng lượng và các công nghệ thiết yếu khác trên Trái đất.

"TowerJazz đã làm việc với Trung tâm SRI trong nhiều năm để phát triển công nghệ tùy chỉnh nhằm hỗ trợ các ứng dụng hình ảnh của chính phủ Mỹ. Chúng tôi đánh giá cao sự hợp tác của TowerJazz với Mỹ để cung cấp công nghệ hình ảnh CMOS tiên tiến này cho NASA. Cùng nhau, chúng ta sẽ đạt được nhiều thành công chung hơn nữa trong tương lai" - Người đại diện của TowerJazz cho biết.

Tàu thăm dò năng lượng Mặt trời Parker tại Cơ quan điều hành không gian Astrotech ở Titusville, Florida, hồi tháng 7 năm 2018. Ảnh: NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

TowerJazz sản xuất các mạch tích hợp thế hệ tiếp theo tại các lĩnh vực đang phát triển như tiêu dùng, công nghiệp, ô tô, y tế, hàng không vũ trụ và quốc phòng. Trụ sở chính của công ty ở Migdal HaEmek, miền bắc Israel. Tổng cộng, TowerJazz vận hành 2 cơ sở sản xuất ở Israel, 2 cơ sở ở Mỹ và 3 cơ sở ở Nhật Bản.

Tàu thăm dò năng lượng Mặt trời Parker được phóng từ Trạm Không quân Cape Canaveral ở bang Florida, Mỹ, nhằm thực hiện sứ mệnh hiểu rõ hơn về cách Mặt trời ảnh hưởng đến Trái đất chúng ta, cũng như giải đáp những bí ẩn khiến giới khoa học "đau đầu" nhiều thập kỷ.

Nguồn: SRI, Israel21c.org, Abc.net.au