Thiết kế đĩa bay thám hiểm Mặt Trăng

Robot hình tròn dẹt của MIT tận dụng điện trường tự nhiên của Mặt Trăng để bay lên, tiêu thụ rất ít năng lượng khi hoạt động.

Thiết kế robot thám hiểm giống đĩa bay lơ lửng trên bề mặt Mặt Trăng. Ảnh: MIT — Thiết kế robot thám hiểm giống đĩa bay lơ lửng trên bề mặt Mặt Trăng. Ảnh: *MIT*

Nhóm nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) phát triển mẫu robot thám hiểm mới có hình tròn độc đáo và bay lơ lửng nhờ điện trường tự nhiên của Mặt Trăng, Interesting Engineering hôm 21/12 đưa tin.

Robot mới tận dụng việc những thiên thể thiếu không khí như Mặt Trăng và các tiểu hành tinh tạo ra điện trường thông qua tiếp xúc trực tiếp với Mặt Trời và plasma xung quanh. Những robot như vậy có thể dùng cho nhiệm vụ trinh sát bề mặt Mặt Trăng hay các tiểu hành tinh lân cận.

Trên một thiên thể lớn như Mặt Trăng, điện tích bề mặt đủ mạnh để cung cấp năng lượng cho những thiết bị bay. Thực tế, điện tích bề mặt đã được chứng minh là khiến bụi Mặt Trăng lơ lửng ở độ cao khoảng một mét.Robot hình đĩa bay của nhóm chuyên gia MIT sử dụng những chùm ion siêu nhỏ để sạc và tăng cường điện tích bề mặt tự nhiên. Những động cơ đẩy ion nhỏ, gọi là nguồn ion lỏng, nối với một bể chứa dung dịch ion dưới dạng muối tan chảy ở nhiệt độ phòng. Khi điện tích chạm đến dung dịch ion, các ion sẽ được tích điện và phun ra dưới robot thành chùm thông qua động cơ đẩy. Hình dạng giống chiếc đĩa giúp tối ưu hóa lực đẩy giữa robot và mặt đất, nghĩa là nó chỉ cần rất ít năng lượng.

"Thiết kế đặc biệt này chỉ dùng ít năng lượng để tạo ra điện áp lớn. Vì mức năng lượng cần thiết rất nhỏ nên robot có thể hoạt động gần như miễn phí", Paulo Lozano, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.

Những thử nghiệm ban đầu của nhóm nghiên cứu cho thấy, việc tăng cường ion đủ mạnh để nâng bổng một robot nhỏ, nặng khoảng 0,9 kg, trên Mặt Trăng và thậm chí cả những tiểu hành tinh lớn như 16 Psyche.

"Chúng tôi nghĩ đến việc sử dụng robot giống như trong nhiệm vụ Hayabusa của cơ quan vũ trụ Nhật Bản. Tàu Hayabusa hoạt động quanh một tiểu hành tinh nhỏ và đưa các robot xuống bề mặt của nó. Tương tự, chúng tôi nghĩ một tàu vũ trụ tương lai có thể đưa những robot nhỏ với khả năng bay lơ lửng xuống khám phá bề mặt Mặt Trăng và các tiểu hành tinh khác", Oliver Jia-Richards, tác giả chính của nghiên cứu, chuyên gia tại Khoa Hàng không học và Du hành vũ trụ thuộc MIT, cho biết.

Thám hiểm tiểu hành tinh và những khu vực xa xôi của Mặt Trăng có thể mang lại nhiều lợi ích lớn. Ví dụ, năm 2020, NASA ước tính tiểu hành tinh 16 Psyche có thể chứa khoảng 10 tỷ tỷ USD kim loại. Các nhiệm vụ Artemis của NASA, với mục tiêu đưa con người trở lại Mặt Trăng năm 2025, cũng sẽ cần khai thác vật liệu trên bề mặt Mặt Trăng để duy trì sự hiện diện lâu dài của con người.