Bạn robot của các phi hành gia
Sứ mệnh của tương lai
Việc khám phá hệ mặt trời và xa hơn nữa sẽ đòi hỏi những cỗ máy tự trị có thể hỗ trợ con người thực hiện nhiều nhiệm vụ, hoặc đi đến những nơi chúng ta không thể. NASA đã nhiều lần nói rằng robot sẽ là công cụ trong các sứ mệnh không gian trong tương lai tới Mặt Trăng, Sao Hỏa và thậm chí là Mặt Trăng băng giá Europa của Sao Mộc. Các robot Astrobee sẽ kiểm tra cụ thể các khả năng của robot trong trạng thái không trọng lực, thay thế các robot SPHERES đã có mặt trên ISS trong hơn một thập kỷ để thử nghiệm các công nghệ khác nhau, từ liên lạc đến điều hướng.
| Phi hành gia Anne McClain của NASA đang làm việc với robot Astrobee tên Bumble. |
Theo báo cáo của NASA, hệ thống robot bay tự do mới Astrobee sẽ giúp các phi hành gia giảm thời gian họ làm nhiệm vụ thường ngày, giúp họ tập trung hơn vào những việc mà chỉ con người mới làm được. Các robot được thiết kế để hoàn thành các nhiệm vụ như kiểm kê, ghi lại các thí nghiệm được thực hiện bởi các phi hành gia với camera tích hợp của họ hoặc làm việc cùng nhau để di chuyển hàng hóa trong nhà ga.
Ngoài ra, hệ thống này còn đóng vai trò là một nền tảng nghiên cứu có thể được trang bị và lập trình để thực hiện các thí nghiệm về vi trọng lực - giúp chúng ta tìm hiểu thêm về cách robot có thể mang lại lợi ích cho các phi hành gia trong không gian. Hệ thống Astrobee bao gồm ba robot hình khối, phần mềm và trạm nối được sử dụng để sạc lại.
Các robot sử dụng quạt điện như một hệ thống đẩy cho phép chúng bay tự do qua môi trường vi trọng lực của trạm. Máy ảnh và cảm biến giúp họ đến tầm nhìn thấy và điều hướng xung quanh. Các robot cũng mang một cánh tay đậu cho phép chúng nắm được tay vịn của trạm để tiết kiệm năng lượng hoặc lấy và giữ vật phẩm.
Đến mùa thu này, các robot Astrobee sẽ được làm việc cùng robot Robonaut hình người. Robonaut, còn được gọi là R2, là robot đầu tiên do Mỹ chế tạo trên ISS. Nó gia nhập phi hành đoàn vào năm 2011 nhưng khi đó không có chân và phải đến năm 2014, R2 mới được cài thêm chân.
Tuy nhiên, việc này chưa bao giờ hoàn toàn hiệu quả, vì R2 đã gặp phải sự cố mất điện dẫn đến việc phải quay trở lại Trái đất vào năm ngoái để khắc phục sự cố. Nếu tất cả diễn ra theo đúng kế hoạch, robot không gian hình người đầu tiên sẽ quay trở lại ISS để giúp các phi hành gia và những người máy mới đến.
Đặc biệt, NASA quan tâm đến việc hai nền tảng robot khác nhau có thể bổ sung cho nhau như thế nào, nhằm hướng đến việc trang bị cho ISS nhiều robot khác nhau có thể bổ sung cho phi hành đoàn của con người.
Trey Smith, lãnh đạo kỹ thuật của Tre Ast Smith, thuộc Tập đoàn Robot thông minh của NASA, cho biết: "Phải rất thận trọng để cùng vừa dùng cả Robonaut lẫn Astrobee. Mặc dù trọng tâm của R2 là kiểm tra khả năng của nó trong tình trạng không trọng lực và sử dụng nó cho các nhiệm vụ bình thường hoặc nguy hiểm trong không gian, công nghệ cho phép robot hình người đã được chứng minh là hữu ích không kém trên Trái đất".
Yếu tố robot mềm
Nhưng hầu hết các robot bị hạn chế về tính linh hoạt và nhanh nhẹn dựa trên phần cứng và vật liệu hiện tại. Các nhà khoa học tại Trung tâm nghiên cứu của NASA tại Langley đang xem xét một loạt thuộc tính để hiểu cách thức các bộ truyền động chịu trách nhiệm cho việc di chuyển một bộ phận robot.
| Cặp đôi robot Bumble và Honey vừa được đưa lên ISS. |
Đầu tiên, nhóm nghiên cứu in 3D một khuôn và sau đó đổ một vật liệu linh hoạt như silicone vào khuôn. Máy thổi khí hoặc buồng trong bộ truyền động mở rộng và nén chỉ bằng không khí. Một số ứng dụng đầu tiên của robot phần mềm nghe có vẻ giống công cụ hơn so với R2-D2. Ví dụ, hai robot mềm có thể kết nối để tạo nơi trú ẩn tạm thời cho các phi hành gia trên mặt trăng hoặc đóng vai trò là lá chắn gió đầy ngẫu hứng trong những cơn bão bụi trên Sao Hỏa.
Tất nhiên, robot không gian được thiết kế để hỗ trợ con người nhưng trong nhiều trường hợp, chúng là lựa chọn duy nhất để khám phá các thiên thể tương đối gần như sao Hỏa. Bốn máy bay robot do người Mỹ sản xuất đã được sử dụng để điều tra hành tinh thứ tư từ mặt trời kể từ năm 1997.
Một cơn bão bụi đã đánh bật những robot này khỏi vị trí của mình vào năm ngoái, với việc NASA chính thức kết thúc sứ mệnh vào tháng 2-2020. Song mục tiêu thám hiểm Curiosity - thực thể lớn nhất và xấu nhất của sao Hỏa, Curiosity vẫn được giao cho robot kích thước xe hơi mang theo 17 máy ảnh, laser để hóa hơi đá với nhiệm vụ khoan, thu thập mẫu và săn tìm dấu hiệu của cuộc sống sinh học. Người ta còn đùa rằng, một hoặc hai năm tới có thể thấy một vụ kẹt xe ảo của robot lên Sao Hỏa bởi NASA đang có một sản phẩm khác là NASA Mars 2020 Rover xếp hàng để được ghé thăm "hành tinh đỏ".