Trường Colorado xây trung tâm mô phỏng bề mặt Mặt Trăng

Trường Colorado School of Mines vừa hoàn thành xây dựng mô hình bề mặt Mặt Trăng quy mô lớn mang tên Mines Lunar Surface Simulator (Mô phỏng bề mặt Mặt Trăng của Mines), chuyên dùng để thử nghiệm các xe tự hành, đánh giá bệ phóng, bệ hạ cánh, thiết bị khai thác và các ý tưởng phần cứng khác.

“Mô phỏng bề mặt Mặt Trăng của Mines đã đi vào hoạt động. Chúng tôi gần như sử dụng nó hàng ngày cho một dự án nào đó,” Ian Jehn, giáo sư thỉnh giảng tại trường và kỹ sư kết cấu chuyên về hạ tầng an toàn cho Mặt Trăng, cho biết.

Hiện các chuyên gia đang thử nghiệm xe thám hiểm tự hành trong khuôn khổ dự án Chuẩn bị địa điểm tự động: Khai thác, Nén và Thử nghiệm (ASPECT). Đây là một phần của chương trình Nghiên cứu Công nghệ Bề mặt Mặt Trăng (LuSTR) do NASA thực hiện, nhằm chứng minh khả năng chuẩn bị địa điểm tự động trên Mặt Trăng. ASPECT là một xe thám hiểm hoàn toàn tự động, được trang bị để khai thác lớp trầm tích, di chuyển đá lớn và nén bề mặt.

Những thách thức

Việc xây dựng cơ sở này gặp nhiều khó khăn, theo Chris Dreyer, giám đốc kỹ thuật tại Trung tâm Tài nguyên Không gian của trường. “Chúng tôi muốn xây dựng một cơ sở lớn với mô phỏng trầm tích Mặt Trăng chất lượng cao, điều này đòi hỏi phải giải quyết nhiều vấn đề logistics để tạo ra lượng vật liệu lớn với chi phí hợp lý,” ông nói. Hơn 100 tấn mô phỏng trầm tích Mặt Trăng đã được sử dụng để lấp đầy bãi thử nghiệm.

Cấu trúc này phải kín bụi và chống thấm nước. Bên trong, một hệ thống giàn giáo được lắp đặt để theo dõi chuyển động của xe thám hiểm tự hành. Frankie Zhu, trợ lý giáo sư cơ khí tại trường, còn phát triển hệ thống ghi nhận chuyển động để mô phỏng khả năng di chuyển của xe dựa trên quan sát thực tế.

Xây dựng bãi thử nghiệm là một dự án phức tạp, kéo dài hơn một năm từ lập kế hoạch đến thi công. “Sau khi hoàn thành, tôi mới hiểu vì sao trên thế giới có rất ít bãi thử nghiệm tương tự,” Dreyer chia sẻ.

Mở ra cơ hội đổi mới

Cơ sở này cũng mở ra cơ hội cho các công ty phát triển công nghệ và khai thác thương mại trên Mặt Trăng. Một công ty tại Colorado đang xây dựng hạ tầng robot, bao gồm xe thám hiểm Eagle, nhằm hỗ trợ khám phá, đổi mới và các hoạt động thương mại.

Startup Interlune tại Seattle cũng quan tâm, với mục tiêu trở thành công ty đầu tiên khai thác tài nguyên thiên nhiên từ không gian, bắt đầu bằng việc thu hoạch helium-3 từ Mặt Trăng. Trong khi đó, Outward Technologies, công ty chuyên về cơ chế và hệ thống không gian, đang phát triển các công nghệ quan trọng để khai thác tài nguyên trong không gian.

Một số công ty đã trực tiếp sử dụng mô phỏng bề mặt Mặt Trăng này. Chẳng hạn, Neurospace GmbH (Berlin) gần đây đã đánh giá nền tảng xe thám hiểm dạng mô-đun HiveR tại bãi thử nghiệm. Irene Selvanathan, CEO của Neurospace, cho biết nhóm đang xác định công nghệ tối thiểu cần thiết để chế tạo xe thám hiểm rẻ, hiệu quả và có thể mở rộng. HiveR có thiết kế mô-đun, linh hoạt, tự sửa chữa và có thể áp dụng cho các dự án trên Trái Đất.

“Chúng tôi luôn tìm kiếm cơ hội hỗ trợ phát triển công nghệ từ các startup, ngành hàng không vũ trụ uy tín và giới học thuật,” Dreyer kết luận. “Có rất nhiều cơ hội để sử dụng bãi thử nghiệm cho khai thác Mặt Trăng, xây dựng, di chuyển, cảm biến, giảm bụi và nhiều ứng dụng khác.”

Mô phỏng thiết bị khai thác helium-3 trên Mặt Trăng. Ảnh: Interlune

Chris Dreyer, giám đốc kỹ thuật tại Trung tâm Tài nguyên Không gian của Colorado School of Mines, giới thiệu dự án Mô phỏng bề mặt Mặt Trăng mới. Ảnh: Barbara David