Các nhà nghiên cứu của Đại học Leicester đang dẫn dắt nỗ lực xây dựng năng lực hàn robot trong không gian đầu tiên của Vương quốc Anh. Dự án mang tên ISPARK (Intelligent SPace Arc welding Robotic Kit) vừa nhận được tài trợ từ Chương trình Đổi mới Không gian Quốc gia của Cơ quan Vũ trụ Anh.
Với tổng kinh phí 560.000 bảng Anh, trong đó 485.000 bảng từ Cơ quan Vũ trụ Anh, ISPARK đặt mục tiêu thiết kế và thử nghiệm một hệ thống hàn hồ quang gắn trên robot, phục vụ sửa chữa ngoài quỹ đạo, lắp ghép cấu trúc và sản xuất trong không gian ở các sứ mệnh tương lai.
Một trong những trọng tâm của dự án là kiểm định khả năng vận hành của thiết bị trong môi trường khắc nghiệt của không gian — nơi chân không, vi trọng lực, biến thiên nhiệt độ, bức xạ và các rủi ro an toàn đã khiến hoạt động hàn chỉ được thử nghiệm rất hạn chế. Thiết bị hàn sẽ được thử nghiệm trước trong môi trường chân không để đánh giá hiệu suất, sau đó được đối chiếu với mô hình bản sao số nhằm xác thực công nghệ trước khi chuyển sang giai đoạn thử nghiệm trong điều kiện phức tạp hơn của không gian thật, gồm tác động nhiệt, bức xạ và dao động động lực học.
Dự án quy tụ chuyên môn của Đại học Leicester trong robot ứng dụng AI, điều khiển tự động, kỹ thuật không gian và mô phỏng hàn bằng bản sao số, kết hợp với kinh nghiệm lâu năm của Viện Hàn Vương quốc Anh (TWI) trong hàn và liên kết vật liệu. Sự hợp tác này phù hợp với Chiến lược Không gian Quốc gia và lộ trình phát triển năng lực dịch vụ, lắp ráp và sản xuất trong không gian của Anh.
Tiến sĩ Daniel Zhou Hao, Chủ nhiệm dự án thuộc Trường Tin học và Khoa học Toán học của Đại học Leicester, cho biết: “ISPARK thúc đẩy đáng kể năng lực sửa chữa và sản xuất trong không gian của Anh cũng như thế giới. Việc kết hợp robot AI và kỹ thuật không gian của Leicester với chuyên môn hàn hàng đầu của TWI giúp chúng tôi phát triển một công nghệ then chốt có thể định hình lại cách các cấu trúc lớn được xây dựng và bảo trì trên quỹ đạo.”
Tiến sĩ Nick Ludford của TWI nói thêm: “Việc đưa công nghệ hàn tiên tiến vào môi trường không gian là bước mở rộng tự nhiên của chuyên môn chúng tôi. ISPARK mang lại cơ hội quan trọng để phát triển năng lực sẽ trở nên thiết yếu cho sửa chữa và lắp dựng ngoài quỹ đạo trong tương lai.”
Phát triển năng lực hàn robot trong không gian đầu tiên của Anh không chỉ là thành tựu khoa học – kỹ thuật, mà còn là bước tiến hướng đến một nền kinh tế không gian bền vững hơn. Khi sửa chữa, điều chỉnh và thậm chí sản xuất cấu trúc ngay trên quỹ đạo trở nên khả thi, lượng chất thải có thể giảm đáng kể, thời gian hoạt động của nhiệm vụ được kéo dài và nhiều cơ hội mới cho hoạt động khám phá dài hạn sẽ mở ra. Nhờ đó, Leicester củng cố vị thế của mình trong hệ sinh thái dịch vụ, lắp ráp và sản xuất ngoài quỹ đạo của Vương quốc Anh.
Khoản tài trợ cho ISPARK thuộc vòng cấp vốn NSIP trị giá 17 triệu bảng dành cho 17 dự án trong các lĩnh vực như nhận thức miền không gian, dịch vụ và sản xuất ngoài quỹ đạo, quan sát Trái đất, thông tin vệ tinh, và định vị – dẫn đường – thời gian (PNT). Các dự án này hướng tới tăng cường giám sát khí hậu, cải thiện kết nối, thúc đẩy vận hành vệ tinh bền vững và củng cố an ninh quốc gia, với các công nghệ trải rộng từ truyền thông lượng tử, hệ thống đẩy tái nạp nhiên liệu đến robot dịch vụ và AI theo dõi ô nhiễm.
Ảnh minh họa hàn bằng robot trong không gian. Ảnh: Space Daily
