Bánh xe robot lấy cảm hứng từ origami, gấp gọn để đưa lên Mặt trăng

Nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) phối hợp với một công ty robot không gian tư nhân phát triển thiết kế này trong ba năm, theo CNN ngày 9-10.

Bánh xe gấp gọn, thích nghi với điều kiện khắc nghiệt

Bánh xe gồm nhiều dải vật liệu đan xen, mô phỏng cầu Da Vinci - dạng kết cấu có thể tự đứng vững nhờ trọng lực, hình học và ma sát. Kết hợp với nguyên lý gấp mở của origami, thiết kế tạo ra bánh xe không cần bơm hơi, có thể thu gọn và mở rộng khi cần.

Khi thu gọn, bánh xe có đường kính khoảng 23cm, đủ nhỏ để đặt bên trong tàu đổ bộ Mặt trăng. Sau khi mở rộng, đường kính bánh xe tăng lên hơn gấp đôi.

Các cơ cấu biến đổi hình dạng thông thường thường cần nhiều không gian, khối lượng và bộ phận phức tạp, làm tăng nguy cơ hỏng hóc. Thiết kế lấy cảm hứng từ origami giúp hạn chế những nhược điểm này.

Bánh xe được chế tạo từ thép carbon có khả năng chống cháy, cho phép kết cấu uốn cong và co giãn linh hoạt. Nhóm nghiên cứu kỳ vọng bánh xe có thể hoạt động trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt trên Mặt trăng, nơi chênh lệch nhiệt độ có thể vượt 260 độ C.

Hướng đến thám hiểm đường hầm dung nham trên Mặt trăng

Một mục tiêu của dự án là giúp robot tiếp cận các đường hầm dung nham hình thành từ hoạt động núi lửa cổ đại trên Mặt trăng.

Những cấu trúc ngầm này được xem là địa điểm tiềm năng để xây dựng nơi trú ẩn cho con người, nhờ khả năng bảo vệ khỏi bức xạ vũ trụ và nhiệt độ khắc nghiệt. Tuy nhiên robot khó tiếp cận, do địa hình có các sườn dốc và vách sụt.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm bánh xe tại các hang động và đường hầm dung nham trên đảo Jeju, Hàn Quốc. Nguyên mẫu thu nhỏ cũng được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, trên lớp đất mô phỏng bề mặt Mặt trăng, trong điều kiện nhiệt độ cực đoan và bùn.

Bước tiếp theo là phát triển robot có khả năng tự thích nghi với địa hình. KAIST đang ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và phương pháp học tăng cường, giúp hệ thống cải thiện khả năng di chuyển qua quá trình thử nghiệm và điều chỉnh.

Nhóm hướng đến xác định hình dạng robot và số bánh xe phù hợp nhất để vượt chướng ngại vật.

Dự án được triển khai trong bối cảnh Hàn Quốc đặt mục tiêu đưa tàu đổ bộ lên Mặt trăng trước năm 2030, và tăng đầu tư cho lĩnh vực không gian. Nếu thành công, công nghệ bánh xe biến đổi hình dạng có thể giúp robot tiếp cận những khu vực mà các thiết kế thông thường khó thám hiểm.

Mặt trăng có thể thành 'tường lửa' bảo vệ Trái đất khỏi sinh vật ngoài hành tinh?

Các nhà khoa học đề xuất xây một cơ sở an toàn sinh học trên Mặt trăng để kiểm tra, cách ly mẫu đất đá từ sao Hỏa và các thiên thể khác trước khi đưa chúng về Trái đất, giảm nguy cơ phát tán sinh vật chưa từng biết.