Lần đầu tiên, một chiếc trực thăng sẽ bay lên bầu trời trên một thế giới khác.

Trong khuôn khổ sứ mệnh Mars Mission 2020, Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) liên tiếp đạt được những thành tựu đột phá: (1) Đầu tiên, ngày 18/2/2021, tàu tự hành lớn nhất, tiên tiến nhất, trang bị công nghệ đột phá nhất của NASA có tên Perseverance (tên gọi khác: Percy) đổ bộ thành công bề mặt sao Hỏa; (2) Thứ hai, mới đây nhất, ngày 5/4/2021 trực thăng sao Hỏa Ingenuity "sống sót" thành công sau một đêm dài khắc nghiệt (nhiệt độ -90 độ C) khi tách khỏi "bụng" của Perseverance.

Dự kiến, ngày 11/4/2021 tới đây, trực thăng Ingenuity - được xem là một trong những sáng tạo khoa học táo bạo nhất của NASA - sẽ trở thành trực thăng đầu tiên khám phá bầu trời của một thế giới khác. Sứ mệnh của Ingenuity thành công sẽ thay đổi mãi mãi cách chúng ta khám phá Hệ Mặt Trời.

Với trọng lượng chỉ 1,8 kg (hoặc 680 gram trên sao Hỏa), Ingenuity có giá lên đến 85 triệu USD (gần 2.000 tỷ VND). Đội ngũ các kỹ sư tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA đã trang bị những gì cho Ingenuity?

Popular Mechanics đã nói chuyện với hai tiến sĩ làm việc tại JPL là Bob Balaram và Håvard Fjær Grip để tìm hiểu về các tính năng kỹ thuật chủ yếu khiến chiếc máy bay trực thăng ngoài thế giới đầu tiên của nhân loại trở nên sáng tạo như vậy.

Ảnh gốc: NASA - Thêm chú thích: Charlie Layton/PM - Việt hóa: Trang Ly, Trang Đinh

Ảnh gốc: NASA - Thêm chú thích: Charlie Layton/PM - Việt hóa: Trang Ly, Trang Đinh

Cánh quạt 

Ingenuity có 4 cánh quạt, mỗi cánh dài 0,6 mét. Các cánh quạt đều được thiết kế đặc biệt để phù hợp với bầu khí quyển của sao Hỏa, nơi có mật độ khối lượng bằng 1% của Trái Đất.

Các nhà khoa học NASA giải thích thêm: Khi các cánh quạt quay, chúng có xu hướng đập lên và xuống một chút khiến cho chuyển động của trực thăng không ổn định (giống như việc chúng ta đi xe đạp và treo những túi hàng nặng ở tay lái). Tuy nhiên, do không khí trên sao Hỏa loãng hơn trên Trái Đất nên các nhà khoa học buộc phải thiết kế như vậy. 

Ngoài ra, để chống lại sự dao động và làm trực thăng hoạt động mượt mà hơn hơn, các cánh quạt được chế tạo đặc biệt giúp cho nó có trọng lượng cực kỳ nhẹ nhưng chắc chắn (bằng việc có cho cánh quạt có lõi bọt và phủ sợi carbon bên ngoài).

Rotor

Đặc điểm nổi bật của hệ thống rotor là kích thước của nó so với phần còn lại của trực thăng: Rất nhỏ. Tuy nhỏ nhưng các rotor phải đảm bảo nhiệm vụ cho các cánh quạt quay càng nhanh càng tốt - khoảng 2.800 vòng/phút, hoặc nhanh hơn 10 lần so với các cánh quạt quay trên Trái Đất. 

Tuy nhiên, tốc độ quay của cánh quạt Ingenuity cũng không được quá nhanh, vì tốc độc âm thanh trên sao Hỏa (869 km/h) thấp hơn tốc độ âm thanh trên Trái Đất (1.223 km/h). Và máy bay trực thăng trên sao Hỏa cũng phải tuân theo giới hạn tốc độ âm thanh thấp hơn đó.

Trực thăng Ingenuity có cụm rotor trên và dưới. Mỗi cụm bao gồm một động cơ đẩy, pitch links và ba động cơ servo, chúng hoạt động cùng nhau để hướng trực thăng đến nơi nó cần đến. 

Càng hạ cánh

Bốn chân/càng hạ cánh của trực thăng Ingenuity được làm bằng sợi carbon và epoxy, giúp giảm thiểu trọng lượng cho trực thăng.

Càng hạ cánh của trực thăng được gắn vào tấm hạ cánh bằng các bộ phận nhôm có thể biến dạng ở bản lề giúp giảm lực va chạm.

Tấm pin năng lượng Mặt Trời

Các nhà khao học NASA cho biết, tấm pin năng lượng Mặt Trời được điều chỉnh cho phù hợp với quang phổ của sao Hỏa. Có nghĩa là chúng được tối ưu hóa để hấp thụ nhiều năng lượng nhất từ ​​ánh sáng được tìm thấy trên sao Hỏa (giúp sưởi ấm động cơ, khiến chúng không bị đóng băng khi sao Hỏa về đêm, có mức nhiệt -90 độ C).

Máy ảnh điều hướng

Vì sao Hỏa không có từ trường, do đó la bàn và hệ thống GPS trở nên vô tác dụng. Thay vào đó, máy bay trực thăng Ingenuity sử dụng camera điều hướng đen trắng để chụp ảnh bề mặt khi nó bay. 

Những hình ảnh đó, được ghép nối với các quan sát từ máy đo độ cao LIDAR và đơn vị đo lường quán tính, sẽ giúp Ingenuity đưa ra quyết định về nơi bay và cuối cùng là nơi hạ cánh. Qua đó, NASA có thể theo dõi những gì trực thăng đang làm vào bất kỳ thời điểm nào và ở đâu.

Hộp thân máy bay

Thân máy bay chứa cụm cảm biến phía trên, được gắn vào cột buồm của Ingenuity, bao gồm máy đo độ nghiêng, IMU (Đơn vị đo lường quán tính) và các bộ phận giảm thiểu độ rung khi bay để bảo vệ thiết bị điện tử của máy bay trực thăng. Cụm cảm biến phía dưới chứa máy đo độ cao, camera điều hướng và IMU phụ.

Ăng ten truyền thông

Thông qua một ăng-ten được cố định trên tấm năng lượng Mặt Trời của nó, máy bay trực thăng Ingenuity sẽ gửi dữ liệu đến một máy thu trên tàu tự hành Perseverance, có phạm vi gần 304 mét.

Bài viết sử dụng nguồn: PM

Hà Nội
94%
22°C
Trung Bình
71US AQI
Trung BìnhỞ mức chấp nhận được. Nhóm nhạy cảm nên hạn chế thời gian ra ngoài
Ho Chi Minh City
89%
27°C
Trung Bình
83US AQI
Trung BìnhỞ mức chấp nhận được. Nhóm nhạy cảm nên hạn chế thời gian ra ngoài

Cập nhật lúc 00:25:02 18/04/2021(Theo AirVisual)

Ghi chú: Nhóm nhạy cảm bao gồm trẻ em, người già và những người mắc bệnh hô hấp.

Trang Ly / Trí Thức Trẻ

Nguồn: http://ttvn.toquoc.vn/mo-xe-trai-tim-truc-thang-85-trieu-usd-cua-my-sang-tao-khoa-hoc-tao-bao-bac-nhat-nasa-820216415921561.htm