Ingenuity: Chiếc drone đầu tiên khám phá Sao Hỏa, trang bị chip Qualcomm Snapdragon
P.W
2 thángBình luận: 76
Cover_NASA.jpg

Nếu mọi thứ đáp ứng điều kiện lý tưởng, ngày 30/7 tới, NASA sẽ đưa chiếc xe tự hành Perseverance lên Sao Hỏa. Sáu tháng tới, khi nhiệm vụ trị giá 2,1 tỷ USD bắt đầu vào tháng 2 năm sau, Perseverance hạ cánh xuống thung lũng Jezero, nó sẽ bắt đầu thu thập những mẫu đất trên Sao Hỏa để con người xác định xem trên hành tinh này có dấu hiệu của sự sống hàng tỷ năm về trước hay không. Những mẫu đất này sẽ được con người đưa về trái đất trong một nhiệm vụ khác diễn ra vào cuối thập kỷ. Nhưng không chỉ dừng lại ở đó, Perseverance cũng sẽ đem theo một món đồ chưa từng có trong lịch sử khám phá không gian, một chiếc drone có tên Ingenuity. Dự kiến khoảng tháng 4/2021, Ingenuity sẽ cất cánh, trở thành chiếc máy bay đầu tiên của con người trên Sao Hỏa.

Nặng chưa đầy 2kg, và dùng không ít linh kiện “dân sự”


Hiện giờ để khám phá vũ trụ, con người có hai giải pháp: Vệ tinh và xe tự hành. Vệ tinh có thể đem lại góc nhìn toàn cảnh về một hành tinh, còn những chiếc xe tự hành có thể khám phá được một phạm vi nhỏ nhưng cực kỳ chi tiết. Những nhu cầu bao quát một khu vực rộng nhưng vẫn cần tới mức độ chi tiết cao mà vệ tinh không đáp ứng được, sẽ là những gì một chiếc trực thăng nho nhỏ có thể đáp ứng. Một chiếc xe tự hành có khả năng di chuyển vài chục km trong khoảng thời gian nhiều năm trời, nhưng công nghệ drone hiện giờ và trong tương lai sẽ đủ sức làm điều tương tự chỉ trong vài ngày. Chúng có thể chụp những bức ảnh địa hình từ trên cao để giúp vẽ ra đường đi lý tưởng nhất cho xe tự hành thu thập mẫu vật.

Tinhte_NASA1.jpg

Chiếc drone nặng 1,8 kg này nhét động cơ, camera và hệ thống liên lạc trong một chiếc hộp nhỏ kích thước 14cm, với 4 chân thăng bằng. Hai cánh quạt đồng trục dài 120cm sẽ sử dụng nguồn năng lượng 350W từ pin của thiết bị, và sẽ có cả pin mặt trời để nạp lại năng lượng sau quãng vận hành. Sau khi Perseverance đáp xuống Sao Hỏa, nó sẽ bỏ ra vài tuần kiểm tra khả năng vận hành của tất cả những hệ thống trên chiếc xe tự hành, sau đó sẽ tìm đường thoát ra khỏi Jezero để thả “hành khách” là chiếc drone Ingenuity.

Đối với Bob Balaram, kỹ sư trưởng dự án trực thăng khám phá Sao Hỏa tại NASA, đây là thời khắc ông đã trông chờ từ rất lâu rồi. Ông đã lên kế hoạch cho một chiếc máy bay trực thăng có thể khám phá các hành tinh khác từ cuối những năm 90. Ý tưởng này không mới, vì Balaram lấy cảm hứng sau khi xem một bài thuyết trình của kỹ sư Ilan Kroo tại đại học Stanford, cố gắng phát triển một chiếc drone có kích thước bằng một đồng xu để khám phá vũ trụ. Nhưng quy mô càng nhỏ, hiệu ứng không khí tác động lên thiết bị bay càng khó dự đoán, nên việc điều khiển sẽ vô cùng khó khăn. Mãi đến bây giờ, ý tưởng mới được trở thành hiện thực.

Tinhte_NASA4.jpg

Ingenuity phải có trọng lượng thấp nhất có thể, để giảm thiểu tối đa gánh nặng đè lên hệ thống tên lửa đưa cả Perseverance lẫn Ingenuity lên bề mặt hành tinh Đỏ. Nhưng cùng lúc nó cũng phải đủ bền bỉ để chịu được tất cả những áp lực mà bầu khí quyển Sao Hỏa tác động lên trong quá trình vận hành. Cánh quạt được làm từ xốp bọc sợi carbon, quay với tốc độ cao hơn 5 lần so với cánh quạt máy bay trực thăng thông thường để đủ sức nâng cả chiếc drone lên, còn thân drone được làm từ hợp kim beryllium.

Tinhte_NASA6.jpg
Năng lượng cấp cho chiếc drone được lưu trong 6 viên pin lithium-ion Sony, công suất 2 Ah với kết cấu giống hệt như trong smartphone của anh em, và hệ thống điều khiển bay dùng SoC Qualcomm Snapdragon. SoC này kết nối với hệ thống điều khiển bay. Bản chất thiết kế của Ingenuity khó gặp trục trặc hỏng hóc hơn nhưng lại rẻ hơn nhiều so với Perseverance. Vì chiếc drone này không đóng vai trò quá quan trọng đối với nhiệm vụ Mars 2020, nên các kỹ sư có thể thử nghiệm những linh kiện dân sự anh em đã rất quen thuộc hàng ngày trong một thiết bị chưa từng có tiền lệ.

Thử nghiệm


Sau khi thiết kế xong chiếc drone, bài toán kế tiếp là làm thế nào thử nghiệm Ingenuity một cách hiệu quả nhất. Hai chiếc drone sẽ được tạo ra, một để bay thử, chiếc còn lại để thử nghiệm môi trường, xem liệu có làm cách nào để tác động môi trường, quan trọng nhất là thời tiết vô cùng khắc nghiệt với nhiệt độ trung bình dao động từ âm 60 đến âm 19 độ C trên Sao Hỏa có khiến chiếc drone trở thành vô dụng hay không. Thêm nữa, những bài thử nghiệm mô phỏng tác động từ quá trình hạ cánh của xe Perseverance, và dùng sóng âm mô phỏng tác động rung để xem ốc vít của drone có bung ra hay không cũng đã được tiến hành.

Tinhte_NASA3.jpg
Còn về thử nghiệm bay, NASA sử dụng một buồng chân không đường kính 7,6 mét, mô phỏng khí hậu và độ dày không khí trên Sao Hỏa. Lực hấp dẫn trên Sao Hỏa chỉ bằng 1/3 so với Trái Đất, nên khi thử nghiệm các kỹ sư phải dùng dây kéo để hỗ trợ thêm một phần lực nâng cho chiếc drone. Thật ra thì theo quy tắc vật lý, bay trực thăng trên Sao Hỏa cũng chẳng khác mấy so với trên Trái đất. Cánh quạt quay để hút khí từ phía trên, thổi xuống phía dưới, tạo ra lực nâng giúp drone cất cánh. Nhưng chi tiết tác động từ môi trường trong quá trình bay, đặc biệt là ở nơi con người chưa từng thử nghiệm ra sao mới là vấn đề.

Trong điều kiện trái đất, nghĩa là buồng chân không mở, kỹ sư của NASA nhận thấy bay rất dễ, nhưng đến khi bắt đầu khóa kín phòng bay thử và bơm khí vào để mô phỏng điều kiện môi trường Sao Hỏa, chiếc drone bắt đầu bay loạn xạ, rất khó điều khiển. Balaram cho biết: “Đó là lúc chúng tôi nhận ra có lẽ cách điều khiển nó không đơn giản như chúng tôi nghĩ.”

Tinhte_NASA5.jpeg

Ngay bản thân trên trái đất, cánh quạt trực thăng luôn có khả năng lật theo chiều dọc khi quay vì chiều dài cánh quạt và nhiễu động khí xung quanh động cơ khi trực thăng hoạt động. Trên trái đất, nếu bầu không khí không đủ đặc để kìm nén tác động rung của cánh quạt, thì trực thăng bay cũng chẳng khác gì như khi thử nghiệm trong phòng chân không mô phỏng Sao Hỏa. Trên hành tinh Đỏ, không khí quá loãng, không đủ để triệt tiêu phần nào rung lắc cánh quạt. Hệ quả là cánh quạt được thiết kế lại để cứng cáp hơn, khó lật hơn lúc quay.

Đấy là đối với hai chiếc drone Ingenuity thử nghiệm, còn chiếc sẽ đưa lên Sao Hỏa chỉ được bay thử vài phút ở Trái đất vì các kỹ sư không muốn linh kiện bị bào mòn.

Đến năm 2025, NASA muốn đem một chiếc drone 4 cánh quạt tên là Dragonfly, trang bị động cơ hạt nhân để đi tìm sự sống trên Titan, mặt trăng lớn nhất quay quanh Sao Thổ. NASA muốn Dragonfly sẽ hoạt động được ít nhất 2 năm, với trần bay 3,2 km.

Theo Wired
Tin toàn kiến thức, cảm ơn mod.
@empty77 Chân không thì bay làm sao được thím.
empty77
ĐẠI BÀNG
2 tháng
@nguyenhunga5 Thì mới bảo thằng mod nó dịch vậy đó. Bác k đọc bài à
empty77
ĐẠI BÀNG
2 tháng
@tekar Thì bảo thằng mod dịch vậy đó. Bác k đọc bài à
@blogkien dịch vẫn sai chổ khi buống chân ko đc khoá lại, ko khí đc bơm ra (chứ ko phải bơm vào) để làm loãng ko khi có sẵn lúc mở buồng.
mua chiếc drone DJI Mavic Mini có vẻ sẽ hiệu quả hơn, nhỏ hơn, nhẹ hơn, mạnh mẽ hơn, rẻ hơn, lại được trang bị viên pin 2,6Ah
@toolkit tay nhanh hơn não ah ?
BenGlo
TÍCH CỰC
2 tháng
@toolkit bạn nghĩ con drone có cánh quạt bé tẹo đấy bay được trên sao hỏa với bầu không khí = 1% trái đất =))?
Ann Nhiên
ĐẠI BÀNG
2 tháng
@toolkit ngta nghiên cứu cả rồi ông tướng ạ =))))
Mà ngta đ dùng đồ tàu nhé, chưa nói đến bị ăn cắp dữ liệu, tự nhiên có cái phụ kiện nào có vài chữ khựa vào đấy thì tầm chục năm sau khựa lại kêu toàn bộ nghiên cứu lẫn phạm vi hoạt động trên sao hỏa là của chúng nó =)))
Của chúng nó hết, trái đất này nó còn muốn của riêng nó nói éo j sao hỏa.
@toolkit DJI là hãng Tàu rồi nó thu thập dữ liệu rồi gửi về TQ đó =)))
Chíp rồng lên thăm sao lửa ☘️
Sao ko trang bị chip Intel hay dòng chip máy tính nhỉ ?
@John Chris Nguồn điện thì có hạn lại không cần sức mạnh quá lớn, dùng chip di động hợp lý rồi. 😁
htux
TÍCH CỰC
2 tháng
@John Chris chip intel thì phải tốn thêm tiền gắn lò hạt nhân mới đủ cho nó bú điện bạn 😃
kevin2012
ĐẠI BÀNG
2 tháng
@htux nhớ hồi đó mấy cái tablet gắn chip intel, chơi game chừng 10 phút cầm muốn phỏng cái tay
@John Chris Chưa nói đến mọi vấn đề về kỹ thuật, không phải tự nhiên lại công bố trái tim của nó là hãng này hãng kia đâu tất cả cũng là 1 dạng quảng cáo.
Hèn gì cấm cửa Tung Cẩu hết mọi mặt linh kiện.
piepadjob
ĐẠI BÀNG
2 tháng
"Trong môi trường hoàn toàn chân không, kỹ sư của NASA nhận thấy bay rất dễ"
Có ai giải thích giúp mình làm cách nào mà Drone này có thể bay trong chân không không ạ?
raudien
TÍCH CỰC
2 tháng
@ngoanrazo Thì đang nói động cơ phản lực theo nghĩa thông thường chứ không phải động cơ dùng nguyên lý phản lực nói chung, jet là phản lực vậy jet có bay được trong chân không không?
anfang
TÍCH CỰC
2 tháng
@at0607 do ko hiểu về hàng không nên dịch bậy
Idol1990
TÍCH CỰC
2 tháng
@piepadjob Cũng không hẳn là mod dịch sai, mà thực chất khó có từ tiếng anh nào dịch sát nghĩa cho câu này.
Nguyên gốc là: "open vacuum chambe"
Được hiểu là 1 buồng kín, rất kín. Có khả năng hút hoặc bơm khí vào để áp xuất của nó tăng hoặc giảm. Các nhà khoa học sử dụng buồng này ... và hút gần hết khí ra... mô phỏng môi trường chân không. Ta gọi nó là "Buồng chân không".
Nhưng có những lúc cái buông này không phải dùng cho mục đích tạo 1 môi trường chân không.
....
Trong trường hợp bài viết trên, Các nhà khoa học dùng máy... hút 1 lượng khí từ buồng ra. Sao cho áp xuất trong buồng bằng với áp xuất khi quyển trên sao hỏa. Để mô phỏng sao hỏa. Lúc này trong buồng vẫn có khí, nhưng mật độ thấp hơn.
...
Khi buồng mở ra, chẳng khác nào nhà các bạn mở cửa để gió lùa vào. Khi đó trong buồng điều kiện y hệt như môi trường bạn đang sống... đó là cái mà mod gọi là buồng chân không mở.
Mình nghĩ cái này chỉ mang tính chất thử nghiệm cho con Dragonfly trang bị động cơ hạt nhân sắp tới.
Quoccm
ĐẠI BÀNG
2 tháng
Lên đó bị người ngoài hành tinh bắn 1 phát là xong.
Chân không không có không khí sao bay được?
Trong môi trường chân không mà bay rất dễ @-@ là sao
Dragonfly sẽ gặp Thanos à 😆
Trông cả cái drone to như thế mà nặng có 1.8kg bằng cái laptop của mình, đáng nể thật
@vodanhdaisu cái quan trọng nhất ở món này là vật liệu, ở đây toàn dùng vật liệu xịn xò nhất, vừa cứng, bền, lại vừa phải nhẹ...
@vodanhdaisu mấy cái vật liệu toàn đồ hiếm với xịn xò, thế nên con drone thứ 2 chỉ được bay vài phút để không bị hao mòn 😆
BenGlo
TÍCH CỰC
2 tháng
@nguyenlinh712 "xốp" =))
Hay quá mod
"Trong môi trường hoàn toàn chân không, kỹ sư của NASA nhận thấy bay rất dễ"
Môi trường hoàn toàn chân không, không có không khí thì drone làm sao bay hả mod @P.W ?
fusionvie
ĐẠI BÀNG
2 tháng
@tethien Bài dịch sai mà bác, phải dịch là bay dễ trong môi trường có không khí, nhưng khi bắt đầu hút chân không, không khí loãng thì rất khó bay.
Nước Mỹ công nhận tiên phong cho nhân loại. Bọn Trung Cẩu tụi nó được hưởng lợi chung nhiều cái mà tụi nó còn tranh thủ trục lợi với phá thêm. Khô'n kiếp thiệt chứ!!
@huy9988 Cái tàu sân bay là bộ mặt của quân đội, điều hãnh diện của quốc gia nó mà còn chẳng phải công nghệ của nó nữa là mấy thứ khác
Mẽo ngu, thua TQ bây h, năm sau TQ hùng mạnh đưa người lên đó rồi
@macinPhone Khi nào lên được thì chữi nhé anh bạn khựa
Động cơ hạt nhân cơ cấu hoạt động sẽ như thế nào ta?
ZeusFate
TÍCH CỰC
2 tháng
Phòng chân không đào đâu ra không khí mà bay nhỉ. Chưa hiểu đoạn này lắm, hay chính xác là phòng được hút chân không nhưng vẫn có ít khi để mô phỏng môi trường Sao Hỏa chứ
empty77
ĐẠI BÀNG
2 tháng
Hic. Mod coi chân không bay kiểu gì vầy
Trong môi trường hoàn toàn chân không, kỹ sư của NASA nhận thấy bay rất dễ, nhưng đến khi bắt đầu khóa kín phòng bay thử và bơm khí vào để mô phỏng điều kiện môi trường Sao Hỏa, chiếc drone bắt đầu bay loạn xạ, rất khó điều khiển. Balaram cho biết: “Đó là lúc chúng tôi nhận ra có lẽ cách điều khiển nó không đơn giản như chúng tôi nghĩ.”
Cá nhân
Bạn
Hi bạn!
Điểm Reward Store: 
Tuổi Tinh tế: 
Cấp độ thành viên Tinh Tế


Tải app Tinh tế

Tải app Tinhte - Theo dõi thông tin mà bạn yêu thích

Tải app TinhteTải app Tinhte
Tải app Tinh tế cho Android trên Google PlayTải app Tinh tế cho iPhone, iPad trên App Store



Cộng đồng nổi bật




  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2020 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: 209 Đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Phường 7, Quận 3, TP.HCM
  • Số điện thoại: 02862713156
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019