Ethan Schaler, một kỹ sư cơ khí chế tạo robot tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Nam California, là người chịu trách nhiệm chính cho dự án Sensing With Independent Micro-Swimmers (SWIM). Đây là dự án nghiên cứu nhằm chứng minh tính khả thi của các thiết kế có thể in 3D, đặc biệt là robot trong quá trình tìm kiếm sự sống trên các hành tinh và vệ tinh.
Theo SciTech Daily, sau giai đoạn I của dự án với khoản tài trợ 125.000 USD từ quỹ Các ý tưởng sáng tạo nâng cao (NIAC) của NASA nhằm nghiên cứu tính khả thi và các phương án thiết kế, nhóm của ông vừa nhận được thêm 600.000 USD cho giai đoạn 2 nhằm tạo ra các nguyên mẫu thực sự.
Sau đó, nếu mọi thứ diễn ra theo đúng kế hoạch, NASA có thể bắt đầu chuẩn bị để đưa những con robot này vào các sứ mệnh tương lai nhằm tìm kiếm sự sống trên các hành tinh và vệ tinh có môi trường cực đoan.
Trong dự án SWIM, hàng chục robot nhỏ sẽ đi xuống qua lớp vỏ băng giá của những mặt trăng xa xôi thông qua một cryobot - được mô tả ở bên trái - và xuống đại dương bên dưới. Dự án đã nhận được tài trợ từ chương trình Các ý tưởng sáng tạo nâng cao (NIAC).
Những thập kỷ tiếp theo của cuộc thám hiểm không gian trong Hệ Mặt trời của chúng ta sẽ tập trung vào cái gọi là "Thế giới đại dương" - những vệ tinh phủ băng như Europa hoặc Enceladus, chúng được cho là chứa nước lỏng bên dưới lớp vỏ đóng băng ở lớp vỏ bên ngoài.
Nhiều thập kỷ trước, các nhà thiên văn học đã không nghĩ nhiều đến những thế giới này như một ưu tiên, nhưng ngày càng có nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy chúng có nhiều điều cần phải khám phá hơn này chỉ nhìn và quan sát từ bên ngoài.
Mặc dù không phải là hành tinh (chúng là vệ tinh), các thế giới đại dương trong Hệ Mặt trời của chúng ta được coi là một trong những nơi dễ phát sinh sự sống nhất. Chúng có thể ở rất xa Mặt trời, đó là lý do tại sao bề mặt của chúng bị đóng băng, nhưng ma sát thủy triều tại những vệ tinh xa xôi đó lại đảm bảo rằng bên dưới bề mặt sẽ có đủ nhiệt để nước tồn tại ở dạng lỏng.
Về cơ bản, các tương tác thủy triều gây ra bởi các hành tinh chủ khổng lồ của chúng khiến phần bên trong của các vệ tinh này bị uốn cong, tạo ra đủ nhiệt để làm tan chảy băng và giữ cho nó ở dạng lỏng.
Trên thực tế, đây không chỉ là một giả thuyết, các nhà nghiên cứu đã thực sự quan sát thấy các dấu hiệu của nước lỏng trên những thế giới này - và ở đâu có nước lỏng, ở đó có thể có sự sống. Nhưng làm thế nào để bạn tìm kiếm nó?
Trước mắt, NASA muốn sử dụng con robot để khám phá Europa, một mặt trăng có đại dương ngầm của sao Mộc. Europa là mặt trăng thứ sáu, tính theo quỹ đạo từ trong ra ngoài của sao Mộc, được nhà thiên văn học nổi tiếng Galileo Galilei cùng cộng sự phát hiện vào năm 1610. Mặt trăng này bay cách sao Mộc hơn 670.000 km, trong khi khoảng cách từ Trái đất đến sao Mộc là 588 triệu km.
Viễn cảnh về một sứ mệnh tới một thế giới như Europa đang gây khó khăn theo một số cách. Cho đến nay, đây được coi là sứ mệnh phức tạp nhất mà NASA đang thực hiện. Chắc chắn, NASA có thể nhận được nhiều thông tin quý giá từ bề mặt của Europa, nhưng phần thưởng thực sự lại là nước bên dưới lớp băng - đây là nơi các robot mini của Schaler xuất hiện.
Cải tiến đầu tiên trong đề xuất này là hình dạng và kích thước của robot: chúng rất nhỏ và có hình nêm.
"Ý tưởng của tôi là, chúng ta có thể mang nhưng robot này đi tới bất cứ đâu và áp dụng chúng theo những cách mới thú vị để khám phá Hệ Mặt trời của chúng ta", Schaler nói. "Với một bầy robot nhỏ, chúng tôi có thể khám phá những vùng đại dương rộng lớn ngoài hành tinh và cải thiện các phép đo của mình bằng cách có nhiều robot thu thập dữ liệu trong cùng một khu vực".
Những con robot này chỉ dài vài cm, sẽ được triển khai riêng lẻ hoặc thành một bầy từ một tàu mẹ duy nhất. Sự linh hoạt này sẽ cho phép NASA khám phá nhiều vị trí xung quanh điểm hạ cánh. Mỗi robot sẽ có hệ thống đẩy riêng, cùng với các cảm biến cơ bản về nhiệt độ, độ mặn, độ axit và áp suất - cũng như các cảm biến hóa học để tìm kiếm các dấu hiệu sinh học. Các robot cũng sẽ có một hệ thống liên lạc siêu âm, qua đó chúng có thể giao tiếp với tàu đổ bộ bề mặt, hệ thống này sẽ liên lạc với NASA.
Các nhà khoa học khẳng định bên dưới bề mặt Europa là một đại dương có độ sâu đến 100 km. Nó có kích thước tương đương nhưng khối lượng chỉ bằng 2/3 như mặt trăng của Trái đất. Khoảng 40 robot SWIM chiều dài chỉ khoảng 12 cm sẽ được gói gọn trong một ống nhỏ đường kính 25 cm của cryobot, có tác dụng như một tàu ngầm đưa chúng xuống đại dương.
Tuy nhiên ở thời điểm hiện tại, những con robot này mới chỉ dừng lại ở khâu thiết kế và ý tưởng hoạt động, có lẽ chúng ta sẽ phải chờ đợi thêm một thời gian nữa để có thể nhìn thấy nguyên mẫu của nó chứng minh tính khả thi khi hoạt động ở môi trường bên ngoài.
Theo Zmescience; SciTech Daily
