Thử nghiệm thành công hệ thống sạc không dây đầu tiên trên Mặt Trăng

Các điểm sạc không dây bên trong buồng chân không nhiệt (TVAC). Nguồn: Astrobotic

Astrobotic - một công ty công nghệ đặt trụ sở tại Pittsburgh, Hoa Kỳ - đã phát triển thành công hệ thống sạc không dây siêu nhẹ và siêu nhanh, đủ khả năng cung cấp điện để các thiết bị tồn tại suốt đêm Mặt Trăng kéo dài 14 ngày Trái Đất. Dự án được thực hiện cùng đối tác WiBotic (chuyên về sạc không dây), với sự hỗ trợ từ Bosch, Đại học Washington và Trung tâm Nghiên cứu NASA Glenn tại Cleveland.

Ông John Thornton - Giám đốc điều hành của Astrobotic - chia sẻ: “Đây là nền tảng để xây dựng một chuẩn năng lượng thống nhất và tương thích cho Mặt Trăng và sao Hỏa. Chúng tôi cung cấp giải pháp sạc không dây hỗ trợ các nhiệm vụ từ nhiều cơ quan và ngành khác nhau, được thiết kế để hoạt động trong những môi trường khắc nghiệt nhất. Nếu thiết bị của bạn cần nguồn điện đáng tin cậy trên bề mặt hành tinh, thì đây chính là ‘phích cắm’ bạn cần.”

Vì sao cần sạc không dây trên Mặt Trăng?

Theo Astrobotic, sạc không dây đóng vai trò thiết yếu với các thiết bị tự động và công cụ cầm tay của phi hành gia trên Mặt Trăng. Các kết nối dây truyền thống dễ bị bụi Mặt Trăng (regolith) bám vào - loại bụi rất mài mòn - khiến các đầu nối giảm hiệu suất và dễ hỏng.

Với hệ thống sạc không dây, năng lượng có thể được truyền từ tàu đổ bộ của Astrobotic hoặc các trạm năng lượng như hệ thống pin mặt trời đứng (VSAT) tới robot hoặc thiết bị nghiên cứu, giúp chúng hoạt động xuyên đêm Mặt Trăng hoặc sạc nhanh cho công cụ của phi hành gia.

Cụ thể, mạch truyền phát của WiBotic sẽ chuyển đổi nguồn điện thành năng lượng không dây, sau đó gửi tới thiết bị qua ăng-ten cuộn dây truyền phát.

Thử nghiệm trong điều kiện khắc nghiệt

Mẫu xe tự hành CubeRover của Astrobotic mang theo một điểm sạc không dây, di chuyển đến gần một điểm sạc khác để nạp năng lượng. Nguồn: Astrobotic

Tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy của NASA (Florida), hệ thống sạc của Astrobotic từng được phủ bởi lớp bụi regolith dày 4 cm và vẫn truyền điện ổn định, không suy giảm hiệu suất.

Chuỗi thử nghiệm kéo dài 4 tháng nhằm kiểm chứng độ bền và hiệu năng của hệ thống trong môi trường thực tế. Cụ thể:

• Tháng 12/2024: Thử nghiệm trong buồng chân không nhiệt (TVAC) tại trụ sở Astrobotic, mô phỏng môi trường Mặt Trăng gần như không có khí quyển.

• Tháng 1/2025: Thử nghiệm thực tế hơn tại Trung tâm NASA Glenn, trong buồng TVAC chứa bụi Mặt Trăng mô phỏng (“dirty TVAC”), nơi nhiệt độ giảm xuống -180°C (-292°F), hệ thống vẫn hoạt động ổn định.

• Cuối tháng 1/2025: Thử nghiệm rung động mô phỏng lực rung khi phóng tên lửa bằng cách gắn hệ thống lên bàn rung.

• Cuối cùng là kiểm tra nhiễu điện từ (EMI) để đảm bảo hệ thống sạc không làm ảnh hưởng đến thiết bị điện tử trên tên lửa.

Ông Masoud Arabghahestani - kỹ sư nhiệt cấp cao tại Astrobotic chia sẻ: “Việc vượt qua tất cả các bài kiểm tra chứng tỏ hệ thống đã đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn kỹ thuật và môi trường khắt khe, chính thức sẵn sàng cho hành trình bay lên không gian. Đây là kết quả của nhiều năm thiết kế, thử nghiệm và cải tiến.”

Tiến tới thương mại hóa

Hệ thống được phát triển theo hợp đồng thuộc chương trình Tipping Point của NASA - một chương trình hỗ trợ các công nghệ đột phá cho khám phá không gian. Phiên bản sạc không dây 125W hiện đã sẵn sàng cho các ứng dụng không gian. Một phiên bản mạnh hơn - công suất 400W - đang tiếp tục được thử nghiệm và đạt hiệu suất truyền điện lên đến 85%.
Công nghệ sạc không dây của Astrobotic và WiBotic hứa hẹn mở ra kỷ nguyên mới cho các sứ mệnh khoa học ngoài Trái Đất - không chỉ giúp các thiết bị sống sót qua đêm Mặt Trăng khắc nghiệt mà còn cho phép khai phá nhiều khu vực chưa từng chạm tới, từ đó thu thập dữ liệu chính xác hơn và mở rộng khả năng khám phá vũ trụ.

Theo The Robot Report