Những vết cắt milimét cách mặt đất hàng trăm km
Theo Science and Technology Daily, tờ báo chính thức của Trung Quốc, những vết cắt chính xác cỡ milimét đã được thực hiện bằng một thiết bị bảo trì laser gắn trên cánh tay robot bên ngoài trạm Tiangong, được điều khiển từ xa ở khoảng cách “hàng trăm km”. Đây được xem là lần đầu tiên kỹ thuật cắt laser chính xác được tiến hành trên quỹ đạo.
Cắt laser chính xác là quá trình hội tụ chùm sáng để cắt hoặc làm nóng chảy vật liệu với độ chính xác cực cao. Trên mặt đất, đây là công nghệ quen thuộc trong công nghiệp; nhưng ngoài không gian, nơi không có trọng lực, nhiệt độ dao động khắc nghiệt và mọi sai sót đều có thể đe dọa an toàn của trạm, quá trình này trở nên khó khăn và rủi ro hơn nhiều.
Từ bản vẽ đến quỹ đạo trong một năm
Thiết bị do Đại học Khoa học và Công nghệ Hoa Trung (Huazhong University of Science and Technology – HUST) và Viện Nguồn điện Không gian Thượng Hải cùng phát triển. Nhóm nghiên cứu chỉ mất một năm để đi từ thiết kế ban đầu đến mô hình sẵn sàng bay.
Thiết bị vận hành nhờ các cơ cấu định vị đa trục và được dẫn đường bởi một hệ thống thị giác tiên tiến.
Một hệ thống thị giác nhiều tầng dẫn hướng, nhận diện và định vị thiết bị, tự động hoàn tất việc cắt laser độ chính xác cao và thu hồi phế liệu.
Theo khoa này, các công việc sửa chữa tự động giờ đây có thể được thực hiện trên Tiangong, góp phần kéo dài tuổi thọ của trạm và đặt nền móng cho một hệ thống bảo trì trên quỹ đạo.
Những thử thách của tay nghề ngoài không gian
Giáo sư Huang Yu, trưởng nhóm nghiên cứu của HUST, nhấn mạnh rằng bảo trì định kỳ và sửa chữa độ chính xác cao có vai trò sống còn đối với hoạt động lâu dài của các trạm vũ trụ. Để đưa thiết bị gia công laser từ mặt đất lên không gian, nhóm của ông đã phải vượt qua nhiều thách thức:
- Hoạt động ổn định trong điều kiện khắc nghiệt của môi trường vũ trụ.
- Đạt độ chính xác định vị ở cấp milimét.
- Thực hiện các đường cắt chính xác ở cấp micromet.
Đáng chú ý, HUST nằm trong số các tổ chức Trung Quốc bị Mỹ quan ngại; một số công ty và cơ sở liên quan đến trường đã bị đưa vào Danh sách Thực thể của Cục Công nghiệp và An ninh Mỹ (Bureau of Industry and Security), chi tiết cho thấy công nghệ này không chỉ được nhìn dưới lăng kính khoa học.
Cuộc đua sửa chữa trong không gian và nỗi lo lưỡng dụng
Trung Quốc không đơn độc trên hướng đi này. NASA đang phát triển các công nghệ bảo dưỡng và sản xuất trong không gian cho quỹ đạo Trái Đất và Mặt Trăng, bao gồm hàn bằng chùm tia laser, với các dự án như buồng hàn chân không nhỏ gọn dự kiến đưa lên Trạm Vũ trụ Quốc tế và cánh tay robot tự động hàn trong môi trường mô phỏng bề mặt Mặt Trăng.
Các hệ thống laser có thể thực hiện việc ghép nối, làm sạch, cắt và sửa chữa, cho phép xây dựng những cấu trúc lớn trong không gian vốn không thể chứa vừa trên một tên lửa đẩy duy nhất.
Tuy nhiên, công nghệ laser ngoài không gian cũng bị soi xét vì tính lưỡng dụng, đặc biệt là khả năng gây hư hại, vô hiệu hóa hoặc phá hủy tàu vũ trụ khác. Cả Bắc Kinh và Washington đều theo đuổi nghiên cứu năng lượng định hướng và vũ khí laser. Tháng trước, một báo cáo của Cơ quan Tình báo Quốc phòng Mỹ (DIA) cho rằng Trung Quốc có thể triển khai vũ khí năng lượng định hướng trong không gian vào cuối thập niên 2020, dù không đưa ra bằng chứng; về phần mình, Bắc Kinh nhiều lần tuyên bố phản đối chạy đua vũ trang ngoài không gian.
