Nhóm nghiên cứu tại Đại học Texas A&M do nghiên cứu sinh Rishi Jangale và cựu kỹ sư NASA Robert Ambrose dẫn đầu vừa công bố robot hình cầu RoboBall trên tạp chí IEEE Transactions on Field Robotics, mở ra phương thức tiếp cận các vùng địa hình hiểm trở tại cực nam Mặt Trăng.
RoboBall III là robot bơm hơi có đường kính 1,8 mét và trọng lượng 150 kg, được thiết kế chuyên biệt để khảo sát những khu vực có độ dốc lớn như miệng hố Shackleton rộng 21 km và sâu 4 km. Đây là nơi các phi hành gia không thể tiếp cận trực tiếp do nguy cơ mất an toàn, dù khu vực này lưu trữ các tầng địa chất cổ và nguồn nước đóng băng quan trọng. Nhận định về tiềm năng nghiên cứu, Sara Russell, nhà khoáng vật học vũ trụ tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên London, cho biết Mặt Trăng đóng vai trò như một kho lưu trữ lịch sử Trái Đất và việc ứng dụng robot thu thập mẫu vật mang lại giá trị thực địa lớn.
Khác với các xe tự hành bánh lốp truyền thống dễ bị lật khi di chuyển ở trọng lực thấp, RoboBall vận hành bằng cách dịch chuyển một con lắc bên trong để thay đổi trọng tâm toàn khối cầu. Cơ chế này cho phép robot di chuyển tới, chuyển hướng và hãm tốc khi lăn xuống dốc gắt. Hiro Ono, kỹ sư hàng không vũ trụ tại Viện Công nghệ Georgia (từng làm việc 13 năm tại NASA JPL), đánh giá cao tính tinh gọn khi robot chỉ sử dụng đúng hai bộ truyền động đặt trọn vẹn bên trong lớp vỏ kín, giúp cách ly hoàn toàn cụm điều khiển khỏi bụi mịn và dải nhiệt độ khắc nghiệt từ âm 240 độ C đến trên 93 độ C.
Trong các đợt thử nghiệm tại một mỏ đá ở Texas, phiên bản RoboBall III nâng cấp mô-men xoắn lên gấp 2,5 lần đã vượt qua các bề mặt đất sét ướt, leo dốc 20 độ và phóng thử nghiệm các tên lửa nhỏ mang tải trọng mẫu vật mô phỏng lên miệng hố. Với chi phí chế tạo khoảng 250.000 USD, robot hiện sử dụng một số chi tiết nhôm xử lý bề mặt chuyên dụng nhưng vẫn chưa đạt chuẩn vật liệu không gian thương mại. Vỏ ngoài của robot chịu được nhiệt độ âm 184 độ C và va quẹt đá sắc nhọn, song chưa từng được thử nghiệm trong môi trường chân không ngoài vũ trụ.
Nhóm nghiên cứu Texas A&M cho biết các bước tiếp theo sẽ tập trung vào thuật toán tự hành thích ứng với nhiều độ dốc và tối ưu hóa khoang tải trọng bên trong để chứa vừa các thiết bị phân tích địa chất tiêu chuẩn.