Trí tuệ nhân tạo làm được điều NASA và các công ty hàng không vũ trụ thất bại trong nhiều thập kỷ

NASA và rất nhiều công ty trong ngành hàng không vũ trụ nỗ lực chế tạo chén thánh trong nhiều thập kỉ nhưng thất bại, cho tới khi AI xuất hiện và thay đổi cuộc chơi.

Từ những năm 1990, NASA và nhiều công ty trong ngành hàng không vũ trụ đã cố gắng nghiên cứu và thử nghiệm để chế tạo động cơ aerospike, một thiết kế động cơ tên lửa hứa hẹn hiệu suất vượt trội ở mọi độ cao. Tuy nhiên, các vấn đề kỹ thuật và chi phí khổng lồ đã khiến các dự án này liên tục thất bại. Bước ngoặt xảy ra khi Noyron—một trí tuệ nhân tạo do Leap71 phát triển—đã thiết kế, chế tạo và thử nghiệm thành công một động cơ aerospike chỉ trong ba tuần. Thành tựu này không chỉ đánh dấu bước đột phá trong công nghệ AI mà còn minh chứng cho tư duy sáng tạo của Leap71 trong việc giải quyết những thách thức kỹ thuật lớn.

Động cơ Aerospike và tầm quan trọng của nó

Về cơ bản, các động cơ truyền thống sử dụng vòi phun hình chuông, một thiết kế đã trở thành tiêu chuẩn trong ngành hàng không vũ trụ. Tuy nhiên, loại động cơ này gặp phải một nhược điểm lớn: hiệu suất của vòi phun bị ảnh hưởng mạnh bởi môi trường khí quyển. Cụ thể thì loại động cơ này cần có vòi phun với độ dài khác nhau tùy theo độ cao mà chúng hoạt động. Ở mực nước biển, động cơ chỉ cần vòi phun ngắn để tối ưu hóa lực đẩy, nhưng khi lên đến chân không của không gian, vòi phun phải được kéo dài rất nhiều để tránh khí thải thoát ra hai bên. Nếu không, năng lượng từ khí thải sẽ bị lãng phí thay vì chuyển hóa thành lực đẩy.

Đây là một lý do khiến tên lửa hiện nay thường phải sử dụng hai đến ba giai đoạn khác nhau với mỗi giai đoạn được tối ưu hóa riêng cho một môi trường khí quyển cụ thể: giai đoạn đầu dành cho mực nước biển, giai đoạn sau dành cho chân không. Anh em có thể dễ dàng quan sát điều này trong bất kỳ vụ phóng tên lửa nào: lúc đầu, khí thải tạo thành một cột khí nóng hẹp và rõ ràng, nhưng ngay trước khi tên lửa tách giai đoạn, khí thải mở rộng thành một hình nón rất lớn. Mỗi phân tử khí thoát ra không đi thẳng xuống đều làm thất thoát một phần năng lượng đáng lẽ được chuyển hóa thành lực đẩy. Tuy nhiên, việc sử dụng nhiều giai đoạn không chỉ làm tăng chi phí và sự phức tạp trong thiết kế mà còn giới hạn tính hiệu quả tổng thể của tên lửa.

Động cơ aerospike là một ý tưởng giải quyết hoàn hảo những vấn đề này và điều này khiến nó này trở thành một trong những "Chén Thánh" đầy tham vọng nhất trong ngành hàng không vũ trụ. Khác với truyền thống, aerospike dẫn khí thải dọc theo một mũi nhọn hình nón, cho phép nó tự động điều chỉnh hiệu suất theo áp suất khí quyển. Thiết kế này giúp động cơ duy trì hiệu năng cao nhất ở mọi độ cao, từ mặt đất lên đến không gian. Nhờ đó, aerospike trở thành giải pháp lý tưởng cho các tàu vũ trụ single-stage-to-orbit (SSTO)—loại phương tiện có thể đi từ bề mặt Trái đất lên quỹ đạo mà không cần các giai đoạn tên lửa phức tạp.

Thành công và thất bại: Lịch sử của aerospike

Dù tiềm năng của aerospike đã được nghiên cứu kỹ lưỡng, các dự án lịch sử liên quan đến loại động cơ này liên tục gặp thất bại. Vào những năm 1960, Rocketdyne phát triển mẫu J-2T Aerospike để cải tiến động cơ J-2 trên tên lửa Saturn V. Tuy nhiên, dự án sau đó bị dừng lại do tính phức tạp và chi phí chế tạo. Đến thập niên 1990, NASA và Lockheed Martin nỗ lực chế tạo XRS-2200 Linear Aerospike cho chương trình X-33—một mẫu tàu vũ trụ SSTO nhưng dự án cũng bị hủy bỏ vào năm 2001 do các thách thức kỹ thuật, bao gồm việc làm mát động cơ, và ngân sách vượt tầm kiểm soát.


Toroidal aerospike, mẫu động cơ aerospike mà NASA thử nghiệm

Không chỉ NASA, nhiều công ty khác cũng gặp khó khăn với aerospike. Tuy nhiên vẫn có, một số công ty đã đạt được những kết quả đáng kể. Năm 2021, Pangea Aerospace tại Tây Ban Nha đã thử nghiệm thành công động cơ DemoP1 Aerospike, sử dụng methane-oxygen và hứa hẹn phát triển lên động cơ lớn hơn 300 kN. Tương tự, Polaris Raumflugzeuge tại Đức đã thiết kế và thử nghiệm thành công aerospike trong một chuyến bay thử nghiệm mẫu MIRA-II. Những nỗ lực này cho thấy aerospike là một thiết kế đầy tiềm năng, nhưng việc đưa nó vào ứng dụng thực tế vẫn là một thách thức chưa được giải quyết triệt để.

Một trong những nguyên thách thức chính của aerospike là việc làm mát khi mũi của loại động cơ này nằm trực tiếp trong luồng khí thải nóng, tiếp xúc với nhiệt độ cực cao lên đến 3.000°C. Đây là nhiệt độ vượt xa giới hạn chịu đựng của các vật liệu kim loại hiện nay. Ngay cả những hợp kim chịu nhiệt tốt nhất cũng có điểm nóng chảy ở khoảng 1.500°C. Để giải quyết vấn đề này, cần có các kênh làm mát phức tạp với độ chính xác cao, nhưng việc chế tạo chúng bằng các phương pháp truyền thống là một thách thức gần như không thể.

Tư duy vượt giới hạn: AI bước vào cuộc chơi

Leap71 không chỉ đơn thuần là một công ty kỹ thuật mà còn là hiện thân của tư duy đổi mới. Với tầm nhìn xây dựng một trí tuệ nhân tạo mạnh mẽ như Jarvis trong Iron Man, đội ngũ Leap71 đã quyết định thử sức với một trong những thách thức kỹ thuật khó khăn nhất: chế tạo động cơ aerospike. Thay vì cải tiến các thiết kế quen thuộc, Leap71 đã chọn một chiến lược khác. Lý do được Josefine Lissner, đồng sáng lập Leap71, đưa ra là nếu làm những điều tương tự như lịch sử, kết quả mà Leap71 nhận được có thể sẽ rất hạn chế.

Với trí tuệ nhân tạo Noyron, Leap71 có thể tạo ra một thiết kế đột phá chỉ trong vài phút. Với thiết kế này, mũi nhọn được làm mát bằng các kênh ngập oxy lỏng cryogenic (nhiệt độ siêu lạnh), trong khi bên ngoài buồng đốt được làm mát bằng nhiên liệu kerosene. Đây là một bước tiến lớn trong thiết kế động cơ, vì trước đây các hệ thống làm mát phức tạp như vậy thường gặp phải nhiều hạn chế trong sản xuất. Kết quả thử nghiệm cho thấy giải pháp này hoạt động rất tốt về mặt làm mát, qua đó làm giảm sự xuống cấp của vật liệu trong môi trường khắc nghiệt.

Quảng cáo

Mô hình in 3D của một thành phần trong động cơ mà Leap71 phát triển

Sau khi hoàn tất quá trình thiết kế, Noyron đã tạo ra thiết kế của động cơ aerospike dưới dạng tệp CAD để in 3D thông qua sự hỗ trợ của Aconity3D nhằm chế tạo thành công động cơ này theo cấu trúc đồng nguyên khối. Aconity3D sử dụng công nghệ Laser Powder Bed Fusion để làm nóng chảy bột kim loại siêu mịn, được tạo thành từ hợp kim đặc biệt gồm Đồng (với khả năng dẫn nhiệt và điện tuyệt vời), Chromium (tăng độ bền và khả năng chống mài mòn mà không làm giảm độ dẫn), và Zirconium (tăng cường độ ổn định của cấu trúc hạt và khả năng chịu nhiệt cao). Bột kim loại được nung chảy và đông đặc theo từng lớp, cho phép tạo ra các kênh làm mát phức tạp bên trong mũi nhọn và buồng đốt.


Động cơ được Leap71 phát triển

Bên cạnh đó, Leap71 cũng hợp tác với Viện Công nghệ Laser Fraunhofer để xử lý nhiệt, tăng cường độ bền của kim loại. Ngoài ra, công ty Solukon tại Đức chịu trách nhiệm làm sạch hoàn toàn các bột dư thừa trong các khoang bên trong của động cơ. Đây là bước quan trọng, vì bất kỳ tạp chất hoặc mảnh vụn nào còn sót lại bên trong động cơ đều có thể dẫn đến lỗi hoặc thậm chí là nổ.

Bằng cách kết hợp các công nghệ tiên tiến này, Leap71 đã phá vỡ giới hạn của các phương pháp truyền thống. Từ việc thiết kế đến sản xuất và thử nghiệm, tất cả các bước đều được tối ưu hóa bởi AI và công nghệ hiện đại, chứng minh rằng ngay cả những thách thức kỹ thuật phức tạp nhất cũng có thể được giải quyết.

Quảng cáo

Kết quả thử nghiệm và tương lai

Tháng 12 năm 2024, động cơ aerospike của Noyron được thử nghiệm tại cơ sở Airborne Engineering ở Westcott, Anh Quốc. Địa điểm thử nghiệm là một boong-ke từ Thế chiến II, được thiết kế để chịu được các vụ nổ nếu có bất kỳ sự cố nào xảy ra. Động cơ aerospike được chế tạo nguyên khối, đồng nghĩa với việc nhóm nghiên cứu buộc phải thử nghiệm mà không thể đảm bảo toàn bộ cấu trúc bên trong đã được thiết kế và sản xuất như mong đợi.


Thiết kế của Leap71 đã thành công trong việc thử nghiệm lần đầu tiên

Để chuẩn bị cho thử nghiệm này, Leap71 đã hợp tác với đội ngũ Race 2 Space tại Đại học Sheffield, những người đã đóng vai trò quan trọng trong việc chuẩn bị động cơ cho buổi thử nghiệm. Với tất cả các rủi ro kỹ thuật tiềm ẩn và một thiết kế hoàn toàn mới, nhóm nghiên cứu không ngờ rằng động cơ sẽ thành công ngay trong lần bắn đầu tiên. Sự kiện này không chỉ đánh dấu thành công của Leap71 mà còn mở ra một cánh cửa mới cho động cơ aerospike—một thiết kế vốn bị coi là bất khả thi trong suốt nhiều thập kỷ.

Thành công của động cơ aerospike không chỉ đánh dấu một bước ngoặt trong ngành hàng không vũ trụ mà còn là minh chứng cho tầm nhìn chiến lược của Leap71. Đội ngũ này không chỉ đang hướng tới việc hoàn thiện động cơ aerospike để thử nghiệm trong 2025 và xa hơn là sử dụng trong các sứ mạng vũ trụ.

Nguồn: Fast Company

Khóa học Machine Learning cơ bản- Khoa học dữ liệu - AI

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Khoá học Quản trị Chiến lược Dành cho Lãnh đạo Doanh nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Nơi hội tụ Tinh Hoa Tri Thức - Khơi nguồn Sáng tạo

Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com

Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

--- 

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên ZALO!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên Facebook!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa đào tạo Power BI phân tích báo cáo để bán hàng thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học ​

KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình Visual Foxpro 9 - Dành cho nhà quản lý và kế toán

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn về Moodle chuyên nghiệp và hay

Xây dựng hệ thống đào tạo trực tuyến chuyên nghiệp tốt nhất hiện nay.

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

KHÓA EXCEL CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng TableAU - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học "Thiết kế bài giảng điện tử", Video, hoạt hình 

kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP

​​​​​

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA

Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍

 KHÓA HỌC VIDEO- XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ BẰNG MICROSOFT ACCESS

GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng

Khóa hoc lập trình bằng Python tại đây

Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ

Để tham gia tất cả các bài học, Bạn nhấn vào đây 

Khóa học lập trình cho bé MSWLogo

Nhấn vào đây để bắt đầu học

Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình  TUYỆT VỜI

Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử

Khóa học vẽ tạo giao diện demo cho website

Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học 

Tham gia khóa học tại đây

Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột

Cập nhật công nghệ từ Youtube tại link: congnghe.hocviendaotao.com
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

Nguồn: Tinh Tế

Share !