ESA thử nghiệm phần cứng ghép nối và cập bến cho tàu vũ trụ tương lai

ESA vừa hoàn tất một loạt thử nghiệm phần cứng mới cho các giao diện hẹn gặp và ghép nối tàu vũ trụ tại ESTEC, trung tâm kỹ thuật của cơ quan này ở Hà Lan. Các thử nghiệm mô phỏng quá trình tiếp cận, nhận dạng và ghép nối giữa một tàu phục vụ và một tàu khách, hướng tới khả năng bảo dưỡng, tiếp nhiên liệu và tái sử dụng vệ tinh trong tương lai.

Các thử nghiệm được tổ chức tại Phòng thí nghiệm Dẫn đường, Điều khiển và Điều hướng của ESA (ESTEC). Hệ thống GRALS, một cặp cánh tay robot gắn trên các thanh ray dài 33 mét, được dùng để mang hai mô hình tàu vũ trụ.

Công ty The Exploration Company phát triển khối dẫn đường cho tàu phục vụ do một cánh tay robot giữ, còn Thales Alenia Space chế tạo mô hình thu nhỏ của tàu khách tại Pháp do cánh tay còn lại mang.

Trong thử nghiệm hẹn gặp, hai hệ thống camera đã dẫn tàu phục vụ từ khoảng cách vài trăm mét đến chỉ cách mục tiêu vài centimet. Camera của hệ thống dẫn đường khóa vào các điểm đánh dấu đen trắng giống mã QR đặt trên mặt giao diện của tàu khách.

Phần ghép nối do Phòng thí nghiệm Robot Quỹ đạo của ESA đảm trách. Cơ cấu ghép nối của tàu phục vụ khởi động cách nhau bốn centimet và khóa vào giao diện bắt thụ động của tàu khách. Hai cổng kết nối – một dành cho tiếp nhiên liệu, một cho truyền dữ liệu và điện năng – đã kết nối thành công với các đối tác.

Nền tảng mô phỏng tàu phục vụ nặng khoảng 180 kg, với mỗi bên gắn thêm khối lượng 20 kg. Các mô hình tàu được treo trong một căn phòng tối dài, chỉ một đèn chiếu sáng mô phỏng Mặt Trời, và sử dụng đệm khí thổi xuống sàn tạo khe hở cỡ micromet để nền tảng trôi không ma sát.

ESA đang phát triển các tiêu chuẩn cho một hệ sinh thái mở, có thể tương tác và mô-đun hóa dành cho mọi nhà sản xuất tàu vũ trụ, đồng thời hợp tác với ngành công nghiệp để hiện thực hóa các giao diện cho phép vệ tinh tiến lại gần, nhận dạng nhau và ghép nối. Những thử nghiệm này là bước cụ thể hóa tầm nhìn về một tương lai bền vững, nơi vệ tinh và tàu vũ trụ có thể hẹn gặp, tiếp nhiên liệu, sửa chữa, hiệu chuẩn và tái sử dụng không giới hạn cho các sứ mệnh mới.