Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành hàng không vũ trụ Trung Quốc, một loại tàu vũ trụ có người lái mới sắp được phóng lên không gian. Thế hệ tàu vũ trụ có người lái mới này, được gọi là "Mengzhou - Mộng Châu", không chỉ vượt xa tàu vũ trụ Thần Châu hiện tại về khả năng chuyên chở mà còn có đặc điểm có thể tái sử dụng và "bộ não" siêu thông minh.
Dự kiến đưa vào hoạt động vào khoảng năm 2026, tàu vũ trụ này sẽ đảm nhận những nhiệm vụ quan trọng là đưa người lên Mặt trăng và vận hành trạm vũ trụ. Vậy tàu vũ trụ thế hệ mới này thông minh đến mức nào? Nó sẽ thay đổi việc khám phá không gian trong tương lai như thế nào?
Thế hệ tàu vũ trụ có người lái của Trung Quốc có tên Meng Zhou - Mộng Châu. (Ảnh minh họa).
Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ của Trung Quốc đã phát triển ổn định kể từ cuối thế kỷ 20. Từ sứ mệnh không gian có người lái đầu tiên đến việc thành lập trạm vũ trụ của riêng mình, Trung Quốc đã từng bước hiện thực hóa giấc mơ hàng không vũ trụ của mình.
Giờ đây, với sự ra đời của tàu vũ trụ thế hệ mới, ngành hàng không vũ trụ Trung Quốc sẽ mở ra một kỷ nguyên mới. Tàu vũ trụ này không chỉ thể hiện sự tiến bộ vượt bậc của Trung Quốc trong công nghệ hàng không vũ trụ mà còn là biểu tượng quan trọng của ngành hàng không vũ trụ Trung Quốc từ “người theo sau” trở thành “người dẫn đầu”.
So với tàu vũ trụ Thần Châu hiện tại, khả năng chuyên chở của tàu vũ trụ thế hệ mới đã được cải thiện đáng kể. Không gian bên trong của Mộng Châu rộng rãi hơn, có thể chứa nhiều phi hành gia và thiết bị thí nghiệm hơn. Điều này không chỉ mở rộng quy mô của các sứ mệnh có người lái mà còn mang lại khả năng thực hiện các sứ mệnh không gian dài hạn, phức tạp hơn. Trong các sứ mệnh hạ cánh lên Mặt trăng có người lái trong tương lai, tàu vũ trụ thế hệ mới sẽ có thể vận chuyển nhiều dụng cụ và thiết bị khoa học hơn, bao gồm cả các phi hành gia, để hỗ trợ xây dựng căn cứ Mặt trăng và công việc nghiên cứu khoa học. Mộng Châu được áp dụng thiết kế mô-đun, có nghĩa là cấu hình bên trong của nó có thể được điều chỉnh theo nhu cầu của các nhiệm vụ cụ thể.
Khả năng chuyên chở của tàu vũ trụ thế hệ mới đã được cải thiện đáng kể. (Ảnh minh họa).
Ví dụ, trong các nhiệm vụ có người lái, tàu vũ trụ có thể mang theo nhiều hệ thống hỗ trợ sự sống và vật tư sinh hoạt hơn, trong khi trong các nhiệm vụ vận chuyển hàng hóa, không gian bên trong có thể được sử dụng để tải thêm thiết bị thí nghiệm khoa học và thiết bị kỹ thuật. Thông qua thiết kế linh hoạt này, tàu vũ trụ thế hệ mới có thể thích ứng tốt hơn với các yêu cầu nhiệm vụ khác nhau và tối đa hóa khả năng chuyên chở của nó.
Thứ hai, khả năng tái sử dụng là điểm nổi bật của tàu vũ trụ thế hệ mới. Tàu vũ trụ truyền thống thường cần phải loại bỏ hoặc chỉ tái chế một phần sau khi hoàn thành nhiệm vụ, trong khi tàu vũ trụ Mộng Châu sử dụng công nghệ tái sử dụng tiên tiến để có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ. Thiết kế này giúp giảm đáng kể chi phí cho mỗi nhiệm vụ và nâng cao hiệu quả cũng như lợi ích kinh tế của tàu vũ trụ. Hệ thống bảo vệ nhiệt của tàu vũ trụ thế hệ mới sử dụng các vật liệu và công nghệ mới nhất để chịu được nhiệt độ cao và ứng suất cơ học sinh ra trong quá trình sử dụng nhiều lần.
Đồng thời, hệ thống đẩy và các thành phần cấu trúc của tàu vũ trụ cũng đã được tối ưu hóa để đảm bảo nó vẫn hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy sau nhiều lần sử dụng. Thông qua những cải tiến công nghệ này, Mộng Châu không chỉ kéo dài thời gian sử dụng mà còn giảm chi phí bảo trì và vận hành, khiến nó trở thành tàu vũ trụ tiết kiệm chi phí hơn.
Hệ thống thông minh của tàu vũ trụ thế hệ mới là điểm nhấn nổi bật. (Ảnh minh họa).
Hệ thống thông minh của tàu vũ trụ thế hệ mới là một trong những điểm nổi bật lớn nhất của nó, đặc biệt là hiệu suất của nó trong việc điều hướng tự động và tránh chướng ngại vật. Khi tàu vũ trụ truyền thống hoạt động trong không gian, chúng thường dựa vào hướng dẫn từ trung tâm điều khiển mặt đất để điều hướng và tránh chướng ngại vật. Cách tiếp cận này không chỉ làm tăng tính phức tạp của nhiệm vụ mà còn đòi hỏi rất nhiều sự hỗ trợ và phối hợp từ mặt đất.
Trong khi đó, tàu vũ trụ thế hệ mới sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo tiên tiến để có khả năng điều hướng và tránh chướng ngại vật một cách tự động, cho phép nó hoạt động độc lập trong môi trường không gian phức tạp - Mộng Châu được trang bị nhiều loại cảm biến tiên tiến, bao gồm radar, lidar, cảm biến hồng ngoại và máy ảnh. Những cảm biến này có thể giám sát môi trường xung quanh tàu vũ trụ trong thời gian thực và thu được thông tin không gian chi tiết.
Bằng cách tích hợp dữ liệu đa nguồn, hệ thống thông minh của tàu vũ trụ có thể phân tích và xác định các chướng ngại vật trên đường bay cũng như quỹ đạo chuyển động của chúng trong thời gian thực, cho phép phản ứng nhanh chóng. Khả năng phân tích và nhận thức môi trường theo thời gian thực này cho phép tàu vũ trụ thế hệ mới ứng phó với nhiều thách thức khác nhau một cách linh hoạt và hiệu quả hơn khi đối mặt với các môi trường không gian phức tạp và chưa xác định.
Công nghệ AI giúp tàu có năng điều hướng và tránh chướng ngại vật một cách tự động. (Ảnh minh họa).
Ví dụ, khi một tàu vũ trụ đang cập bến gần trạm vũ trụ, hệ thống thông minh có thể tự động xác định và tránh các mảnh vụn cũng như các chướng ngại vật khác xung quanh trạm vũ trụ để đảm bảo quá trình lắp ghép diễn ra suôn sẻ. Dựa trên nhận thức và phân tích môi trường theo thời gian thực, hệ thống thông minh của tàu vũ trụ thế hệ mới có thể tự động lập kế hoạch đường bay tối ưu.
Cho dù đó là sứ mệnh ở quỹ đạo Trái đất thấp, sứ mệnh lên Mặt trăng hay xa hơn vào không gian sâu, hệ thống có thể tự động điều chỉnh đường bay theo yêu cầu của sứ mệnh và thay đổi môi trường theo thời gian thực. Tính năng này không chỉ cải thiện khả năng tự chủ và an toàn của tàu vũ trụ mà còn giảm sự phụ thuộc vào trung tâm điều khiển mặt đất.
Trong một số trường hợp khẩn cấp nhất định, chẳng hạn như cần tránh chướng ngại vật khẩn cấp hoặc điều chỉnh quỹ đạo, hệ thống thông minh của tàu vũ trụ có thể đưa ra quyết định và thực hiện các hoạt động tương ứng trong vòng vài mili giây để đảm bảo nhiệm vụ diễn ra suôn sẻ.
Ngoài khả năng điều hướng tự động và tránh chướng ngại vật, hệ thống thông minh của tàu vũ trụ thế hệ mới còn có khả năng quản lý nhiệm vụ mạnh mẽ. Hệ thống này có thể tự động điều chỉnh trạng thái hoạt động của thiết bị bên trong tàu vũ trụ theo nhu cầu của các nhiệm vụ cụ thể, tối ưu hóa việc phân bổ nguồn lực và nâng cao hiệu quả thực hiện nhiệm vụ.
Tàu vũ trụ thế hệ mới tích hợp một số lượng lớn các dụng cụ khoa học và hệ thống hỗ trợ sự sống. Hệ thống quản lý tác vụ thông minh có thể theo dõi trạng thái của các thiết bị này theo thời gian thực và tự động điều chỉnh các thông số vận hành của từng thiết bị dựa trên quy trình tác vụ và nhu cầu thực tế. Ví dụ, trong sứ mệnh hạ cánh lên Mặt trăng có người lái, hệ thống có thể tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ oxy trong cabin dựa trên hoạt động của phi hành gia để mang lại môi trường thoải mái nhất.
Ngoài ra, hệ thống thông minh còn có thể quản lý cẩn thận năng lượng và nhiên liệu của tàu vũ trụ để đảm bảo cung cấp liên tục trong các nhiệm vụ dài ngày. Bằng cách tối ưu hóa việc triển khai năng lượng và nhiên liệu, tàu vũ trụ có thể tối đa hóa hiệu quả, kéo dài thời gian thực hiện sứ mệnh và mở rộng phạm vi sứ mệnh.
Hệ thống quản lý tác vụ thông minh còn có chức năng giám sát và phản hồi trạng thái nhiệm vụ. Hệ thống có thể theo dõi tiến trình của nhiệm vụ trong thời gian thực, ghi lại dữ liệu của từng nút chính và tiến hành đánh giá theo thời gian thực trong quá trình thực hiện nhiệm vụ. Khi phát hiện sự bất thường hoặc sự cố tiềm ẩn, hệ thống sẽ ngay lập tức đưa ra cảnh báo và đưa ra phân tích lỗi chi tiết và đề xuất xử lý. Chức năng này không chỉ cải thiện độ an toàn và độ tin cậy của nhiệm vụ mà còn cung cấp hỗ trợ dữ liệu có giá trị và tham khảo ra quyết định cho trung tâm điều khiển mặt đất.
Tàu vũ trụ thế hệ mới tích hợp một số lượng lớn các dụng cụ khoa học. (Ảnh minh họa).
Khi cần thiết, bộ điều khiển mặt đất có thể thực hiện các can thiệp và điều chỉnh cần thiết dựa trên thông tin do hệ thống thông minh cung cấp để đảm bảo hoàn thành thành công nhiệm vụ. Không chỉ vậy, hệ thống thông minh của tàu vũ trụ Mộng Châu còn có khả năng chẩn đoán và sửa chữa lỗi độc lập. Môi trường không gian rất phức tạp và dễ thay đổi, tàu vũ trụ chắc chắn sẽ gặp phải nhiều lỗi khác nhau khi thực hiện nhiệm vụ. Tàu vũ trụ có thể tự động phát hiện và xác định vị trí sự cố ngay khi xảy ra sự cố, đồng thời thực hiện các biện pháp sửa chữa tương ứng để đảm bảo nhiệm vụ diễn ra suôn sẻ.
Hệ thống thông minh của Mộng Châu có nhiều loại cảm biến và thiết bị giám sát tích hợp, có thể giám sát nhiều thông số chính khác nhau của tàu vũ trụ trong thời gian thực. Khi phát hiện sự bất thường, hệ thống sẽ ngay lập tức khởi động chương trình chẩn đoán lỗi để phân tích nguyên nhân sự cố và đưa ra phương án sửa chữa.
Tính năng phát hiện lỗi đa cấp cho phép hệ thống nhanh chóng xác định và xử lý nhiều loại lỗi khác nhau, từ những bất thường của thiết bị ở quy mô nhỏ đến các lỗi lớn ở cấp hệ thống. Thông qua cơ chế phát hiện hiệu quả này, tàu vũ trụ có thể tiếp tục hoạt động bình thường trong thời gian ngắn nhất, giảm thiểu sự gián đoạn và rủi ro của nhiệm vụ. Sau khi hoàn thành việc phát hiện và phân tích lỗi, hệ thống thông minh của tàu vũ trụ thế hệ mới có thể tự động thực hiện các hoạt động sửa chữa.
Khả năng sửa lỗi thông minh giúp cải thiện độ tin cậy và an toàn của tàu vũ trụ. (Ảnh minh họa).
Ví dụ, khi một thiết bị nào đó bị hỏng, hệ thống có thể tự động chuyển sang thiết bị dự phòng để đảm bảo tàu vũ trụ hoạt động bình thường. Đồng thời, hệ thống cũng có thể điều chỉnh chế độ làm việc của thiết bị theo loại lỗi và kéo dài tuổi thọ sử dụng. Đối với một số lỗi phức tạp, hệ thống thông minh cũng có thể tự động tạo hướng dẫn bảo trì dựa trên tình trạng lỗi và hướng dẫn phi hành gia thực hiện bảo trì tại chỗ.
Khả năng sửa lỗi thông minh này không chỉ cải thiện độ tin cậy và an toàn của tàu vũ trụ mà còn giảm khối lượng công việc của các phi hành gia, cho phép họ tập trung hơn vào các nhiệm vụ nghiên cứu khoa học và vận hành. Hệ thống thông minh của Mộng Châu không chỉ có khả năng đưa ra quyết định và kiểm soát độc lập mà còn nhấn mạnh sự hợp tác giữa con người và máy móc để đạt được sự hợp tác liền mạch giữa hệ thống thông minh và các phi hành gia.
Mô hình cộng tác giữa con người và máy móc này có thể phát huy tối đa lợi thế của hệ thống thông minh đồng thời đảm bảo tính linh hoạt và độ tin cậy khi thực hiện nhiệm vụ. Trong quá trình thực hiện sứ mệnh, hệ thống thông minh của tàu vũ trụ thế hệ mới có thể hỗ trợ đưa ra quyết định theo thời gian thực. Hệ thống sẽ cung cấp nhiều giải pháp và đề xuất khác nhau để các phi hành gia lựa chọn và đưa ra quyết định dựa trên yêu cầu nhiệm vụ và những thay đổi của môi trường.
Hệ thống thông minh của tàu vũ trụ thế hệ mới có thể hỗ trợ đưa ra quyết định theo thời gian thực. (Ảnh minh họa).
Cơ chế ra quyết định phụ trợ thông minh này không chỉ cải thiện hiệu quả và độ an toàn của sứ mệnh mà còn nâng cao tính linh hoạt trong hoạt động của các phi hành gia. Ví dụ, khi thực hiện các thí nghiệm khoa học phức tạp, hệ thống thông minh có thể cung cấp các bước vận hành và biện pháp phòng ngừa chi tiết để giúp các phi hành gia hoàn thành nhiệm vụ thí nghiệm chính xác hơn.
Đồng thời, hệ thống cũng có thể theo dõi quá trình thử nghiệm theo thời gian thực, phát hiện và nhắc nhở kịp thời những bất thường có thể xảy ra, đảm bảo quá trình thử nghiệm diễn ra suôn sẻ. Sự ra đời của tàu vũ trụ thế hệ mới đánh dấu ngành công nghiệp hàng không vũ trụ của Trung Quốc đã bước vào kỷ nguyên tình báo mới. Nó không chỉ có những lợi thế đáng kể về khả năng chuyên chở và khả năng tái sử dụng mà còn cho thấy hướng phát triển của công nghệ hàng không vũ trụ trong tương lai với hệ thống siêu thông minh. Có thể thấy trước rằng trong tương lai gần, tàu vũ trụ thế hệ mới sẽ dẫn dắt ngành hàng không vũ trụ của Trung Quốc bước vào một vũ trụ rộng lớn hơn và chắp cánh trí tuệ cho giấc mơ không gian của con người.