Robot nổi

Khi con người đưa Spirit và Opportunity lên sao Hỏa, hai robot tự hành ấy chủ yếu làm việc trên bề mặt đất đá khô ráo, nơi bánh xe có thể di chuyển tương đối thuận lợi. Nhưng nếu một ngày nào đó các nhà khoa học phát hiện hành tinh có bề mặt bị nước bao phủ khoảng ba phần tư như Trái đất, cách thám hiểm quen thuộc sẽ không còn phù hợp. Môi trường ấy đòi hỏi một thiết bị đặc biệt, vừa nổi ổn định trên mặt nước, vừa mang theo máy móc đủ khả năng quan sát và khảo sát bên dưới. Đáp án bước đầu xuất hiện trong nguyên mẫu mang tên Explorer Tucson II, thường được gọi ngắn gọn là TEX II, do kỹ sư Wolfgang Fink tại Đại học Arizona thiết kế. Khác với những robot chạy trên đất, TEX II được tạo hình giống một phương tiện nổi nhỏ, có thể hoạt động trên sông hồ mà không cần bám vào nền đáy. Thiết kế này mở ra hướng tiếp cận mới cho việc khảo sát những thế giới xa xôi, nơi đại dương hoặc hồ nước có thể che phủ phần lớn bề mặt. TEX II gồm một cặp càng làm bằng vật liệu xốp, mỗi càng dài 1,8 mét, nối với tầng trên có dạng khuôn phẳng để đặt các thiết bị chuyên dụng. Nhờ cấu trúc nổi này, toàn bộ robot có thể đậu trên mặt nước tương tự một thủy phi cơ, thay vì chìm xuống hoặc phải liên tục chống đỡ bằng chân máy. Phần thân phẳng cũng tạo ra không gian tương đối rộng, cho phép nhóm nghiên cứu lắp đặt thêm nhiều hệ thống khác trong những nhiệm vụ tương lai. Trên mình TEX II hiện mang khoảng 68 kilôgam thiết bị hiện đại, gồm các bộ cảm biến, camera cùng máy phát sonar phục vụ việc quan sát môi trường xung quanh. Hệ thống sonar có thể thăm dò xuống độ sâu 100 mét dưới lòng nước, cung cấp thông tin về khu vực mà camera trên mặt nước không thể nhìn trực tiếp. Sự kết hợp giữa hình ảnh, cảm biến và âm thanh phản hồi giúp robot thu thập dữ liệu đa dạng hơn trong các vùng nước rộng. Khả năng di chuyển của TEX II đến từ hai chân vịt được bố trí phía sau cặp càng nổi, với mỗi chân vịt có thể hoạt động độc lập. Cách sắp xếp này giúp robot tiến về phía trước, lùi lại, đồng thời xoay sang trái hoặc phải mà không cần quay toàn bộ thân theo cách truyền thống. Nhờ điều khiển riêng từng chân vịt, TEX II có thể linh hoạt đổi hướng trên mặt nước, phù hợp với những khu vực chật hẹp hoặc cần tránh vật cản. Hình dáng khác thường của TEX II không chỉ giúp nó nổi, mà còn giải quyết bài toán mang theo thiết bị trong các chuyến khảo sát dài ngày trên mặt nước. Khu vực phía trên vẫn còn rộng rãi, vì vậy các nhà nghiên cứu có thể bổ sung thêm cảm biến, camera hoặc hệ thống chuyên môn tùy theo mục tiêu nhiệm vụ. Một cấu trúc có thể mở rộng như vậy cho phép cùng một nguyên mẫu đảm nhận nhiều loại công việc mà không phải chế tạo lại toàn bộ phương tiện. Dù viễn cảnh TEX II bay theo các sứ mệnh vũ trụ vẫn còn xa, nguyên mẫu này đã cho thấy tiềm năng thiết thực ngay trên Trái đất. Robot có thể hỗ trợ nghiên cứu môi trường biển, nơi con người thường gặp khó khăn khi quan sát liên tục hoặc tiếp cận những vùng nước nguy hiểm. Ngoài ra, thiết bị còn có thể tham gia tìm kiếm cứu nạn, cứu hộ và giám sát các bến cảng, những nhiệm vụ cần phương tiện linh hoạt hoạt động trên mặt nước. Từ một ý tưởng phục vụ thám hiểm hành tinh có nhiều nước, TEX II đang gợi mở cách đưa robot đến gần hơn với các bài toán thực tế trên sông hồ và biển. Khả năng nổi, mang tải thiết bị, quan sát dưới nước và đổi hướng độc lập khiến nguyên mẫu này khác biệt rõ rệt so với robot chỉ chạy trên mặt đất. Chặng đường đưa TEX II lên vũ trụ còn chưa đến, nhưng những thử nghiệm hiện tại đã đặt nền móng cho các robot nổi phục vụ khoa học, cứu hộ và giám sát trong tương lai.