Nhật Bản phát triển công nghệ in 3D ăng-ten ngoài không gian

Tạp Chí Giáo Dục

Thứ hai, 23.05.2022, 10:05

Công nghệ mới cho phép in 3D ăng-ten vệ tinh ngay trên quỹ đạo bằng nhựa và ánh sáng Mặt trời, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí phóng.

Ăng-ten vệ tinh có thể được in 3D ngay trên không gian với sự hỗ trợ của ánh sáng Mặt trời nhờ phương pháp mới, hứa hẹn loại bỏ các bộ phận vệ tinh cồng kềnh chiếm nhiều chỗ trong tên lửa, Space hôm 21/5 đưa tin. Phương pháp mới do công ty công nghệ Nhật Bản Mitsubishi Electric Corporation phát triển và đã được cấp bằng sáng chế. Theo đó, các chuyên gia sử dụng một loại nhựa resin đặc biệt có thể biến thành vật liệu rắn cứng cáp khi tiếp xúc với bức xạ cực tím từ Mặt trời ngoài không gian.

Mô phỏng vệ tinh được phóng lên không gian, sau đó sử dụng công nghệ mới để in 3D đĩa ăng-ten.

Đến nay, Mitsubishi Electric Corporation mới chỉ kiểm chứng công nghệ với các điều kiện mô phỏng không gian trong buồng thử nghiệm. Trong các thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã in một đĩa ăng-ten rộng 16,5 cm và nó hoạt động giống như ăng-ten vệ tinh truyền thống.

Độ nhạy của ăng-ten liên quan trực tiếp đến kích thước. Ăng-ten càng lớn thì càng phát hiện và truyền tín hiệu tốt hơn. Nhưng kích thước là vấn đề không nhỏ khi phóng lên quỹ đạo vì ăng-ten lớn chiếm rất nhiều không gian trong tên lửa. Các ăng-ten cũng phải chắc chắn để chịu được sự rung lắc khi phóng, khiến chúng trở nên nặng nề. Vệ tinh càng nặng thì chi phí phóng càng đắt.

Các bộ phận in 3D ngoài không gian sẽ mỏng nhẹ hơn nhiều vì chúng không phải chịu sự rung lắc khi phóng. Vì thế, nếu in 3D trực tiếp ăng-ten trên không gian, các nhà vận hành sẽ tiết kiệm tiền với vệ tinh nhẹ hơn. Bên cạnh đó, họ còn có thể trang bị cho các vệ tinh nhỏ ăng-ten lớn hơn nhiều so với hiện nay.

Việc thiết kế ăng ten cho tàu vũ trụ gặp nhiều thách thức do các yêu cầu mâu thuẫn về khả năng truyền tín hiệu, băng thông rộng và trọng lượng nhẹ. Công nghệ mới mở đường cho việc in 3D các cấu trúc đồ sộ trong không gian, những thứ vốn không đủ chỗ chứa trong tên lửa, Mitsubishi Electric Corporation cho biết.

Nhựa resin nhạy sáng cũng có khả năng chịu nhiệt tốt, hoạt động được ở mức nhiệt lên tới 400 độ C, cao hơn mức tàu vũ trụ phải chịu trên quỹ đạo quanh Trái Đất. Theo Mitsubishi Electric Corporation, đây là loại nhựa đầu tiên thích hợp để sử dụng ở môi trường chân không vì không cần oxy trong khí quyển để ngăn nó hóa rắn quá nhanh. Việc sử dụng ánh sáng cực tím tự nhiên cũng giúp giảm mức tiêu thụ điện của máy in 3D.

HT (theo khoahoc.tv)