cơ sở mặt trăng
Khi chúng ta tìm cách khám phá thêm vũ trụ của mình và tiếp cận độc lập với không gian, khám phá mặt trăng vẫn là một phần quan trọng trong tham vọng của ESA và là cơ sở tốt để thử nghiệm các hoạt động vận chuyển hàng hóa, công nghệ tài nguyên tại chỗ, xe tự hành, v.v.
Tàu đổ bộ Argonaut đang trong giai đoạn nghiên cứu chuyên sâu và nhóm XR sử dụng các công nghệ mới nhất để phát triển, thử nghiệm và nghiên cứu khả năng của nó nhằm hỗ trợ các sứ mệnh trong tương lai trên Mặt trăng.
“Chúng tôi đang sử dụng mô phỏng VR để thử nghiệm các ý tưởng thiết kế cho các hệ thống mặt trăng như Argonaut, tránh chi phí và hậu cần thông thường của việc xây dựng và triển khai các nguyên mẫu trong thế giới thực”, Tommy Nilsson, nhà nghiên cứu của ESA cho biết. “Bằng cách mô phỏng các phần hoạt động của Argonaut và nhận thông tin đầu vào từ các chuyên gia, chúng tôi đang tìm ra cách VR có thể giúp định hình sự phát triển của nó”, ông nói thêm.
Xây dựng cảnh quan mặt trăng của riêng bạn
Bước đầu tiên là tạo ra một đại diện VR thực tế của khu vực Nam Cực trên mặt trăng – một địa điểm hạ cánh thuận tiện có thể xảy ra cho sứ mệnh Artemis đầu tiên đưa con người lên Mặt trăng.
“Tính linh hoạt của VR cho phép chúng tôi tạo ra mô tả chân thực về địa hình mặt trăng và tái tạo các điều kiện ánh sáng độc đáo ở Nam Cực của Mặt trăng, cung cấp cho chúng tôi một ‘hộp cát’ tượng trưng trong đó chúng tôi có thể hình dung, mô phỏng và đánh giá bất kỳ mặt trăng giả định nào. Florian Dufresne, nghiên cứu sinh tiến sĩ của ESA cho biết.
Nhóm đã tạo ra một mô hình ảo chi tiết về cấu hình tàu đổ bộ Argonaut giả định để nghiên cứu cách thức hoạt động của nó và liệu nó có thân thiện với người dùng hay không. Ông nói: “Chúng tôi đảm bảo rằng tàu đổ bộ có rất nhiều chi tiết để đánh giá cách thức hoạt động của nó và những thách thức mà nó có thể đặt ra cho những người sử dụng nó.
Alexander Gerst trong phòng thí nghiệm XR
Tàu đổ bộ ảo sau đó được đưa vào môi trường mặt trăng mô phỏng và 20 chuyên gia, bao gồm phi hành gia, người hướng dẫn, kỹ sư và nhà khoa học, được mời thử các mô phỏng, chẳng hạn như nhận và dỡ hàng hóa, đồng thời đưa ra phản hồi về thiết kế của tàu đổ bộ.
Nghiên cứu sinh tiến sĩ Leonie Bensch của DLR giải thích: “Công trình của chúng tôi đã chứng minh rằng công nghệ VR có thể giúp các nhóm kỹ thuật dự đoán và khắc phục sự cố trong giai đoạn thiết kế và phát triển ban đầu, tiết kiệm thời gian và nguồn lực trong tương lai”.
Đẩy các giới hạn
Mặc dù sử dụng mô phỏng VR trong việc phát triển các hệ thống không gian có nhiều lợi thế nhưng chúng cũng đưa ra một số thách thức.
Mô phỏng VR chủ yếu dựa vào tín hiệu âm thanh và hình ảnh, có thể không truyền tải chính xác các phản ứng xúc giác nhất định, chẳng hạn như trọng lượng và lực cản của vật thể. VR cũng gặp khó khăn trong việc mô phỏng bộ đồ du hành vũ trụ và trọng lực thấp.
Để hiểu rõ hơn những hạn chế này, nhóm XR đã thử nghiệm mô phỏng Argonaut của họ trong điều kiện giảm trọng lực trên một chuyến bay parabol. Điều này sẽ giúp điều tra tác động của trọng lực mặt trăng đối với các đánh giá thiết kế dựa trên VR và phát triển các mô phỏng chính xác hơn trong tương lai.
Hoạt động khu vực giường thử nghiệm regolith ESA-DLR LUNA
“Trong tương lai, chúng tôi cũng đặt mục tiêu sử dụng cơ sở LUNA để mô phỏng và đánh giá các kịch bản VR của chúng tôi trong môi trường Mặt trăng mô phỏng thử nghiệm trên mặt trăng trong thế giới thực. Điều này sẽ giúp chúng tôi so sánh hiệu quả của các nghiên cứu dựa trên VR với thử nghiệm nguyên mẫu trong thế giới thực. Cuối cùng, bằng cách kết hợp cả hai phương pháp, chúng tôi hy vọng sẽ bù đắp cho những hạn chế của VR, chẳng hạn như thiếu tương tác vật lý,” giám đốc điều hành và khoa học của LUNA Andrea Casini giải thích.
Ông kết luận: “Cuối cùng, mục tiêu của chúng tôi là tích hợp công nghệ VR vào các dự án thám hiểm Mặt trăng của con người và thúc đẩy sự dẫn đầu của châu Âu trong việc khám phá Mặt trăng.
Nhóm gần đây đã xuất bản một giấycung cấp thêm chi tiết liên quan đến nghiên cứu và những phát hiện của nó.