VƯƠN RA VŨ TRỤ: TÀU INSIGHT MỚI CỦA CASTROL LÊN SAO HỎA

Các sản phẩm Castrol đã giúp bôi trơn xe hơi và động cơ trên Trái đất trong nhiều thập kỷ. Một sự thật ít được biết đến là chất bôi trơn của họ cũng được dùng cho các động cơ trong các dự án không gian của NASA kể từ những năm 1960. Trong hành trình khám phá hệ mặt trời, NASA đã chọn dãy sản phẩm Braycote của Castrol dùng cho các sứ mệnh mặt trăng Apollo, kính viễn vọng không gian Hubble, nhiều vệ tinh, Trạm Vũ trụ Quốc tế, các tàu vũ trụ lên sao Hỏa trước đó – bao gồm Curiosity đã hạ cánh vào năm 2012 – và phần lớn các bộ đồ phi hành gia vũ trụ.

Giờ đây, NASA một lần nữa dựa vào Castrol để hỗ trợ sứ mệnh mới nhất của mình đến hành tinh đỏ. Tàu đổ bộ Mars InSight đã được phóng từ California vào ngày 5 tháng 5 và bắt đầu hành trình dài 301 triệu dặm (hay 485 triệu km) đến bãi đáp của nó trên một vùng đồng bằng dung nham không dễ mô tả trên đường xích đạo sao Hỏa, được gọi là Elysium Planitia. Các sản phẩm Castrol đang giữ cho các dụng cụ khoa học di chuyển như dự định môi trường mà bất kỳ lỗi kỹ thuật nào cũng có thể khiến sứ mệnh bị hủy bỏ.

SỨ MỆNH LẦN NÀY LÀ GÌ?

Sứ mệnh của tàu InSight là đưa một robot thám hiểm đến Sao Hỏa để nghiên cứu ‘không gian bên trong’ của hành tinh này: lớp vỏ, lớp phủ và lõi của nó. Bằng cách nghiên cứu cấu trúc bên trong và địa chất, NASA đang tìm kiếm câu trả lời cho các câu hỏi quan trọng về sự hình thành các hành tinh đá trong hệ mặt trời bên trong của chúng ta, hơn bốn tỷ năm về trước.

BẠN CÓ BIẾT?

" INSIGHT - TÊN SỨ MỆNH LÀ TỪ VIẾT TẮT CỦA INTERIOR EXPLORATION USING SEISMIC INVESTIGATIONS, GEODESY AND HEAT TRANSPORT (THÁM HIỂM BÊN TRONG SỬ DỤNG CÁC KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤN, TRẮC ĐỊA VÀ TRAO ĐỔI NHIỆT)."

Công nghệ tiên tiến của tàu đổ bộ sẽ cho phép NASA nghien cứu những gì xảy ra bên dưới bề mặt. Họ sẽ tìm kiếm ‘dấu hiệu’ của các quá trình hình thành nên các hành tinh được gọi là hành tinh mặt đất: Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, và Sao Hỏa.

Các thiết bị công nghệ cao của tàu đổ bộ đang đo  kích thước, cấu trúc và nhiệt độ bên trong Sao Hỏa. Nó cũng đang đánh giá ngày nay Sao Hỏa hoạt động kiến tạo ra sao. Tàu đổ bộ đang đo sức mạnh và tần suất của hoạt động địa chấn bên trong - được gọi là “Marsquakes” - và tần suất các thiên thạch tác động lên bề mặt hành tinh.

MỘT CHẤT BÔI TRƠN KHÔNG GIAN CẦN CÓ NHỮNG YẾU TỐ NÀO?

Trọng lực yếu hơn, nhiệt độ khắc nghiệt và sự bất lực của con người góp phần nhỏ khiến Sao Hỏa trở thành môi trường thù địch đối với chất bôi trơn. Mỗi sản phẩm Castrol phải phù hợp với ứng dụng, môi trường và thời gian của nhiệm vụ được đề cập. Và đối với các nhiệm vụ của NASA, các sản phẩm của Castrol phải đặc biệt có sức chịu đựng.

Keith Campbell, một giám đốc phát triển kinh doanh tại Castrol, thấu hiểu đôi điều về những thách thức mà không gian đặt ra cho các nhà sản xuất chất bôi trơn, vì ông đã làm việc với NASA trong một số nhiệm vụ của họ. “Nó không giống như bạn có thể lấy thiết bị và bảo trì,” ông Campbell nói rằng, “bởi vậy NASA muốn sử dụng một chất bôi trơn mà họ biết là sẽ hoạt động.”

VẪN ĐANG DI CHUYỂN SAU 14 NĂM...

"Castrol đã được sử dụng trong các sứ mệnh trên sao Hỏa trước đây. Trên thực tế, một xe tự hành hoạt động - Mars Opportunity - vẫn đang di chuyển trên hành tinh sau 14 năm. Nó chỉ được thiết kế cho một nhiệm vụ kéo dài 90 ngày nhưng giờ nó đã du hành ngoạn mục hơn bất kỳ vật thể nhân tạo nào khác trên bề mặt ngoài Trái đất."

Bất cứ khi nào các bộ phận kim loại cọ sát vào nhau, chúng sẽ tạo ra sự mài mòn - và điều đó có thể khiến các bộ phận xuống cấp và cuối cùng ngừng hoạt động hoàn toàn. Sự xa xôi của Sao Hỏa đồng nghĩa với độ bền là chìa khóa khi chọn chất bôi trơn cho sứ mệnh.

Sự thay đổi nhiệt độ hoang dã trên Sao Hỏa cũng gây ra các trắc trở; các chất bôi trơn của Castrol phải hoạt động ở cực hạn. Điều quan trọng, các chất bôi trơn cần phải hạn chế ‘bay hơi’ - hoặc bốc hơi - khi nhiệt độ thay đổi. Bốc hơi có thể dẫn đến việc mất tất cả dầu trong chất bôi trơn, điều đó có nghĩa là hiệu suất giảm và ngưng tụ hình thành trên các bề mặt gần đó dẫn đến khả năng ô nhiễm các dụng cụ nhạy cảm hoặc môi trường xung quanh.

Ông Campbell so sánh quá trình ‘bay hơi’ như là, “kiểu như một hộp sơn khô đi nếu nắp được đóng lại không đúng cách. Điều tương tự cũng có thể xảy ra trong không gian vì nó là một môi trường chân không”. Nếu việc bay hơi xảy ra trong không gian, chất bôi trơn có thể bị khô và không còn hoạt động một cách hiệu quả.

“Chúng tôi định nghĩa một chất bôi trơn tốt trong không gian bằng khả năng hoạt động ở nhiệt độ rất lạnh và khả năng hoạt động trong điều kiện ấm hơn - và tạo ra những luồng hơi tối thiểu ở nhiệt độ ấm hơn”, Mitch Campbell nói.

Nhưng những thách thức đặt ra khi vận hành trong không gian không dừng lại ở việc quản lý biến động nhiệt độ. Các chất bôi trơn phải không phản ứng khi chúng tiếp xúc với nhiên liệu tên lửa, khí và các hóa chất khác, ông Campbell nói. Những chất bôi trơn hoàn toàn không được suy giảm chức năng khi phải đối mặt với các yếu tố khắc nghiệt của không gian.

“Các sản phẩm của chúng tôi có sự kết hợp tốt nhất giữa hiệu suất nhiệt độ thấp và độ bay hơi thấp”, ông Campbell nói. “Và đó là những gì mang lại cho chúng ta một lợi thế cạnh tranh.”

MARS INSIGHT - NÓ LÀM VIỆC NHƯ THẾ NÀO

Tàu đổ bộ Mars Insight được trang bị các thiết bị khoa học tiên tiến để thực hiện việc nghiên cứu của mình. Tàu đổ bộ có đầy đủ các thiết bị với các bộ phận chuyển động, bao gồm vòng bi, cầu trượt và bánh răng tuyến tính. Các sản phẩm của Castrol giữ cho các thành phần này hoạt động trong môi trường khắc nghiệt ở Sao Hỏa.

- Đo rung động của Sao Hỏa: máy đo địa chấn

Máy đo địa chấn InSight, SEIS (hay Thí nghiệm Địa chấn cho Cấu trúc Bên trong), là một dụng cụ hình nấm nằm trên bề mặt hành tinh. Nó được thiết kế để lấy ‘rung động’ của Sao Hỏa, đo các rung động địa chấn, từ các rung lắc trên Sao Hỏa đến các cuộc tấn công của thiên thạch. Mục đích là để hiểu rõ hơn về những gì xảy ra bên dưới bề mặt. SEIS cũng được trang bị cảm biến để đo gió, áp suất, nhiệt độ và từ trường. NASA hi vọng sẽ sử dụng các phép đo từ SEIS để tìm hiểu về vật liệu đầu tiên hình thành các hành tinh đá của hệ mặt trời. SEIS thậm chí có thể phát hiện ra nếu có chất lỏng ở đó.

                         - Đo nhiệt độ của Sao Hỏa: Đầu dò Dòng Nhiệt và Tính chất Vật lý

Đầu dò Dòng Nhiệt và Tính chất Vật lý, hay HP3, là một ‘búa khoan’ sẽ khoan xuống năm mét (16 feet) bên dưới bề mặt. Nó sẽ cắm sâu vào sao Hỏa hơn bất kỳ thiết bị nào trước đây để đo nhiệt lượng đến từ trung tâm hành tinh và lượng nhiệt đó truyền đến các lớp bên ngoài của nó. Các phép đo sẽ giúp NASA xác định xem Sao Hỏa có được hình thành từ cùng một vật chất với Trái đất và Mặt trăng hay không - và có thể dẫn đến hiểu biết sâu sắc về cách hành tinh được hình thành.

Thực hiện công việc nặng nhọc: cánh tay rô-bốt

Tàu đổ bộ không có một phi hành đoàn để đưa thiết bị của mình lên bề mặt Sao Hỏa. Vì vậy, InSight sẽ sử dụng Cánh tay Triển khai Cơ giới của mình để giảm tải cho SEIS và búa khoan. Với độ cao 2,4 mét (7,8 feet), cánh tay có bốn động cơ để khớp nối trên vai, khuỷu tay và cổ tay. Một camera gắn trên cánh tay sẽ giúp các nhà khoa học NASA nhìn thấy những gì họ đang làm. Cánh tay cũng đi kèm với một neo móc với năm ngón tay cơ học để nắm bắt từng phần cứng.