University of Waterloo – Sinh viên Đại học Waterloo tiếp tục khẳng định vị thế dẫn đầu trong đổi mới khoa học khi giành Giải thưởng Xuất sắc Toàn diện tại cuộc thi nghiên cứu vi trọng lực đầu tiên của Canada dành cho sinh viên, Thử thách Thiết kế Thí nghiệm Giảm Trọng lực Canada (CAN-RGX). Sự kiện này diễn ra tại trụ sở Cơ quan Vũ trụ Canada ở Longueuil, Québec, với sự tham gia của nhóm 11 sinh viên đại học từ Waterloo.
Cuộc thi mang đến cơ hội độc đáo cho sinh viên thiết kế, chế tạo và thử nghiệm các thí nghiệm khoa học trên máy bay Falcon 20 của Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Canada. Đây là loại máy bay phản lực hai động cơ đã được cải tiến đặc biệt cho các thí nghiệm vi trọng lực, hợp tác cùng Cơ quan Vũ trụ Canada.
Nhóm sinh viên từ Đại học Waterloo, được biết đến với tên gọi Đội hàn không gian Waterloo (WSST), đã tiến hành một thí nghiệm đột phá trên máy bay để kiểm tra xem mối hàn có thể được cải thiện nhờ máy ly tâm hay không. Máy ly tâm, thiết bị quay với tốc độ cao sử dụng lực ly tâm để mô phỏng lực hấp dẫn trong môi trường vi trọng lực, đã được nhóm sử dụng để tái tạo điều kiện trọng lực của Trái đất.
Dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Michael Mayer, WSST giả thuyết rằng hàn trong máy ly tâm có thể tạo ra các mối hàn với độ xốp thấp hơn và chất lượng cao hơn, điều này rất quan trọng cho việc bảo trì và sửa chữa các thành phần điện trong không gian. Đây là yếu tố quan trọng trong các sứ mệnh không gian dài ngày, nơi việc vận chuyển các bộ phận thay thế từ Trái đất là rất tốn kém và phức tạp. Khả năng hàn trong không gian sẽ cho phép các phi hành gia tự sửa chữa và bảo dưỡng các thiết bị ngay trên tàu vũ trụ.
Ban đầu, nhóm chỉ gồm bốn sinh viên nhưng đã nhanh chóng mở rộng lên 11 thành viên khi dự án tiến triển. Với sự tư vấn của Tiến sĩ Mayer và Conrard Giresse Tetsassi Feugmo, nhóm đã thiết kế một thiết bị hàn có thể hoạt động hiệu quả trong thời gian rất ngắn, chỉ 20 giây, để tận dụng tối đa khoảng thời gian vi trọng lực trong mỗi lần bay parabol.
Dù phải đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật, nhóm WSST đã phát triển một mô-đun hàn chứa tám màng Kapton, nơi các mẫu hàn được đặt và quay trong máy ly tâm. Qua hai chuyến bay và 16 lần điều khiển parabol, nhóm đã thu được 790 mẫu để phân tích, đánh dấu một thành tựu lớn chưa từng có trong lĩnh vực này.
Bước tiếp theo của nhóm là phân tích các mẫu mối hàn bằng kính hiển vi và phần mềm xử lý hình ảnh để đánh giá chất lượng hàn. Một số mẫu sẽ trải qua các thử nghiệm về độ bền cơ học và độ dẫn điện để nghiên cứu thêm.
Nhóm liên ngành của WSST gồm các thành viên đến từ nhiều chương trình khác nhau, bao gồm Mysha Hamid từ chương trình kỹ thuật thiết kế hệ thống; Lili Strong, Asmi Gujral, Nathan Bellsmith và Relja Vojvodic từ ngành kỹ thuật cơ điện tử; Andre Arroyo-Cotier từ ngành kỹ thuật cơ khí; Sameek Sharma từ ngành công nghệ nano và Emilia Castillo từ ngành nghệ thuật và kinh doanh.
Mục tiêu cuối cùng của nhóm là công bố các phát hiện và đặt nền móng cho các thí nghiệm vi trọng lực tương lai trong lĩnh vực này.
