Dưới đây là bài tham luận ngắn về vai trò của nghiên cứu Khoa học Cơ bản, cụ thể là công trình khoa học về Cơ học Tính toán của Kenji Takizawa và Tayfun E. Tezduyar, trong việc đảm bảo sự thành công cho sứ mệnh Artemis II của tàu Orion sau 13 năm chờ đợi.

 CƠ HỌC TÍNH TOÁN (COMPUTATIONAL MECHANICS)

TẦM QUAN TRỌNG CỦA NCCB TRONG CHINH PHỤC KHÔNG GIAN: TỪPHỎNG FSI (2013) ĐẾN THÀNH CÔNG CỦA ARTEMIS II (2026)

PGS. TS. Bùi Quc Tính

Thành viên Hội Cơ học Tính toán Nhật bản

Phó Chủ tịch Hội Cơ học Việt nam

Phó Chủ tịch Hội đồng Quỹ Nghiên cứu bản Nafosted về Cơ-Kỹ Thuật

Giám đốc, Viện Nghiên cứu Tính toán Kỹ thuật Duy Tân (DTRICE), Đại học Duy Tân

GiáoKiêm nhiệm, Đại học Chulalongkorn, Thái Lan

Phó Giáo sư, Đại học Công nghệ Tokyo, Nhật bản

Emails: tinh.buiquoc@gmail.com; buiquoctinh@duytan.edu.vn

(Ngày 19 Tháng 5 năm 2026)

Dưới đây là bài tham luận ngn v vai trò ca nghiên cứu Khoa hc Cơ bản (KHCB), cụ th công trình khoa học v Cơ học Tính toán ca Kenji Takizawa Tayfun E. Tezduyar, trong việc đảm bo sự thành công cho s mnh Artemis II của tàu Orion sau 13 năm chờ đợi. Mục đích bài tham luận mun đưa ra một dn chng cụ thể trong vic ứng dng mt công trình thuc NCCB vào quá trình chinh phục không gian đầy thử thách.

M đầu: Thành quả sau 13 năm kiên trì

Vào ngày 10 tháng 4 năm 2026, khoang tàu Orion của NASA đã hạ cánh an toàn xuống Thái Bình Dương, đánh dấu một ct mc quan trọng của sứ mnh Artemis II. Để có được cú "splashdown" hoàn hảo này, hệ thống ba dù (3-parachuts cluster) của con tàu đã đóng vai trò quyết định trong vic giảm tốc độ ổn định qu đạo rơi. Ít ai biết rng, nền tng khoa hc cốt lõi cho hệ thống này đã được nhóm nghiên cứu ca Giáo sư Tayfun E. Tezduyar (Đại học Rice, M) Kenji Takizawa (Đại học Waseda, Nhật bn) hoàn thin từ năm 2013, tứchơn 13 năm trước khi nhim v thực tế din ra. Toàn b công trình nghiên cu v hệ thng 3 (3-parachuts cluster), xem Hình 1 2, của Takizawa    Tezduyar  đăng  trên  tạp  chí  chuyên  ngành  về  Cơ  học  Tính  toán (Computational Mechanics) năm 2013.

Hình 1: Hệ thng 3 dù (3-parachuts cluster), của Takizawa Tezduyar.

Hình 2: Hệ thng 3 dù NASA (thực tế).

Dưới đây là e-Mail ca GS Tayfun E. Tezduyar gửi đến Hộihọc Tính toán Nht bản, thông qua GS Seiya Hagihara (chủ tch), như sau:

Thách thc Khoa hc Cơ bản:

Công trình nghiên cứu cơ bản đăng trên tạp chí Cơ học Tính toán (Computational Mechanics) ca Takizawa & Tezduyar tp trung vào mt vấn đề vt lý cực kỳ phc tp: Tương tác rnlng (FluidStructure Interaction - FSI). Sự phụ thuc hai chiều, đó là trong hệ thốngkhông gian, khí động học (dòng khí) phụ thuc vào hình dạng của dù, nhưng hình dạng s biến dạng ca vili ph thuc vào lực khí động học. Sự mổn định cùng quan trọng. Ở đây, nếu không tính toán chính xác s tương tác này, dù có thể bị dao động v đường kính, dẫn đến sự thay đổi lc cản tốc độ rơi không ổn định, gây nguy hiểm cho phi hành đoàn.

Giải pháp tính toán phng số tronghọc Tính toán

Nhóm nghiên cứu ca Takizawa & Tezduyar đã làm vic vi nhau trong một thi gian dài, Takizawa là học trò NCS Tiến sỹ của GS Tezduyar. H ứng dụng các kỹ thuật tính toán mô phng số phương pháp số hiện đại, tiên tiến, trong Cơ học Tính toán, để gii quyết các thách thức mà các phương pháp truyền thống không thể vượt qua:

  • Kỹ thuật SSTFSI (Stabilized SpaceTime FSI): Đây là công nghệ ct lõi giúp phng chính xác dòng chảy quanh các cấu trúc di động biến dng lớn như dù.
  • hình HMGP (Homogenized Modeling of Geometric Porosity): Kỹ thuật này cho phép x lý hàng trăm khe hở vết cắt nh trên bề mt dù (thiết kế ringsail) mà không cn phải lưới hóa cực kỳ chi tiết, giúp tiết kiệm tài nguyên tính toán nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác.
  • Thuật toán SENCT (Surface-Edge-Node Contact Tracking): Được sử dụng để x lý các va chạm vt lý giữa các dù trong mt cm dù khi chúng hoạt động sát nhau.
  • Độ xp hình học sửa đổi (Modified Geometric Porosity): Nhóm đã nghiên cứu vic loi bỏ một số bảng (panel) cánh buồm (sail) để tạo ra các "cửa sổ" khe h rng hơn, giúp tăng hiệu suất khí động học gim góc bay ra ngoài của cm dù.

Giá trị thc tiễn

Công trình nghiên cứubản này không ch dừng lại ở lý thuyết đã hỗ tr trc tiếp cho thiết kế thử nghim thực tế ca NASA. N trong email mà GS Tezduyar đã viết tới Hi Cơ học Tính toán Nht bản, ông đã kiên nhẫn ch đợi một thi gian rất dài của vic ứng dng hệ 3 dù (3-parachuts cluster) này vào thực tế từ NASA:

  • Vic tính toán mô phỏng số giúp gim thiểu chi phí đáng kể: Thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào các bài th nghim thả rơi (drop tests) tốn kém chịu ảnh hưởng của thi tiết, các mô phỏng FSI cho phép các k sư đánh giá ảo hàng loạt cu hình dây treo hình dáng vòm dù.
  • Tối ưu hóa thiết kế (topology optimization): T các dữ liu phng tại Đại học Rice, NASA đã tinh chỉnh để loi bỏ các dao động mất ổn định, tạo ra một hồ hạ cánh an toàn cho phi hành đoàn.

Tm Kết

Sự tr v an toàn của các phi hành đoàn Artemis II vào năm 2026 minh chứng rõ ràng nhất ca vic nghiên cứu khoa hc, nht là khoa học cơ bản, đặc biệt Cơ học Tính toán, nơi tạo ra tri thc của nhân loại. Công trình của 2 GS Takizawa Tezduyar từ năm 2013 công bố trên tạp chí khoa học v Cơ học Tính toán đã đặt "viên gch" khoa học đầu tiên khẳng định rằng nhngphng máy tính chính xácthể giúp gii quyết các thách thức kỹ thuật phc tp nht, phc v cho nhng khát vng xa xôi của nhân loi trong không gian.

Lưu ý: Các thông tin về tha thun gia NASA Hệ thống Đại học Texas (UT System) vào năm 2026 cũng cho thấy sự tiếp ni trong việc thúc đẩy nghiên cu phát trin ngun nhân lực cho tương lai của ngành hàng không trụ, đặc bit phát triển ngành Cơ học Tính toán.

Nguồn Tài liệu tham khảo:

  1. Takizawa, K., Tezduyar, T. E., Boben, J., Kostov, N., Boswell, C., & Buscher, A. (2013). Fluid–structure interaction modeling of clusters of spacecraft parachutes with modified geometric porosity. Computational Mechanics, 52:1351-1364.
  2. Becker, A. (2026, April 14). "Rice research helps power safe return of astronauts in historic Orion splashdown". Rice News. Rice University.
  3. Egan, J. (2026, February 5). "NASA's Johnson Space Center, UT System sign space act agreement". InnovationMap.
  4. Tezduyar, T. E. (Email nhân/Thông báo). "Artemis II Orion landed yesterday using the 3-parachute cluster Kenji and I (and Rice students) helped NASA Johnson Space Center design".
  5. T-AFSM (Team for Advanced Flow Simulation and Modeling). Videophỏng:  https://www.youtube.com/watch?v=lRTtMcx6rSM

Bản pdf: /media/upload/editor/files/3-parachutsCluster_NASA_BuiQuocTinh.pdf

Các tin khác
» Tầm quan trọng của NCCB trong chinh phục không gian: từ mô phỏng FSI (2013) đến thành công của Artemis II (2026)
» Hội nghị quốc tế Cơ học tiên tiến và ứng dụng (ICOMMA 2027) tổ chức tại Đà Nẵng
» Thông báo số 2 về Kỳ thi Olympic Cơ học toàn quốc lần thứ 36 – 2026
» Thông báo số 1 về HNKH Cơ học đá - Những vấn đề đương đại
» Thông báo số 1 về Kỳ thi Olympic Cơ học toàn quốc lần thứ 36 – 2026