Cơ quan Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) trong những năm 1970 từng phát triển một thiết bị gián điệp kích cỡ côn trùng để do thám các mục tiêu mà không bị nghi ngờ.
Thiết bị gián điệp này có tên Insectothopter có kích cỡ một con bọ, do Văn phòng Nghiên cứu và Phát triển của CIA phát triển trong những năm 1970. Thiết bị này có lẽ là một trong những thí dụ tiên phong về robot côn trùng. Cuối tháng 12-2003, thiết bị này được trưng bày tại viện bảo tàng của CIA gần thủ đô Washington (Mỹ).
Robot chuồn chuồn Insectothopter của CIA. Ảnh: The EurAsian Times
Đây là thành tựu lớn vì bộ vi xử lý là một phát minh mới lạ vào thời điểm đó. Mãi đến năm 2020, CIA mới công bố tài liệu mô tả chi tiết cách thức tạo ra UAV siêu nhỏ này.
Trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh, Mỹ và Liên Xô từng do thám lẫn nhau. Hồi đó, nghe lén đối thủ bằng cách sử dụng thiết bị điện tử được coi là ưu tiên hàng đầu.
Mỹ và Liên Xô nghĩ ra những cách sáng tạo để nghe lén các cuộc trò chuyện của đối thủ. Ông Don Resier khi đó là phó giám đốc Văn phòng Nghiên cứu và Phát triển của CIA đã đề xuất một giải pháp thay thế.
Ý tưởng của ông là gắn micro vào những con robot có kích cỡ bằng côn trùng vì chúng sẽ di chuyển xung quanh mà không gây ra bất kỳ nghi ngờ nào. Ông Resier đã đặt tên cho dự án là Insectothopter và giao cho đặc vụ Charles Adkins.
Tại sao lại chọn chuồn chuồn?
Mục tiêu của ông Adkins là chế tạo một thiết bị có thể bay 200 m và cung cấp 0,2 gram hạt phản xạ ngược mà không bị chú ý. Ban đầu, họ nghĩ rằng một con ong nghệ sẽ là ứng viên sáng giá cho dự án. Tuy nhiên, loài ong có cơ chế bay thất thường, phưc tạp, CIA khó mà nắm bắt được.
Ông Adkins đã yêu cầu một loài côn trùng có cơ chế bay ổn định và may mắn thay một trong các đối tác của ông là một người đam mê chuồn chuồn. Ông Adkins giải thích rằng khí động học của loài chuồn chuồn đơn giản hơn nhiều so với khí động học của loài ong, giúp nó dễ dàng di chuyển.
Ngoài ra, chuồn chuồn còn là loài bay lượn đặc biệt tốt, giúp tiết kiệm năng lượng trên những chuyến bay dài. Những điểm cộng này đủ để thuyết phục ông Adkins chọn chuồn chuồn làm ứng viên thích hợp cho dự án Insectothopter.
Sơ đồ thiết kế robot chuồn chuồn Insectothopter. Ảnh: The Black Vault
Vấn đề tiếp theo là hiểu và tái tạo cánh chuồn chuồn vốn có thể đập 1.800 lần/phút. Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học tham gia dự án đã sử dụng bộ dao động chất lỏng cực nhỏ. Thiết bị này không có bộ phận chuyển động và chỉ hoạt động bằng khí phát ra từ các tinh thể lithi nitrat.
Các cuộc thử nghiệm ban đầu đối với nguyên mẫu Insectothopter cho thấy thiết bị không thể mang tải trọng cần thiết 0,2 g, các nhà thiết kế đã bổ sung lực đẩy bằng cách xả khí thải ra phía sau, tương tự động cơ phản lực.
Sau khi thiết bị được sơn màu giống chuồn chuồn, Insectothopter sẵn sàng hoạt động. Thiết bị chỉ nặng dưới 1 gram, và đôi mắt lấp lánh của nó là những hạt phản xạ ngược, sẽ do thám các mục tiêu mà không bị phát hiện.
Cách thức điều khiển
CIA cuối cùng đã hoàn thiện robot, song họ vẫn cần tìm cách kiểm soát và giám sát thiết bị này. Điều khiển vô tuyến là không thể sử dụng vì sẽ làm tăng trọng lượng của robot và như vậy sẽ giết chết mẫu UAV siêu nhỏ này. Do đó, các nhà khoa học CIA chuyển sang sử dụng cùng mẫu laser được sử dụng cho các bộ phản xạ ngược.
Laser này được gọi là ROME, tạo ra các chùm tia hồng ngoại không nhìn thấy được. Tia laser sẽ đốt nóng một dải kim loại, sau đó mở hoặc đóng ống xả của chuồn chuồn. Trong khi điều chỉnh hiệu quả của động cơ, tia laser khác hoạt động giống bánh lái, sẽ điều khiển UAV tới đích mong muốn.
UAV Insectothopter có thể bay trong 60 giây. Do không có thiết bị hạ cánh, robot chuồn chuồn này có thể bị va chạm và khó đậu xuống.
Dù robot Insectothopter chứng minh hoạt động hiệu quả trong phòng thí nghiệm nhưng gặp khó với điều kiện thực tế. Vấn đề lớn nhất với thiết kế của Insectothopter là yêu cầu người điều khiển giữ laser được gắn thủ công trên thiết bị trong suốt chuyến bay. Điều này dễ dàng thực hiện trong đường hầm gió tĩnh nhưng gần như không thể trong điều kiện thời tiết gió thổi mạnh.
Theo các cuộc thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, UAV Insectothopter có thể bay trong gió với tốc độ dưới 25 km/giờ. Tuy nhiên, “sự chứng minh cuối cùng của chuyến bay vẫn chưa đạt được” – ông Adkins nói trong báo cáo cuối cùng của mình năm 1974.
Chi phí của dự án là 140.000 USD vào thời điểm đó và con số này không phải số tiền lớn so với chi phí của những vệ tinh do thám hiện đại. Tuy nhiên, UAV do thám chuồn chuồn này không được sử dụng trong bất kỳ nhiệm vụ nào của CIA, và dự án đã bị xếp xó.
