Xe tự hành FLIP của Astrolab sẽ là thiết bị đầu tiên chạy mô hình ngôn ngữ lớn trên Mặt Trăng

Các mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) sắp có mặt trên Mặt Trăng. Một máy tính có khả năng chạy phần mềm AI nằm trong số các thiết bị được trang bị trên xe tự hành FLIP của Astrolab, dự kiến sẽ lên Mặt Trăng sớm nhất vào tháng 11/2026.

Chiếc xe tự hành FLIP nặng 480 kg — viết tắt của "FLEX Lunar Innovation Platform" — là mẫu đầu tiên trong loạt phương tiện mà NASA đặt hàng từ Astrolab, bao gồm cả những mẫu xe trong tương lai sẽ đưa các phi hành gia thuộc chương trình Artemis di chuyển trên bề mặt Mặt Trăng. Được trang bị bánh xe biến dạng thiết kế riêng cho địa hình gồ ghề và có khả năng tồn tại ít nhất 150 giờ trong đêm Mặt Trăng giá lạnh, FLIP sẽ mang theo 20 thiết bị khoa học, bao gồm một bộ lập bản đồ 3D bằng lidar và một cảm biến đo nồng độ đồng vị helium-3 trong lớp đất đá Mặt Trăng.

Máy tính HPE đầu tiên chạy LLM ngoài Trái Đất

Xe tự hành này cũng mang theo một máy tính hiệu năng cao do HPE sản xuất, sẽ là thiết bị đầu tiên chạy LLM ngay trên bề mặt Mặt Trăng. Loại phần mềm này về lâu dài có thể giúp nâng cao khả năng tự chủ và đưa ra quyết định thông minh theo thời gian thực trong không gian cho các sứ mệnh tương lai, loại bỏ độ trễ thời gian và băng thông hạn chế vốn thường cản trở liên lạc đường dài giữa trung tâm điều khiển trên Trái Đất và các robot ở nơi khác trong hệ Mặt Trời.

"Độ trễ trên sao Hỏa, chẳng hạn, có thể lên tới 20 phút," Mark Fernandez, nhà khoa học trưởng và điều tra viên chính tại HPE, cho biết trong buổi họp báo giới thiệu dự án. "Trên Mặt Trăng thì độ trễ giảm bớt, nhưng bạn vẫn phải đối mặt với dữ liệu đã cũ. Trên thực tế, người Liên Xô từng mất hai xe tự hành vì lỗi của người vận hành gây ra bởi độ trễ thời gian."

Trong sứ mệnh của FLIP, các LLM chuyên dụng được thiết kế riêng sẽ chạy một loạt thí nghiệm nhằm chứng minh công nghệ này có thể hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt của Mặt Trăng. Chúng sẽ phân tích dữ liệu từ camera trên xe và bộ lập bản đồ lidar để hỗ trợ điều hướng an toàn trên địa hình Mặt Trăng, đồng thời chắt lọc những thông tin thu được từ dữ liệu, giúp giảm lượng thông tin mà xe tự hành cần truyền về Trái Đất.

Bài toán sinh tồn trong môi trường khắc nghiệt

Xe tự hành Chang'e-6 của Trung Quốc, hạ cánh xuống vùng tối của Mặt Trăng năm 2024, đã sử dụng các thuật toán AI cơ bản và mạng nơ-ron để điều hướng tự động. Tương tự, các xe tự hành Curiosity và Perseverance của NASA trên sao Hỏa đã di chuyển bán tự động theo các lộ trình lập trình sẵn trong nhiều năm, nhưng bộ não máy tính được gia cố cho không gian mà chúng sử dụng lại yếu một cách đáng kinh ngạc, chỉ tương đương với laptop cuối thập niên 1990.

Ngược lại, máy tính biên HPE Spaceborne-4 của FLIP gồm một CPU 64-bit hiệu năng cao kết hợp với GPU có khả năng chạy song song lượng lớn tác vụ tính toán, giống như các máy tính biên tiên tiến trên Trái Đất.

HPE trước đó đã gửi ba máy tính Spaceborne lên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) để thử nghiệm công nghệ trong môi trường quỹ đạo Trái Đất tầm thấp ôn hòa và được kiểm soát hơn. Hai máy tính Spaceborne-2 và Spaceborne-3, phóng lên lần lượt vào năm 2021 và 2024, đã chạy LLM Llama 3.2 của Meta trên ISS trong khuôn khổ sáng kiến "Space Llama" năm 2025, giúp các phi hành gia tinh gọn công việc nghiên cứu và tăng tốc quá trình ra quyết định.

"Con người có những giới hạn thể chất, đặc biệt là trong những môi trường như không gian," Francisco Cordova, giám đốc vận hành của Phòng thí nghiệm Quốc gia ISS, cho biết trong buổi họp báo. "Khi chúng ta ngày càng tiến xa hơn vào không gian, tôi tin rằng chúng ta sẽ phụ thuộc nhiều hơn vào AI cho việc khám phá không gian, để đưa ra những quyết định thông minh và tốt hơn, nhưng quan trọng nhất là vận hành trong những môi trường mà con người đơn giản là không thể có mặt."

Thay vì mất nhiều năm trải qua quy trình tiêu chuẩn để chế tạo phần cứng được gia cố chuyên biệt cho không gian, HPE đã sử dụng phần mềm giám sát hệ thống và phát hiện các sự cố gây ra bởi hạt vũ trụ mang điện tích. Khi bức xạ tăng vọt, phần mềm có thể hạ công suất và tốc độ của máy tính để giảm rủi ro cho linh kiện điện tử, đảm bảo hệ thống duy trì độ tin cậy trong thời gian dài.

"Ngoài không gian, chúng ta không có dự phòng, không có thợ sửa chữa, không có linh kiện thay thế," Fernandez nói. "Nên chúng tôi dành rất nhiều thời gian, rất nhiều chu kỳ CPU để kiểm tra mọi thứ và đảm bảo mọi thứ hoạt động đúng."

Trái với kỳ vọng ban đầu, mỗi máy tính đều đã hoàn thành thành công một đợt vận hành kéo dài hơn hai năm trên ISS. Tuy nhiên với Mặt Trăng, HPE đã đăng ký một thử thách ở đẳng cấp hoàn toàn mới.

"ISS là một môi trường khắc nghiệt, nhưng nó vẫn tương đối được kiểm soát so với những gì chúng ta sẽ gặp trên Mặt Trăng," Cordova nói.

Thử thách mới: nhiệt độ và bức xạ

Bên trong trạm vũ trụ, các máy tính Spaceborne hoạt động trong điều kiện tương đối dễ chịu. Trong khi nhiệt độ trên ISS dao động quanh mức 20 °C, FLIP sẽ hạ cánh gần cực Nam Mặt Trăng, nơi nhiệt độ có thể dao động từ mức nóng bỏng 80 °C ở vùng có ánh nắng đến mức giá lạnh -200 °C ở vùng bóng tối — khu vực mà FLIP sẽ tìm kiếm sự hiện diện của băng nước. Bức xạ vũ trụ dội xuống bề mặt Mặt Trăng cũng mạnh gấp gần ba lần so với bên trong trạm vũ trụ được che chắn, vốn còn được hưởng lợi từ sự bảo vệ của từ trường Trái Đất.

Dù vậy, máy tính Spaceborne-4 của FLIP vẫn giữ thiết kế đáng ngạc nhiên là đơn giản. Nó sử dụng cùng kiến trúc bảo vệ bằng phần mềm và dùng hệ thống tản nhiệt của xe tự hành để xả nhiệt dư thừa.

"Kỳ vọng của chúng tôi là máy tính sẽ tồn tại suốt vòng đời của sứ mệnh," Scott Wiest, giám đốc công nghệ của HPE, nói về khoảng 10 ngày hoạt động dự kiến của xe tự hành trên Mặt Trăng.

Roser Almenar, nhà nghiên cứu AI và luật không gian tại Đại học Valencia (Tây Ban Nha), nhận định LLM có "tiềm năng to lớn, đặc biệt đối với các sứ mệnh tương lai tới sao Hỏa và xa hơn, nơi độ trễ liên lạc sẽ khiến việc dựa vào sự hỗ trợ tức thời từ Trái Đất ngày càng khó khăn." Tuy nhiên, bà lưu ý rằng đây vẫn còn là giai đoạn đầu.

"Những hệ thống này có thể tạo ra thông tin không chính xác hoặc gây nhầm lẫn," bà nói, "và trong không gian, ngay cả một lỗi tưởng chừng nhỏ cũng có thể để lại hậu quả nghiêm trọng."

Ý nghĩa với người đọc Việt Nam

Sự kiện này đánh dấu bước tiến quan trọng trong xu hướng đưa AI lên môi trường vũ trụ, mở ra hướng đi mới cho các hệ thống tự hành thông minh. Với cộng đồng công nghệ Việt Nam, đây là ví dụ điển hình cho thấy AI đang dần thoát khỏi giới hạn của trung tâm dữ liệu trên mặt đất để vận hành tại những môi trường khắc nghiệt nhất — một bài học về thiết kế phần cứng chịu lỗi và phần mềm tự thích ứng, những lĩnh vực mà các kỹ sư trong nước có thể nghiên cứu và ứng dụng cho các hệ thống edge AI trong công nghiệp, nông nghiệp thông minh hay giám sát từ xa.