Vệ tinh cỡ nhỏ – Thành tựu phát triển công nghệ vũ trụ của Việt Nam

Từ vệ tinh siêu nhỏ PicoDragon năm 2013, đến MicroDragon năm 2019 và sắp tới là vệ tinh NanoDragon do các nhà khoa học Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) nghiên cứu và chế tạo dự kiến được phóng lên quỹ đạo vào khoảng 7 giờ 48 phút đến 7 giờ 59 phút ngày 1/10/2021 theo giờ Việt Nam, tại bãi phóng Trung tâm Vũ trụ Uchinoura, tỉnh Kagoshima, phía Nam Nhật Bản.

Ngoài ra, vệ tinh LOTUSat-1 được Nhật Bản chế tạo thông qua dự án Trung tâm Vũ trụ Việt Nam, dự kiến được đưa lên quỹ đạo vào cuối năm 2023, sẽ là vệ tinh quan sát trái đất sử dụng công nghệ radar đầu tiên của Việt Nam. Có thể nói, đây là những thành tựu trong phát triển công nghệ vũ trụ còn “non trẻ “của Việt Nam

Những “con rồng” nhỏ

Phó Giáo sư, Tiến sỹ Phạm Anh Tuấn, Tổng Giám đốc Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) cho biết: Nhìn lại quá trình chế tạo vệ tinh của Việt Nam, vệ tinh đầu tiên PicoDragon được chế tạo hoàn toàn trong nước tại thời điểm cả nhóm nghiên cứu đều từ những lĩnh vực khoa học – công nghệ khác chuyển sang “làm” vũ trụ nên khái niệm đều bỡ ngỡ và phải tìm hiểu từ đầu. Thời điểm bắt dầu Dự án thiết kế, chế tạo vệ tinh PicoDragon là năm 2007, công nghiệp vũ trụ trên thế giới vào thời điểm đó cũng chưa có nhiều lựa chọn. Hầu như các thiết bị phải tự phát triển và chức năng của vệ tinh cũng rất đơn giản nhằm đảm bảo tính ổn định của vệ tinh.

Sau đó, việc thiết kế, chế tạo vệ tinh MicroDragon đã được thực hiện trong môi trường chuyên nghiệp. Vệ tinh do 36 kỹ sư người Việt và nhiều giáo sư Nhật Bản hỗ trợ trong quá trình thiết kế, phát triển tại Nhật Bản. Vệ tinh MicroDragon nặng 50kg, kích thước khoảng 50 x 50 x 50 cm. Do đó, vệ tinh có nhiều tính năng và công nghệ phức tạp hơn.

Vệ tinh NanoDragon dự kiến sẽ bay lên quỹ đạo đồng bộ mặt trời ở độ cao 560 km vào ngày 1/10 sắp tới là vệ tinh dạng cubesat lớp nano nặng 3,8 kg với kích thước 3U (100 x 100 x 340,5 mm). Đây là sản phẩm của Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, phóng và vận hành thử nghiệm vệ tinh siêu nhỏ cỡ nano” thuộc “Chương trình khoa học và công nghệ cấp quốc gia về công nghệ vũ trụ giai đoạn 2016-2020”. Quá trình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, tích hợp, thử nghiệm chức năng vệ tinh hoàn toàn được thực hiện tại Việt Nam, bởi các cán bộ nghiên cứu của Trung tâm Vũ trụ Việt Nam.

NanoDragon là vệ tinh được thiết kế, chế tạo 100% tại Việt Nam. Đây là một sản phẩm trong lộ trình phát triển vệ tinh nhỏ “Made in Vietnam” của Trung tâm Vũ trụ Việt Nam nhằm thực hiện “Chiến lược phát triển và ứng dụng khoa học và công nghệ vũ trụ đến năm 2030” được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt ngày 4/2/2021.

Tiến sỹ Lê Xuân Huy, Phó Tổng Giám đốc Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) – Thành viên nhóm nghiên cứu cho biết, đội ngũ nghiên cứu, thiết kế, chế tạo vệ tinh NanoDragon đã có nhiều kinh nghiệm, tham gia vào hai dự án vệ tinh của Việt Nam trước đây là PicoDragon và MicroDragon. Cùng với đó, nhóm còn có một số thành viên đã tham gia khoảng 3-4 quá trình thử nghiệm các vệ tinh khác khi đang học tại Nhật Bản. Vệ tinh NanoDragon thực sự chưa được như mong muốn bởi sản phẩm được phát triển trên cơ sở hạ tầng còn nhiều hạn chế. Các thiết bị công nghệ phát triển vệ tinh còn khiêm tốn. Bên cạnh đó, công nghiệp phụ trợ cho ngành vũ trụ ở Việt Nam còn hạn chế. Việc mua sắm một số thiết bị công nghệ cao từ Việt Nam còn gặp khó khăn, thậm chí một số thiết bị không thể mua được.

Để khắc phục những khó khăn, nhóm nghiên cứu đã hợp tác với các đối tác quốc tế để thực hiện những phần công việc không thể làm ở Việt Nam như: hợp tác sử dụng thiết bị công nghệ của Nhật Bản để được tham gia Chương trình “Trình diễn công nghệ vệ tinh sáng tạo số 2”; thử nghiệm môi trường trước phóng tại Trung tâm Thử nghiệm Vệ tinh nhỏ, Học viện Công nghệ Kyushu, Nhật Bản; một số mô đun thiết bị mua sẵn vì không có đủ điều kiện kỹ thuật hạ tầng để tự phát triển; tích hợp vệ tinh dựa trên những thiết bị có độ tin cậy cao, đã từng được sử dụng trên vũ trụ…

Vệ tinh NanoDragon được phát triển với mục đích chứng minh có thể dùng công nghệ chùm vệ tinh cỡ siêu nhỏ để thu tín hiệu nhận dạng tự động tàu thủy (Automatic Identification System – AIS) sử dụng cho mục đích theo dõi, giám sát phương tiện trên biển. Vệ tinh NanoDragon được thiết kế thử nghiệm công nghệ, chất lượng của hệ thống điều khiển và xác định tư thế vệ tinh.

Các nhà khoa học Việt Nam đặt kỳ vọng vệ tinh NanoDragon có thể thu tín hiệu nhận dạng tự động tàu thủy, giao tiếp tốt và cung cấp dữ liệu xuống trạm mặt đất. Từ các dữ liệu này, nếu triển khai một mạng lưới nhiều vệ tinh hơn trong thời gian tới, có thể mang lại những ứng dụng thực tiễn, phục vụ phát triển kinh tế – xã hội của đất nước.

Từng bước chinh phục không gian vũ trụ

Chính phủ đã phê duyệt “Chiến lược phát triển và ứng dụng khoa học và công nghệ vũ trụ đến năm 2030” với mục tiêu ứng dụng rộng rãi thành tựu của khoa học và công nghệ vũ trụ; phấn đấu làm chủ được công nghệ thiết kế, chế tạo, tích hợp các cảm biến quang học, ra-đa cho vệ tinh quan sát Trái đất và phát triển thị trường, hỗ trợ khởi nghiệp dần hình thành nền công nghiệp vũ trụ của Việt Nam…

Tổng Giám đốc Trung tâm Vũ trụ Việt Nam Phạm Anh Tuấn cho rằng, Việt Nam cần xác định không gian vũ trụ là một trong 5 không gian (vùng đất, vùng trời, vùng biển, không gian mạng và không gian vũ trụ) cần làm chủ để bảo vệ quyền lợi quốc gia. Ngoài ra, công nghệ vũ trụ cần có sự đầu tư lớn về nguồn lực tài chính, nhân lực và thời gian để đảm bảo định hướng phát triển cân đối và bền vững bằng việc xây dựng luật Vũ trụ của Việt Nam. Đây là tiền đề để cho các thành phần yên tâm đầu tư phát triển.

Bên cạnh đó, để phát triển khoa học vũ trụ cũng như ngành công nghiệp vũ trụ, Việt Nam cần thúc đẩy nhu cầu khai thác các ứng dụng từ công nghệ vũ trụ, tạo sự hấp dẫn cho các thành phần kinh tế, startup công nghệ cùng tham gia xây dựng nền kinh tế vũ trụ; tăng cường hợp tác quốc tế, tiếp nhận và chuyển giao công nghệ, rút ngắn khoảng cách để có thể tham gia vào các chương trình nghiên cứu chung của thế giới…

Tiến sỹ Lê Xuân Huy nhận định, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam đã thành công trong việc chế tạo và phóng thành công một số vệ tinh nhỏ, mang ý nghĩa về đào tạo và thử nghiệm công nghệ lên vũ trụ như PicoDragon năm 2013, MicroDragon năm 2019 và hy vọng NanoDragon được phóng vào cuối năm nay sẽ tạo cơ hội để tiếp tục phát triển những sản phẩm có tính ứng dụng cao hơn nữa.

Thời gian tới, vệ tinh LOTUSat-1 được Nhật Bản chế tạo thông qua dự án Trung tâm Vũ trụ Việt Nam, dự kiến được đưa lên quỹ đạo vào cuối năm 2023, sẽ là vệ tinh quan sát trái đất sử dụng công nghệ radar đầu tiên của Việt Nam. Vệ tinh có thể hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết và rất phù hợp với điều kiện khí hậu của Việt Nam.

Ngoài ra, các nhà khoa học tại Trung tâm Vũ trụ Việt Nam còn có nhiều sản phẩm về ứng dụng công nghệ Vũ trụ như: cơ sở dữ liệu vệ tinh Vietnam Datacube, các hệ thống theo dõi mất rừng nhanh, giám sát rừng, giám sát lúa, giám sát lũ lụt; các hệ thống thông tin nông nghiệp sử dụng công nghệ vũ trụ kết hợp với các trạm đo sử dụng thiết bị internet vạn vật (IoT) giúp giám sát thời gian thực.

Nói về tương lai phát triển của ngành khoa học vũ trụ, Tổng Giám đốc Trung tâm Vũ trụ Việt Nam Phạm Anh Tuấn khẳng định: “Sứ mệnh chinh phục không gian vũ trụ của Việt Nam sẽ là sứ mệnh của các thế hệ tương lai. Nhưng sứ mệnh hình thành văn hóa đổi mới sáng tạo, nuôi dưỡng tình yêu khoa học trong giới trẻ, giúp tạo ra một xã hội tôn trọng khoa học và có tư duy đột phá, dám nghĩ, dám làm, dám chịu trách nhiệm lại là sự mệnh của thế hệ chúng ta. Do đó, truyền thông cần kết nối với các nhà khoa học, với doanh nghiệp trở thành cầu nối hữu dụng, đưa tri thức và tiến bộ khoa học – công nghệ Vũ trụ đến nhanh hơn với quảng đại quần chúng, đặc biệt là thế hệ trẻ – tương lai của đất nước”.