Internet vệ tinh và câu chuyện về công nghệ

Internet vệ tinh và câu chuyện về công nghệ

Vào tuần cuối tháng 5/2019 vừa qua, SpaceX của Elon Musk đã thành công khi đưa 60 vệ tinh lên không gian vũ trụ với chương trình Starlink. Starlink là dự án mà SpaceX của Elon Musk đã được Ủy ban truyền thông Liên bang Hoa Kỳ - Federal Communications Commission (FCC) cấp phép cho gần 12,000 vệ tinh và sẽ phóng vào không gian trong những năm tới. Với 4,500 vệ tinh sẽ hoạt đông ở độ cao 1,325km và 550km, số còn lại 7,500 vệ tinh sẽ được phóng lên ở tầm thấp khoảng 335km thì mọi tín hiệu, thông tin trên mặt đất đều được kết nối như dạng Hub, Switch & Router mà chúng ta đang sử dụng Internet hiện nay. Khi chương trình này đi vào hoạt động thì mọi người trên thế giới (cho dù ở vùng sâu vùng xa) đều có Internet để sử dụng.

 

THỰC HIỆN TRẦN VĂN CHÂU -- CEO KELLY-MOORE VIỆT NAM

 

Vệ tinh Starlink - Hoạt động ở 3 băng tần V, Ka, Ku
Vệ tinh Starlink - Hoạt động ở 3 băng tần V, Ka, Ku

 

Kỷ nguyên khám phá vũ trụ

 

Vào năm 1990 Bill Gate đã hỗ trợ công ty Teledesic nhằm xây dựng một chuỗi vệ tinh trong việc cung cấp internet cho thế giới. Tuy nhiên, sau bao nhiêu năm đổ công sức và hao tốn tiền bạc lên đến mấy tỷ USD, công ty Teledesic đã ngừng hoạt động vào năm 2002. Cũng trong giai đoạn này, người ta thấy các đại gia công nghệ như Motorola chống lưng cho Iridium, Qualcomm thì đỡ đầu cho Globalstar với tham vọng chiếm lĩnh ngành công nghiệp vệ tinh nhằm cung cấp internet, viễn thông, phone và tin nhắn…nhưng cuối cùng kết quả không như ý. Qua đầu thiên niên kỷ 2000 có đến hàng trăm công ty lao vào cuộc chạy đua đưa vệ tinh vào không gian nhằm chinh phục vũ trụ. Tuy nhiên trong thời gian gần đây nỗi cộm lên nhiều công ty tên tuổi và nhiều tỷ phú đã bước vào cuộc chơi như Boeing, Amazon, Facebook, Google, Samsung…cùng với những cái tên mới được biết đến như OneWeb, Sky & Space Global (SAS), TeleSat của Canada, LeoSat... Đặc biệt là các tỷ phú mê công nghệ như Elon Musk, Jeff Bezos/Amazon, Richard Branson/Virgin Group của Anh hay Masayoshi Son/ Softbank của Nhật Bản.

 

Những con số vệ tinh đáng nhớ

 

Có thể nói, chưa bao giờ ngành không gian vũ trụ lại có không khí rộn ràng và ồn ào như bây giờ. Với một loạt những công bố về các chương trình vệ tinh lớn, nhỏ của hàng chục công ty đã cho chúng ta một con số lên đến trên 20.000 vệ tinh được dự tính sẽ phóng vào không gian trong thời gian tới.

 

Vệ tinh Kuiper của Amazon - Hoạt động ở băng tần Ka (26.5 -40 GHz)
Vệ tinh Kuiper của Amazon - Hoạt động ở băng tần Ka (26.5 -40 GHz)

 

Đứng đầu phải kể là SpaceX/Elon Musk với 11.943 vệ tinh, Amazon/Jeff Bezos 3.236, Boeing 2.956, OneWeb 650, China Aerospace 320, Russian Space 288, Sky and Space Global/England (SAS) 200, Telesat/Canada 117, Leosat 108…

 

Những tư duy mới trong ngành không gian vũ trụ

 

Elon Musk đã đưa ra nhiều ý tưởng độc đáo về việc chinh phục vũ trụ, khám phá sao Hỏa, vận chuyển hàng hóa trong không gian mà ngay các chuyên gia vũ trụ NASA cũng đều thán phục. Đó là chưa nói đến chuyện tái sử dụng tên lửa, bởi trước đây mỗi lần phóng phi thuyền, đưa vệ tinh vào không gian thì NASA phải chi ra trung bình từ 20-60 triệu USD, còn bây giờ Elon Musk chỉ tốn tiền nhiên liệu có vài trăm ngàn USD.

 

SpaceX & tỷ phú Elon Musk
SpaceX & tỷ phú Elon Musk

 

Vệ tinh của SpaceX có vùng hoạt động ở mọi băng tần (V, Ka, Ku). Không như các đối thủ trong ngành vệ tinh hiện nay mà chúng ta biết như 3.236 vệ tinh của Amazon sẽ hoạt động ở băng tần Ka (26.5-40 GHz) còn Boeing với 2.956 thì ở băng tần V (40-75 Ghz) và OneWeb với 650 ở băng tần Ku (12-18 GHz). Trong khi đó, 7.518 vệ tinh của SpaceX hoạt động ở băng tần V và số còn lại 4.425 vệ tinh kia lại có vùng phủ sóng của băng tần Ka và Ku (K là ký hiệu nguyên thủy viết tắt từ tiếng Đức Kurz/ngắn, a: above/trên và u: under/dưới).

 

Hàng chục năm trước đây, ngành không gian vũ trụ chỉ nằm trong tay vài ba công ty chuyên cung cấp cho các cơ quan hàng không vũ trụ của các quốc gia như Mỹ (NASA), Nga (RKA), Trung Quốc (CNSA), Anh và Pháp (ESA), Nhật (JAXA)… Nhưng nay thì đúng là trăm hoa đua nở kể từ khi SpaceX lấy được các hợp đồng từ NASA trong việc hợp tác vận chuyển hàng hóa cho Trạm vũ trụ Quốc tế ISS cũng như phục vụ nhiều công việc khác cho Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ. Ngành Thiên văn học cảnh báo rằng, hiện nay có quá nhiều vệ tinh không hoạt động nhưng vẫn trôi nổi trong không gian tạo thành rác thải của vũ trụ. Nhưng Elon Musk đã chia sẻ trên mạng xã hội rằng, tên lửa Falcon của SpaceX thì được tái sử dụng còn vệ tinh của SpaceX sẽ tự thiêu hủy khi chu kỳ hoạt động đến tuổi cần thay thế, thường là từ 10-20 năm.

 

Mạng lưới Internet của Starlink
Mạng lưới Internet của Starlink

 

Những tư duy trên là cả một sự khai phá cho ngành vũ trụ mà mục đích là chinh phục và xây dựng thành phố trên sao Hỏa của Elon Musk.

 

Theo nguồn tài liệu từ CNBC, OneWeb đã nhận được hơn 2 tỷ USD từ các công ty tên tuổi như Sofbank của tỷ phú Nhật Masayoshi Son; từ Qualcomm, Airbus, Virgin Group của tỷ phú Anh Richard Branson, Coca-Cola, Maxar Technologies, Hughes Comunications and Intelsat.

 

8. Vệ tinh OneWeb - Hoạt động ở băng tần Ku
Vệ tinh OneWeb - Hoạt động ở băng tần Ku (12-18GHz). Tỷ phú Richard Branson &  Masayoshi Son)

 

Vệ tinh của OneWeb có chi phí chỉ 1 triệu USD và trong nhiều tháng qua, OneWeb đã thử nghiệm thành công nhiều phi vụ đưa vệ tinh vào không gian từ bệ phóng French Guiana thuộc Cơ quan Vũ trụ Âu châu - viết tắt là ESA của liên minh Âu châu. Mục tiêu trước mắt của OneWeb cho đến năm 2021 sẽ đưa một binh đoàn vệ tinh 650 vào không gian để có thể phủ sóng toàn cầu.
 
Song song đó, công ty Sky and Space Global (SAS) có trụ sở tại London/Anh Quốc đã đặc chế ra các vệ tinh Nano với sức nặng chỉ vỏn vẹn 10kg nhằm phục vụ tin nhắn và điện thoại.
 

 

Vệ tinh Nano của SAS - Cân nặng 10 kg
Vệ tinh Nano của SAS - Cân nặng 10 kg

 

Nhìn chung về bức tranh cho một cuộc đua đưa vệ tinh vào không gian vũ trụ để cung cấp dịch vụ internet cho nhiều băng thông, băng tần, trên cao, dưới thấp, viễn thông cũng như phone, GPS... người ta thấy có hơn 20.000 vệ tinh được dự tính sẽ phóng vào không gian vũ trụ trong những năm tới. Điều mà chúng ta thấy là trong 20.000 vệ tinh đó có hơn 300 vệ tinh của Trung Quốc và gần 300 của Cơ quan Vũ trụ Nga (RKA). Số còn lại là của các công ty tư nhân Hoa Kỳ và phương Tây.

 

Công nghệ & vệ tinh GPS của không quân Hoa Kỳ

 

Trở lại chuyện vệ tinh, như chúng ta đều biết, ngày nay việc định vị GPS nơi chúng ta đang đứng, chiếc xe hơi đang chạy, nhà cửa… đều dựa trên 33 vệ tinh xem như là con mắt thần thuộc quyền sở hữu của Không quân Hoa Kỳ.
 
 
Cấu tạo của chất Graphene
Cấu tạo của chất Graphene

 

Là doanh nghiệp trong lĩnh vực sơn và được đào tạo chuyên ngành công nghệ thông tin tại Đức vào cuối thập niên 80 của thế kỷ trước nên ít nhiều chúng tôi thường tiếp cận với những thông tin có liên quan đến hóa chất, công nghệ… Hiện chúng tôi là công ty đại diện cho hãng sơn Rust-Oleum của Mỹ, được thành lập năm 1921. Vào năm 1957 chính phủ Hoa Kỳ đã ủy nhiệm cho Rust-Oleum đặc chế ra những dòng sơn chịu nhiệt cho phi thuyền và tên lửa của NASA. Trải qua biết bao nhiêu năm, dòng sơn chịu nhiệt này mới được ứng dụng trong dân dụng. Tương tự như intranet/internet đã được quân đội và quốc phòng Mỹ triển khai từ thập niên 1980 thì mãi đến 1996 Netscape mới giới thiệu trình duyệt web hay web browser cho người sử dụng kết nối vào internet, rồi Internet Explorer của Microsoft, Firefox, Chrome... Từ gần 10 năm qua, chúng tôi đã luôn quan tâm và theo dõi sự hình thành và ra đời các dòng sơn đặc biệt như sơn chống muỗi nhờ vào công nghệ Nano (giải Nobel 1965) hay sơn tạo ra năng lượng khi ứng dụng chất Graphene (giải Nobel 2010). Bởi màng sơn sẽ thay thế các tấm Solar Panel để tạo ra năng lượng nên còn được gọi là Graphene-Base Paint mà trong những dịp tới chúng tôi sẽ thưa chuyện cùng độc giả. Người ta nói rằng: chất Graphene sẽ thay thế Silicon trong thế kỷ 21 vì những đặc tính như siêu bền và siêu cứng. Nó cứng hơn kim cương và truyền dẫn điện nhanh và nhiều hơn chất bán dẫn Silicon; cũng như mỏng, nhẹ, dẽo, và trong suốt… nên nó sẽ được ứng dụng rộng rải cho nhiều ngành công nghệ như chế tạo pin, vi mạch điện tử, linh kiện smartphone… và nhất là trong y tế mà chủ đạo là các sản phẩm cực nhỏ cho tim, thận…

 

Cũng trong ngành công nghiệp sơn, phải mất nhiều năm nghiên cứu người ta mới ứng dụng công nghệ Hybrid để làm keo chống nứt mà Kelly-Moore Vietnam vừa mới giới thiệu đến thị trường. Nghĩa là trong keo chống nứt này có nhựa Urethane, nhựa Acrylic và nhựa Elastomeric.
 

NHỮNG ĐIỂM CHÍNH CỦA CHƯƠNG TRÌNH STARLINK:


1) Giao Thức - Wifi trực tiếp

Thông tin được truyền đi trực tiếp không qua một trung gian Internet Provider (Hosting) nên không có cái gọi là tường lửa ngăn cách. 

2) Tốc Độ - 6G

Tốc độ dẫn truyền nhanh gấp 5 - 10 lần so với 5G mà không phải sử dụng Cáp Quang và một số thiết bị hổ trợ như kiểu 4G và 5G hiện nay đang phải thực hiện

3) Ảnh hưởng đến sức khỏe:

Vì đường truyền từ internet vệ tinh là theo chiều dọc từ trên không gian xuống trực tiếp các thiết bị nên mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe tương đối ít hơn so với đường truyền theo chiều dọc và chiều ngang như hiện nay của 4G hoặc 5G.