Quản lý, vận hành vệ tinh hiệu quả

Lợi ích trong phát triển kinh tế - xã hội

Vệ tinh NanoDragon của Việt Nam chính thức bàn giao cho Nhật Bản ngày 17/8/2021. Ảnh: Cơ quan Nghiên cứu và Phát triển Hàng không Vũ trụ Nhật Bản/JAXA/TTXVN phát

6 vệ tinh Việt Nam sở hữu trên quỹ đạo gồm 2 vệ tinh viễn thông, 1 vệ tinh lớp quan sát trái đất và 3 vệ tinh nghiên cứu là Vinasat-1 (vệ tinh viễn thông địa tĩnh đầu tiên của Việt Nam được phóng vào Vũ trụ năm 2008); vệ tinh Vinasat-2 (vệ tinh viễn thông địa tĩnh phóng vào Vũ trụ năm 2012); vệ tinh VNREDSat-1 (vệ tinh quan sát trái đất đầu tiên của Việt Nam được đưa lên vào quỹ đạo năm 2013". Cũng năm 2013, vệ tinh PicoDragon (trọng lượng 1 kg) là vệ tinh đầu tiên hoàn toàn do Việt Nam chế tạo được đưa lên quỹ đạo. Đến năm 2019, vệ tinh MicroDragon được đưa lên quỹ đạo nhằm phục vụ đào tạo về công nghệ vệ tinh cho các nghiên cứu viên Việt Nam tại Nhật Bản. Mới đây nhất, vệ tinh NanoDragon được phóng lên quỹ đạo vào ngày 9/11, đánh dấu bước phát triển mới trong chinh phục Vũ trụ của các nhà khoa học Việt Nam.

Thực hiện "Chiến lược nghiên cứu và ứng dụng công nghệ vũ trụ đến năm 2020", Phó Giáo sư, Tiến sỹ Doãn Minh Chung, Chủ nhiệm Chương trình Khoa học và công nghệ cấp Quốc gia về công nghệ Vũ trụ giai đoạn 2016-2020 cho biết: Chương trình đã hoàn thành các mục tiêu, nội dung, sản phẩm được phê duyệt, nhiều kết quả lần đầu tiên đạt được ở Việt Nam đã mở ra các triển vọng ứng dụng như: "Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mẫu tên lửa nghiên cứu (sounding rocket) đưa thiết bị khoa học để thử nghiệm thu thập dữ liệu khí quyển tầng cao" do Học Viện Kỹ thuật Quân sự, Bộ Quốc phòng chủ trì. Bên cạnh đó, Chương trình đã thực hiện 17 mô hình ứng dụng khoa học và công nghệ vũ trụ phục vụ phát triển kinh tế - xã hội, trong đó sử dụng vệ tinh của Việt Nam, giám sát và dự báo thiên tai; xây dựng 13 hệ thống WebGIS sử dụng trong quản lý và giám sát tài nguyên, môi trường, thiên tai, chất lượng nước, lớp phủ rừng, mức độ ô nhiễm không khí... trên cơ sở ứng dụng dữ liệu ảnh vệ tinh và công nghệ viễn thám.

Ngoài ra, chương trình đã hoàn thành các sản phẩm về công nghệ vũ trụ như: Tên lửa nghiên cứu; Hệ thống anten bám kiểu Hexapod; Phân hệ cao tần cho vệ tinh Micro; Hệ thống thông tin di động chuyên dụng chuyển tiếp vệ tinh phục vụ vùng sâu vùng xa, biển đảo và các trường hợp khẩn cấp; Bộ thu phát và xử lý tín hiệu trong hệ thống thông tin vệ tinh; vệ tinh siêu nhỏ phục vụ ứng dụng đặc thù; khinh khí cầu thả ở tầng bình lưu. Bên cạnh đó, các nhà khoa học đã thực hiện 5 phần mềm sử dụng công nghệ vũ trụ gồm: Phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu về các yếu tố môi trường biển; bộ phần mềm mã nguồn mở mô phỏng, xử lý ảnh viễn thám trên nền công nghệ đồ họa; hệ thống phần mềm hỗ trợ tích hợp thông tin giám sát một số mục tiêu, đối tượng (tàu thuyền và giàn khoan) trên vùng biển Việt Nam; phần mềm mô phỏng công nghệ chế tạo, thử nghiệm vệ tinh cỡ Nano; phần mềm mô phỏng công nghệ chế tạo, thử nghiệm tên lửa đẩy... 

Các vệ tinh Việt Nam đang sở hữu đã đem lại nhiều lợi ích đối với sự phát triển kinh tế - xã hội; giám sát môi trường, khí tượng, bản đồ, dự báo và đánh giá tác động của biến đổi khí hậu... Vệ tinh giám sát đã mang lại hiệu quả rõ rệt trong giám sát thiên tai; những số liệu từ vệ tinh đóng góp vào hiệu quả phát hiện các tàu đánh cá bất hợp pháp và liên tục thu thập dữ liệu đồng nhất bằng dữ liệu vệ tinh quang học, cho phép phân tích xu hướng ô nhiễm nước lâu dài.

Trong lĩnh vực nông nghiệp, bằng cách sử dụng dữ liệu vệ tinh ở phạm vi rộng, tần số cao và độ phân giải cao góp phần tăng độ chính xác trong việc theo dõi tình hình trồng lúa và phát hiện các hiện tượng tự nhiên liên quan đến nông nghiệp như hạn hán và hư hại do nhiễm mặn. Đối với lâm nghiệp, các dữ liệu vệ tinh không chỉ góp phần làm giảm thời gian và chi phí liên quan đến thu thập tại chỗ, mà còn giúp thu thập dữ liệu về tình trạng thực vật rừng địa phương ở vùng sâu, vùng xa.

Theo Tổng Giám đốc Trung tâm Vũ trụ Việt Nam Phạm Anh Tuấn: Đặc điểm chung của các hệ thống hoạt động trên vũ trụ đều là vệ tinh hoạt động trong môi trường cực kỳ khắc nghiệt (môi trường phóng, môi trường chân không, không trọng lượng, tác động mạnh bởi các tia, hạt năng lượng cao…) và khác hẳn với môi trường ở dưới mặt đất. Vệ tinh làm việc hoàn toàn từ xa, không được bảo dưỡng, sửa chữa trong suốt thời gian hoạt động; đồng thời chi phí đưa vệ tinh vào quỹ đạo rất cao. Do đó, vệ tinh là sản phẩm đặc thù, cần có sự phối hợp liên ngành khi chế tạo.

Phát triển khoa học công nghệ Vũ trụ tại Việt Nam

Các vệ tinh sẽ cùng NanoDragon bay vào quỹ đạo theo Chương trình “Trình diễn công nghệ vệ tinh sáng tạo 2” . Ảnh: Cơ quan Nghiên cứu và Phát triển Hàng không Vũ trụ Nhật Bản/JAXA/TTXVN phát

Hiện Trung tâm Vũ trụ Việt Nam quản lý, vận hành các vệ tinh PicoDragon, MicroDragon và NanoDragon, đây là vệ tinh nghiên cứu thử nghiệm nên đóng góp chính của dòng vệ tinh này là: đào tạo nguồn nhân lực, phát triển đội ngũ, thử nghiệm các công nghệ mà Việt Nam đang từng bước làm chủ.

Tổng Giám đốc Trung tâm Vũ trụ Việt Nam Phạm Anh Tuấn cho biết, vệ tinh PicoDragon được cấu tạo khá đơn giản do là vệ tinh đầu tiên được làm hoàn toàn ở Việt Nam với sự giúp đỡ và hỗ trợ của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA). PicoDragon hoạt động được ở trên quỹ đạo được hơn 3 tháng (từ ngày 19/11/2013 đển ngày 1/3/2014). Do thời gian hoạt động của vệ tinh là rất ngắn nên Trung tâm Vũ trụ Việt Nam đã chủ động phối hợp với các trạm ưu tiên thu nhận các dữ liệu thông số vệ tinh và môi trường. Các thông số này chủ yếu là các dữ liệu đo nhiệt độ môi trường và điện áp của các hệ thống trên vệ tinh cũng như các dữ liệu đo về tốc độ tự quay của vệ tinh.

Tiếp đó, vệ tinh MicroDragon được làm bởi 36 kỹ sư người Việt Nam tại Nhật Bản, nơi có nền công nghiệp vũ trụ phát triển nhằm đảm bảo chất lượng đào tạo về công nghệ vệ tinh cho các nghiên cứu viên Việt Nam tại Nhật Bản. Ngày 18/1/2019, vệ tinh MicroDragon được phóng lên quỹ đạo bằng tên lửa Epsilon số 4 tại bãi phóng Uchinoura (Nhật Bản), sau đó kết nối thành công với trạm mặt đất tại Nhật Bản và gửi về những bức ảnh đầu tiên nhưng chưa được khai thác hiệu quả bởi Việt Nam chưa có trạm mặt đất cho dòng vệ tinh micro này. Dự kiến thời gian tới, trạm mặt đất cho vệ tinh lớp micro do Trung tâm Vũ trụ Việt Nam thực hiện mới tiến hành xây dựng.

Vệ tinh NanoDragon được phóng lên quỹ đạo ngày 9/11/2021, quá trình thiết kế, gia công chế tạo, lắp ráp tích hợp và thử nghiệm chức năng của vệ tinh diễn ra ở Việt Nam và không cần sự giúp đỡ nào đáng kể về mặt công nghệ. Dự án phát triển vệ tinh NanoDragon là dự án đầu tiên được người Việt Nam thực hiện trọn vẹn bao gồm cả những bước như chế tạo vệ tinh, vận hành vệ tinh từ trạm mặt đất của Việt Nam. Vệ tinh NanoDragon có tuổi thọ theo yêu cầu thiết kế là tối thiểu 6 tháng. Tuy nhiên, với các thông số hiện tại, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam đặt kỳ vọng vệ tinh này có thể hoạt động trên quỹ đạo hơn 2 năm.

Để khai thác tối đa các tính năng của vệ tinh, Tổng Giám đốc Trung tâm Vũ trụ Việt Nam Phạm Anh Tuấn cho rằng đội ngũ làm khoa học cần hiểu rõ và làm chủ các tính năng và khả năng của vệ tinh để vận hành, khai thác một cách hiệu quả và tối ưu nhất. Để làm được điều này, đội ngũ cán bộ vận hành phải được đào tạo tốt, cơ sở hạ tầng làm việc phải đầy đủ, chế độ đãi ngộ phù hợp và cần có định hướng dài hạn để họ yên tâm công tác.

Bên cạnh đó, sau khi vệ tinh có dữ liệu, các sản phẩm dữ liệu do các vệ tinh Việt Nam cung cấp cũng cần có những chính sách hỗ trợ đặc thù để nhiều người, chuyên gia biết đến, khai thác, sử dụng và đưa thêm nhiều giá trị vào các dữ liệu này. Từ đó, dần hình thành cộng đồng, hình thành các bộ công cụ, tiện ích cơ bản để xử lý dữ liệu, cho ra đời các sản phẩm mang lại giá trị thực tế phục vụ phát triển kinh tế - xã hội của đất nước.

Ngày 4/2/2021, Chiến lược phát triển và ứng dụng khoa học công nghệ Vũ trụ đến năm 2030 đã đặt ra mục tiêu ứng dụng rộng rãi thành tựu của khoa học và công nghệ vũ trụ; đầu tư có trọng tâm, trọng điểm một số lĩnh vực có liên quan đến quốc phòng, an ninh, quản lý tài nguyên và môi trường, giám sát và hỗ trợ giảm thiểu thiệt hại do thiên tai, cung cấp đa dạng dịch vụ cho người dân. Phát triển và ứng dụng khoa học công nghệ Vũ trụ cũng góp phần nâng cao tiềm lực khoa học và công nghệ của đất nước, bảo đảm độc lập, chủ quyền, thống nhất, toàn vẹn lãnh thổ, thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội và bảo đảm các lợi ích quốc gia khác.