Một nhóm khoa học Trung Quốc đã thành công trong việc truyền dữ liệu từ một vệ tinh địa tĩnh xuống Trái Đất với tốc độ 1 gigabit/giây (Gbps) bằng một máy phát laser chỉ có công suất 2 watt. Đây là thành tựu nổi bật vì nó vượt xa hầu hết các hệ thống internet vệ tinh hiện đại, như Starlink của SpaceX, vốn chỉ đạt tốc độ tối đa khoảng 200 megabit/giây (Mbps).
Internet vệ tinh chuẩn bị sang trang với công nghệ laser siêu tiết kiệm năng lượng
ẢNH: AFP
Việc đạt được tốc độ 1 Gbps từ quỹ đạo có thể đánh dấu một bước nhảy vọt lớn trong công nghệ truyền thông không gian. Trước đây, bầu khí quyển của Trái Đất đã gây khó khăn cho việc truyền dẫn laser do sự nhiễu loạn làm cong và tán xạ ánh sáng.
Để khắc phục vấn đề, các nhà nghiên cứu đã phát triển phương pháp phối hợp AO-MDR, kết hợp quang học thích ứng và chế độ phân tập tiếp nhận giúp cải thiện độ chính xác của tín hiệu. Dự án này được dẫn dắt bởi Giáo sư Wu Jian từ Đại học Bưu chính Viễn thông Bắc Kinh và Liu Chao từ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc.
Bí quyết giúp internet vệ tinh 'nhanh như cáp quang'
Mặc dù công nghệ laser vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm, nhưng nó hứa hẹn sẽ mở ra một tương lai nơi vệ tinh có thể truyền tín hiệu đến Trái Đất với tốc độ tương đương cáp quang mà không gặp phải tình trạng tắc nghẽn của các hệ thống tần số vô tuyến truyền thống.
Hiện nay, các hệ thống vệ tinh như Starlink và Viasat chủ yếu dựa vào truyền thông tần số vô tuyến, vốn có độ tin cậy cao nhưng bị hạn chế về băng thông. Trong khi đó, truyền thông laser có khả năng cung cấp dung lượng dữ liệu lớn hơn, chùm tia hẹp hơn và ít bị nhiễu tín hiệu hơn. Nếu các vệ tinh trong tương lai áp dụng công nghệ quang học như trong thí nghiệm của Wu Jian và Liu Chao, chi phí phóng vệ tinh có thể giảm, đồng thời nâng cao hiệu suất và khả năng hoạt động lâu dài.
Công nghệ này cũng có thể hỗ trợ các sứ mệnh không gian sâu, trong đó các cơ quan như NASA (Cơ quan Hàng không và vũ trụ Mỹ) và ESA (Cơ quan Vũ trụ châu Âu) đang thử nghiệm truyền thông laser để gửi hình ảnh và dữ liệu từ Mặt Trăng, Sao Hỏa và các địa điểm khác. Phương pháp mới của Trung Quốc, đặc biệt là cách tiếp cận khắc phục biến dạng khí quyển, có thể giúp các liên kết laser đường dài ổn định và tiết kiệm năng lượng hơn.
Đối với người dùng, những đột phá này mở ra triển vọng về một thế giới nơi internet vệ tinh không chỉ là lựa chọn cuối cùng mà còn có thể sánh ngang với kết nối cáp quang trong tương lai. Mặc dù việc áp dụng thực tế có thể còn lâu mới thành hiện thực, nhưng cột mốc này cho thấy cuộc đua hướng tới mạng lưới vệ tinh quang học siêu tốc có thể sẽ sớm bắt đầu.
