Đề tài “Nghiên cứu phát triển, thử nghiệm mô hình nhiệt – cấu trúc, máy tính trung tâm và hệ thống thông tin cho vệ tinh lớp micro” do TS. Lê Xuân Huy chủ nhiệm, triển khai từ tháng 2/2025, được kỳ vọng sẽ tạo bước tiến quan trọng, góp phần xây dựng dòng vệ tinh quan sát Trái đất do Việt Nam tự thiết kế và chế tạo.
Chi phí thấp, thời gian phát triển nhanh và khả năng thử nghiệm công nghệ mới khiến vệ tinh micro trở thành lựa chọn chủ đạo của nhiều quốc gia. Trong khi đó, Việt Nam hiện vẫn phụ thuộc đáng kể vào nguồn dữ liệu vệ tinh nước ngoài. VNREDSat-1 – vệ tinh quang học chủ lực hiện nay – đã vận hành vượt xa tuổi thọ thiết kế và có thể ngừng hoạt động bất cứ lúc nào. Điều này đặt ra nguy cơ gián đoạn nguồn dữ liệu dùng cho giám sát tài nguyên – môi trường, nông nghiệp, đô thị, phòng chống thiên tai cũng như phục vụ một số yêu cầu an ninh, quốc phòng.
Xu hướng phát triển vệ tinh cỡ nhỏ đang định hình lại ngành công nghiệp vũ trụ toàn cầu. (Ảnh: VNSC)
“Nếu không chuẩn bị một dòng vệ tinh thay thế do Việt Nam làm chủ, chúng ta sẽ bị động cả về dữ liệu lẫn chi phí,” TS. Lê Xuân Huy nhấn mạnh khi trao đổi về tính cấp thiết của nhiệm vụ. Theo ông, đề tài lần này không chỉ giải quyết nhu cầu thực tiễn mà còn cụ thể hóa tinh thần của Nghị quyết 57 về phát triển khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo, cũng như Quyết định 1131 của Thủ tướng Chính phủ về công nghệ chiến lược quốc gia.
Đề tài tập trung vào ba hướng chính: xây dựng nền tảng thiết kế – tích hợp – thử nghiệm cho vệ tinh micro khoảng 50 kg; nghiên cứu chế tạo và thử nghiệm trên mặt đất các phân hệ lõi như máy tính điều khiển trung tâm và hệ thống thông tin băng S với mục tiêu đạt TRL 4–5; và hình thành một mẫu vệ tinh chuẩn có khả năng tái sử dụng linh hoạt cho các nhiệm vụ viễn thám và thử nghiệm công nghệ.
Theo TS. Huy, điểm mới quan trọng là không còn dừng ở việc lắp ráp theo thiết kế nước ngoài, mà bắt đầu tự thiết kế các phân hệ vốn trước đây phải mua trọn gói. “Chúng tôi muốn từng bước làm chủ những khối công nghệ lõi – nơi quyết định khả năng tự chủ thực sự của một vệ tinh,” ông nói.
Hai phân hệ then chốt được phát triển là máy tính điều khiển trung tâm, đảm nhiệm chức năng xử lý lệnh, giám sát và phân phối dữ liệu, cùng hệ thống thông tin băng S ứng dụng cách tiếp cận vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm (SDR), giúp linh hoạt trong truyền nhận và dễ nâng cấp bằng phần mềm mà không cần thay đổi phần cứng. Đề tài cũng mở hướng nghiên cứu hệ thống đẩy điện cho vệ tinh nhỏ, phục vụ điều chỉnh quỹ đạo chính xác trong những phiên bản tiếp theo.
Quá trình nghiên cứu đối diện không ít thách thức. Từ kinh nghiệm chủ yếu dựa trên thiết kế nước ngoài, nhóm cán bộ thực hiện đề tài phải tự thiết kế phần cứng – phần mềm và quy trình kiểm chứng. Hạ tầng thử nghiệm đạt chuẩn quốc tế còn đang hoàn thiện, trong khi yêu cầu về độ tin cậy của vệ tinh rất cao do phải hoạt động trong môi trường khắc nghiệt của không gian. Ngoài ra, việc tích hợp hệ thống đòi hỏi nhiều phân hệ do các nhóm khác nhau phát triển nhưng phải vận hành trơn tru trên cùng một nền tảng.
Thiết kế vỏ mạch in của vệ tinh micro. (Ảnh: VNSC)
Để giải quyết, nhóm nghiên cứu lựa chọn thiết kế mô-đun nhằm giảm rủi ro khi phát triển và nâng cấp; sử dụng kiến trúc phần cứng phổ biến đi kèm hệ điều hành thời gian thực do nhóm làm chủ để bảo đảm tính an toàn, bảo mật; áp dụng SDR cho hệ thống thông tin để dễ dàng cập nhật; kết hợp tiêu chuẩn thử nghiệm quốc tế cùng các bài thử độc lập ở nước ngoài; và gắn nghiên cứu với đào tạo thông qua hợp tác giữa VNSC và các trường đại học.
“Phát triển vệ tinh không chỉ là bài toán công nghệ, mà còn là bài toán con người. Chúng tôi muốn tạo ra đội ngũ kỹ sư có kinh nghiệm thực tế, sẵn sàng cho các dự án lớn trong tương lai,” TS. Huy chia sẻ.
Nếu hoàn thành theo mục tiêu, đề tài sẽ mang lại bộ tài liệu thiết kế và mô hình nhiệt – cấu trúc của vệ tinh micro; mẫu máy tính điều khiển trung tâm và hệ thống thông tin băng S có khả năng cấu hình lại và sử dụng cho nhiều nhiệm vụ khác nhau ở mức TRL phù hợp; tạo nền tảng để phát triển các phiên bản tiếp theo của dòng MicroDragon một cách chủ động hơn, rút ngắn thời gian và giảm chi phí. Đây là kết quả chung của tập thể các nhóm nghiên cứu, kỹ sư và cán bộ tham gia đề tài.
Ảnh minh họa thiết kế Mô hình nhiệt cấu trúc vệ tinh MicroDragon-2. (Ảnh: VNSC)
Ở góc độ ứng dụng, khi được trang bị cảm biến quang học độ phân giải dưới 5 mét, vệ tinh micro do Việt Nam tự phát triển có thể tăng tần suất quan sát rừng, nông nghiệp, đô thị, bờ biển và các khu vực thường xuyên chịu thiên tai. Kết hợp với các nguồn dữ liệu vệ tinh khác, Việt Nam sẽ có bức tranh đầy đủ và đồng bộ hơn về tài nguyên – môi trường trên phạm vi toàn quốc. Về lâu dài, mẫu vệ tinh chuẩn cũng có thể mang tải trọng thử nghiệm công nghệ mới, truyền thông tầm thấp hoặc cảm biến khoa học, mở ra cơ hội tham gia sâu hơn vào chuỗi giá trị công nghiệp vũ trụ khu vực.
Đề tài cũng có ý nghĩa chiến lược đối với việc triển khai Chiến lược phát triển và ứng dụng khoa học – công nghệ vũ trụ đến năm 2030. Nếu các dự án trước đây chủ yếu dựa vào hợp tác chuyển giao, thì nhiệm vụ lần này thể hiện bước chuyển sang làm chủ thiết kế và chế tạo, xây dựng đội ngũ chuyên gia và mở đường cho doanh nghiệp Việt Nam trong các lĩnh vực cơ khí chính xác, điện tử, phần mềm, vật liệu… tham gia chuỗi cung ứng. Đây là hướng đi phù hợp với tinh thần lấy doanh nghiệp làm trung tâm đổi mới sáng tạo và từng bước hình thành ngành công nghiệp vũ trụ Việt Nam trong tương lai.
