35 năm thông tin vệ tinh Việt Nam: Những dấu mốc không thể quên

Ngày 16/7/1980, trạm thông tin vệ tinh đầu tiên của Việt Nam - trạm Hoa Sen 1(Hà Nam) chính thức khánh thành. Công trình được hoàn thành với sự giúp đỡ của các chuyên gia Liên Xô (cũ). Đây là lần đầu tiên nhân dân Hà Nội được xem truyền hình trực tiếp Olympic Mátxcơva vào tháng 7 năm ấy, là sự kiện khởi đầu đối với Việt Nam khi có được tuyến thông tin quốc tế chất lượng cao.

Với kinh nghiệm và cơ sở hạ tầng ít ỏi như vậy, Việt Nam đã từng bước học tập, hội nhập và làm chủ công nghệ vũ trụ với dấu mốc không thể quên: Ngày 19/4/2008, Việt Nam đã phóng thành công vệ tinh viễn thông đầu tiên VINASAT-1, tiếp đó ngày 16/5/2012 là vệ tinh viễn thông thứ hai VINASAT-2. Ngoài ra, có thể kể đến vệ tinh viễn thám đầu tiên VNREDSat-1 của Việt Nam được phóng vào vũ trụ ngày 7/5/2012 cho thấy một bước tiến dài trên con đường chinh phục không gian của Việt Nam.

VINASAT-1: Vệ tinh đầu tiên của Việt Nam

So với các hệ thống thông tin mặt đất, ưu điểm vượt trội của thông tin vệ tinh là khả năng phủ sóng, dễ dàng thiết lập kết nối ở khắp mọi nơi, mọi lúc, mọi địa hình và dưới mọi điều kiện thời tiết. Do vậy, thông tin vệ tinh có thể cung cấp các loại hình dịch vụ viễn thông rất nhanh chóng và ở một số khu vực, trong một số trường hợp thì chỉ có thể triển khai được các dịch vụ này.

Với ưu điểm của hệ thống thông tin vệ tinh như vậy, nhu cầu sử dụng vệ tinh trong nước tăng cao, trước khát vọng chinh phục không gian và giành chủ quyền không gian, kể từ năm 1995 nhu cầu phóng vệ tinh thông tin VINASAT đã trở nên cấp bách nhằm:

-Khắc phục trở ngại về khoảng cách và không gian, kết nối các vùng sâu, vùng xa, hải đảo, vùng có địa hình chia cắt.

-Hoàn chỉnh hệ thống viễn thông bao gồm cả mặt đất và không gian, đảm bảo cung cấp các dịch vụ không thể thay thế bằng các hình thức viễn thông mặt đất.

-Đảm bảo thông tin phục vụ mục đích an ninh, quốc phòng có độ tin cậy cao.

-Đảm bảo thông tin trong mọi điều kiện thời tiết, thảm họa thiên nhiên.

-Đảm bảo chủ quyền quốc gia về quỹ đạo vệ tinh.

Ngày 19/12/1995, Chính phủ đã giao cho Tổng cục Bưu điện chủ trì, phối hợp với Tổng công ty Bưu chính Viễn thông Việt Nam, Bộ Công an, Bộ Quốc phòng, Đài Truyền hình Việt Nam và một số Bộ ngành liên quan khác tiến hành lập Báo cáo tiền khả thi dự án “Phóng vệ tinh viễn thông Việt Nam”. Ngày 24/9/1998,Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt đề án tiền khả thi, trong đó VNPT được giao làm chủ đầu tư dự án VINASAT và Tổng cục Bưu điện thực hiện việc đăng ký quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh.

Dự án vệ tinh VINASAT-1 là dự án vệ tinh viễn thông đầu tiên có rất nhiều vấn đề cần giải quyết như: Nhu cầu, công nghệ, hiệu quả đầu tư, rủi ro, hoàn vốn; cấu hình quả vệ tinh: băng tần, số lượng bộ phát đáp,... Trong đó, khó khăn lớn nhất là việc tìm kiếm vị trí quỹ đạo và khả năng phối hợp thành công để có được
vị trí quỹ đạo phóng vệ tinh VINASAT-1.

Để giải quyết bài toán hóc búa này, Cục Tần số (Bộ thông tin và Truyền thông) đã đăng ký 09 vị trí quỹ đạo: 680E; 870E; 970E; 1030E; 114,50E; 122,50E; 1310E;1320E, 1070E và phải thực hiện đàm phán thỏa thuận với 27 quốc gia, trong đó có: Indonesia, Nhật Bản, Nga, Trung Quốc, Tonga, Anh, Pháp, Thái Lan. để tìm ra vị trí quỹ đạo phù hợp nhất cho VINASAT-1. Sau hơn 10 năm thực hiện các thủ tục phối hợp tần số quỹ đạo vệ tinh hết sức phức tạp, đầu năm 2008 về cơ bản Việt Nam đã hoàn thành phối hợp cho vị trí quỹ đạo 1320E với các nước liên quan, sẵn sàng cho việc phóng vệ tinh VINASAT-1.

Ngày 19/4/2008, tên lửa Ariane 5 của Arianespace đã đưa thành công vệ tinh VINASAT-1 của Việt Nam vào quỹ đạo. Sự kiện này là một dấu mốc quan trọng khẳng định chủ quyền quốc gia của Việt Nam trên không gian, là một dấu mốc quan trọng trong giấc mơ “khám phá” không gian, vũ trụ của Việt Nam. VINASAT-1 sử dụng khung A2100, một trong những khung hiện đại nhất do hãng LockHeed Martin sản xuất chế tạo, có 20 bộ phát đáp, trong đó 12 bộ phát đáp băng tần Ku và 08 bộ phát đáp băng tần C mở rộng.

Vệ tinh VINASAT-2: Tiếp thêm sức mạnh chinh phục không gian

Quá trình cho thuê dung lượng bộ phát đáp của vệ tinh VINASAT-1 rất khả quan, đặc biệt đối với băng tần Ku rất thích hợp cho phát triển dịch vụ truyền hình chất lượng cao. Sau 2 năm đưa vào sử dụng, năm 2010 trên 70% dung lượng vệ tinh VINASAT-1 đã được thuê. Trên thế giới, thông thường khi sử dụng khoảng 70% dung lượng vệ tinh hiện tại là đến lúc chuẩn bị vệ tinh tiếp theo. Điều này cho thấy nhu cầu cần thiết phóng vệ tinh VINASAT-2 là tất yếu.

Cục Tần số Vô tuyến điện đã có đề xuất mang tính chiến lược, đó là tìm kiếm vị trí quỹ đạo trong băng tần quy hoạch. Đây là một quyết định then chốt, có tính quyết định đến việc giành vị trí quỹ đạo để phóng vệ tinh VINASAT-2 bởi việc phối hợp vị trí quỹ đạo trong băng tần mà VINASAT-1 đang sử dụng đã trở nên khó khăn, thực tế không còn khả thi.

Với tầm nhìn chiến lược đó, từ rất sớm các cán bộ, chuyên viên xuất sắc, có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực phối hợp tần số quỹ đạo vệ tinh của Việt Nam liên tục tham gia các nhóm nghiên cứu của Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU) để nắm bắt từng qui định cụ thể, chi tiết và hết sức phức tạp của Thể lệ tần số vô tuyến điện quốc tế (luật quốc tế). Qua đó không chỉ hiểu luật quốc tế mà còn có thể tham gia trực tiếp sửa đổi các điều khoản quy định có lợi cho Việt Nam tại các hội nghị này. Đến tháng 10/2007, Việt Nam đã đăng ký thành công vị trí quỹ đạo 131,80E sẵn sàng cho việc phóng vệ tinh VINASAT-2 và quỹ đạo 1260E cho các doanh nghiệp Việt Nam có nhu cầu sử dụng. Việc đăng ký thành công các vị trí quỹ đạo này đã gây một tiếng vang lớn trong cộng đồng viễn thông quốc tế bởi Việt Nam là một trong những nước đi đầu và thành công trong việc giành vị trí quỹ đạo trong băng tần quy hoạch.

Ngày 16/5/2012, vệ tinh viễn thông VINASAT-2 đã được phóng thành công vào quỹ đạo cũng bằng tên lửa Ariane 5. VINASAT-2 có công suất và trọng lượng lớn hơn, số bộ phát đáp nhiều hơn (24 bộ), tuổi thọ hoạt động theo thiết kế là 15 năm (thực tế có thể kéo dài tới trên 20 năm).

Cũng như vệ tinh VINASAT-1, việc phóng VINASAT-2 đã được Đảng và Nhà nước đặc biệt quan tâm. Đây là các dự án có ý nghĩa chính trị và kinh tế - xã hội to lớn, thể hiện chủ quyền quốc gia Việt Nam trong không gian, góp phần nâng cao hình ảnh của Việt Nam trên trường quốc tế, là một bước đi quan trọng trong lộ trình thực hiện Đề án “Đưa Việt Nam sớm trở thành nước mạnh về công nghệ thông tin và truyền thông”. Từ nay, Việt Nam có hệ thống vệ tinh hoàn chỉnh, có dự phòng, đáp ứng tốt không chỉ nhu cầu sử dụng vệ tinh trong nước mà còn cả cho quốc tế.

Vệ tinh viễn thám VNREDSat-1

Dự án VNREDSat-1 có tổng mức đầu tư là 55,8 triệu Euro (hơn 1.500 tỷ đồng) từ nguồn vốn vay ODA của Chính phủ Pháp và 64,82 tỷ đồng từ vốn đối ứng của Việt Nam. VNREDSat-1 có tuổi thọ được thiết kế là 5 năm.

Theo quy định của ITU, mạng vệ tinh VNREDSat-1 phải phối hợp với vệ tinh của 16 quốc gia bao gồm Brazil, Pháp, Nga, Mỹ, Trung Quốc, Hàn Quốc, Canada, Ả Rập Xê Út, Belarus, Ai Cập, Libya, Đức, Nauru, Bahrain, Iran, Maroc cũng như 2 tổ chức vệ tinh: Arabsat (do Ả rập xê út đại diện) và Galileo (do Pháp đại diện) yêu cầu Việt Nam phối hợp vệ tinh VNREDSat-1 với các mạng vệ tinh của họ. Cục Tần số Vô tuyến điện đã tích cực, chủ động hoàn thành phối hợp với 13 nước và 01 tổ chức vệ tinh, đồng thời tiếp tục đẩy mạnh công tác phối hợp với các nước còn lại đảm bảo tính pháp lý của vệ tinh VNREDSat-1 đủ điều kiện cơ bản theo qui định quốc tế để phóng vệ tinh. 

Đúng 9 giờ 06 phút ngày 7/5/2013, tên lửa đẩy Vega đã đưa vệ tinh viễn thám đầu tiên của Việt Nam VNREDSat-1 cùng 2 vệ tinh khác lên quỹ đạo. Khác với vệ tinh VINASAT-1/ VINASAT-2 là các vệ tinh cung cấp dịch vụ viễn thông cách trái đất rất xa (35.786 km), VNREDSat-1 là vệ tinh quang học quan sát trái đất có quỹ đạo phi địa tĩnh cách trái đất 663 km, có khả năng chụp ảnh toàn bộ các khu vực trên bề mặt trái đất. Vệ tinh này kết hợp với hệ thống thu nhận, lưu trữ và xử lý ảnh các vệ tinh
viễn thám của Bộ Tài nguyên và Môi trường tạo ra hệ thống giám sát hoàn chỉnh, độc lập từ vệ tinh đến trạm thu mặt đất và trung tâm xử lý phân phối dữ liệu ảnh viễn thám tại Việt Nam.

Tiếp theo thành công của vệ tinh VNREDSat-1, Việt Nam sẽ tiếp tục phóng vệ tinh VNREDSat-1B vào năm 2017, vệ tinh Lotus-1 vào năm 2020. Vệ tinh VNREDSat-1B có khối lượng khoảng 130 kg, có tổng kinh phí đầu tư trên 60 triệu EUR từ nguồn vay ODA của chính phủ Bỉ, trong khi vệ tinh Lotus-1 là vệ tinh quan sát trái đất bằng công nghệ radar đầu tiên của Việt Nam.

Vệ tinh nghiên cứu khoa học

Dự án chế tạo vệ tinh F-1 do phòng nghiên cứu FSpace, thuộc đại học FPT thực hiện đã chính thức được bắt đầu vào ngày 13/11/2008. F-1 đã được phóng lên vũ trụ thành công vào 9 giờ 6 phút ngày 21/7/2012 từ trung tâm vũ trụ Tanegashima (Nhật Bản) trên tên lửa đẩy H-IIB và sau đó được thả ra khỏi Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) vào ngày 4/10/2012. Tuy vệ tinh bị mất tín hiệu ngay khi được phóng vào không gian nhưng đây cũng là một điểm mốc đáng nhớ đối với các nhà khoa học trẻ của FPT nói riêng cũng như của Việt Nam nói chung .

Đầu tháng 8/2013, một vệ tinh khoa học khác là “rồng siêu nhỏ” (PicoDragon) đã được phóng thành công lên trạm ISS qua tàu vận chuyển HTV4 của Nhật Bản. Sau hơn 3 tháng được lưu giữ trong module Kibo trên trạm ISS, vào 19 giờ 17 phút ngày 19/11/2013 (giờ Việt Nam), PicoDragon cùng hai vệ tinh siêu nhỏ khác của Mỹ được đưa vào quỹ đạo. Vào 00 giờ 36 phút - 00 giờ 42 phút ngày 20/11/2013 (giờ Việt Nam), khi PicoDragon lần đầu bay qua Việt Nam, trạm mặt đất tại VNSC (Trung tâm Vệ tinh Quốc gia Việt Nam thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) cũng đã nhận được tín hiệu từ PicoDragon.

Pico Dragon có kích thước rất nhỏ (10 x 10 x 11,35 cm), khối lượng 1kg, là sản phẩm được phát triển hoàn toàn bởi đội ngũ kỹ sư, nghiên cứu viên trẻ của VNSC. Toàn bộ các bước trong quá trình phát triển vệ tinh từ nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, tích hợp đến thử nghiệm đều được thực hiện tại Việt Nam. Nhiệm vụ của vệ tinh là chụp ảnh Trái Đất, đo đạc một số thông số vệ tinh và môi trường vũ trụ bởi các cảm biến gắn trên vệ tinh và thử nghiệm thông tin liên lạc với mặt đất. Như vậy, thành công của vệ tinh PicoDragon đã đặt dấu mốc là vệ tinh đầu tiên do Việt Nam chế tạo, hoạt động thành công trong không gian.

Kết luận

Các vệ tinh của Việt Nam hoạt động đa dạng cung cấp các dịch vụ viễn thông, viễn thám, nghiên cứu khoa học từ quỹ đạo địa tĩnh cho tới quỹ đạo phi địa tĩnh. Từ một trạm thông tin vệ tinh được Liên Xô (cũ) giúp đỡ từ năm 1980, đến nay Việt Nam đã có một bước tiến dài với những mốc son chói lọi trong lĩnh vực thông tin vệ tinh, góp phần hình thành một hệ thống thông tin đầy đủ, cơ sở hạ tầng viễn thông hoàn chỉnh từ hệ thống cáp đồng, cáp quang, thông tin vệ tinh viễn thông đến thông tin vệ tinh viễn thám, giám sát tài nguyên môi trường, khí tượng, thủy văn và vệ tinh nghiên cứu khoa học. 

ThS. Phùng Nguyên Phương, ThS. Nguyễn Huy Cương

(TCTTTT Kỳ 1/8/2015)