Quỹ đạo vệ tinh mang tên Clarke

QUỸ ĐẠO VỆ TINH ĐỊA TĨNH

Tính đến ngày 6/7/2013, trên quĩ đạo địa tĩnh có 416 vệ tinh của các nước; Việt Nam có hai vệ tinh địa tĩnh: VinaSat-1 phóng ngày 18/4/2008, ở vị trí 131^o9192 độ kinh Đông; độ cao 35786,80 km; viễn điểm: 35793,52 km; cận điểm: 35780,07 km và VinaSat-2 phóng ngày 15/5/2012, ở vị trí 131^o8485 độ kinh Đông; độ cao 35779,87 km; viễn điểm: 35795,23 km; cận điểm: 35779,28 km. Các vệ tinh này cung cấp các tín hiệu truyền hình, điện thoại di động, Internet, đa phương tiện và các dịch vụ vệ tinh cố định Fixed Satellite Service (FSS) cho Việt Nam và các nước trong khu vực như Campuchia, Lào, Myanmar và Thái Lan.

Vệ tinh đồng bộ nằm trong mặt phẳng xích đạo, cách đường xích đạo trái đất 35.786 km và quay đồng bộ với trái đất (từ Tây sang Đông), chu kỳ quay của vệ tinh đúng bằng chu kỳ quay của trái đất (một ngày, hay chính xác là 23,934461223 giờ), đảm bảo rằng vệ tinh đã bị "khoá" vào chu kỳ quay của trái đất. Và như vậy, nếu đứng ở một vị trí trên trái đất nhìn lên bầu trời, người quan sát thấy có vẻ như là vệ tinh không chuyển động, do vậy vệ tinh cũng được gọi là vệ tinh địa tĩnh. Chính vì vậy anten không phải chuyển động để bám vệ tinh, mà chỉ cần chỉnh vị trí cố định hướng lên bầu trời nơi có vệ tinh để liên lạc. Các vệ tinh địa tĩnh phóng lên vũ trụ đều phải được định vị ở một vị trí xác định trên quĩ đạo địa tĩnh. Các vệ tinh địa tĩnh trực tiếp ở trên đầu người quan sát tại đường xích đạo, trở nên thấp hơn trên bầu trời nếu người quan sát di chuyển về phía Bắc hoặc phía Nam bán cầu. Ngoài ra, khi truyền dẫn tín hiệu thông tin đến các trạm mặt đất ở vĩ độ cao hơn ở Bắc bán cầu hoặc Nam bán cầu sẽ gặp nhiều khó khăn do các yếu tố gây ra như khúc xạ khí quyển, bức xạ nhiệt, vật cản tầm nhìn thẳng và phản xạ tín hiệu từ mặt đất do các công trình xây dựng. Ở các vĩ tuyến từ 81o trở lên ở Bắc bán cầu hoặc Nam bán cầu, các vệ tinh địa tĩnh nằm dưới đường chân trời, khó có thể liên lạc với các trạm mặt đất ở các vĩ tuyến này.

Vệ tinh địa tĩnh chịu nhiều tác động của vũ trụ (lực hút của mặt trời, mặt trăng, trái đất, gió, áp lực bức xạ...) dần dần làm mất vị trí cân bằng, dịch chuyển khỏi quĩ đạo định trước. Luôn cần có hệ thống điều khiển từ mặt đất để duy trì tồn tại của vệ tinh đúng với vị trí đã định trên quĩ đạo địa tĩnh.

CLARKE LÀ AI?

Arthur Charles Clarke sinh ngày 16/12/1917 tại Minehead, Sommerset, Vương quốc Anh. A.Clarke là anh cả trong gia đình nghèo có 4 anh em. Khi còn học phổ thông, A.Clarke đã đam mê thiên văn học và ham đọc các tạp chí cũ về khoa học viễn tưởng. Năm ông 14 tuổi, thân phụ ông qua đời, gia đình gặp nhiều khó khăn về kinh tế, A.Clarke phải lao động kiếm sống từ nhỏ. Trong chiến tranh thế giới lần thứ hai, từ 1941 đến 1946, ông đi lính, phục vụ trong Không lực hoàng gia Anh (RAF), là hạ sĩ radar dẫn đường cho máy bay. Trong thời gian này ông là hội viên Hội Liên hành tinh Anh. Sau chiến tranh, A. Clarke theo học ngành toán - lý tại trường cao đẳng London. Sau khi tốt nghiệp, ông làm trợ lý biên tập cho tạp chí vật lý, với công việc này ông bắt đầu sự nghiệp viết văn. Năm 1956, ông di trú sang Ceylon (Sri Lanka) sinh sống tại Colombo và làm việc trong suốt cuộc đời còn lại. Ông tiếp tục theo đuổi những đam mê thời tuổi trẻ, như ham thích phiêu lưu dưới đáy biển, viết tiểu thuyết khoa học viễn tưởng về du hành vũ trụ, viết kịch bản phim và bình luận loạt chương trình truyền hình về “Thế giới huyền bí". A.Clarke cũng viết các tiểu thuyết khoa học viễn tưởng. Ông vừa là người phổ biến rộng rãi ý tưởng du hành vũ trụ, vừa là nhà văn vị lai về các năng lực huyền bí, các cuộc phiêu lưu dưới đáy biển. Ông được giải thưởng Kalinga của UNESCO về phổ biến khoa học vào năm 1961. Nổi tiếng nhất là tác phẩm ông cộng tác với nhà viết kịch bản cho cuốn phim “Cuộc phiêu lưu vào vũ trụ" năm 2001. Đây là cuốn phim có ảnh hưởng lớn nhất trong mọi thời đại. Các tác phẩm khoa học viễn tưởng khác của ông đã dành được các giải thưởng Hugo và Nebula và được bạn đọc hâm mộ.

Từ rất sớm, A.Clarke đã có những tiên đoán xuất chúng. Năm 1974, Tập đoàn truyền thông quảng bá Australia có cuộc phỏng vấn A.Clarke. Người phỏng vấn đã hỏi Clarke có tin tưởng vào máy tính điện tử sẽ thay đổi cuộc sống tương lai của con người. A.Clarke đã dự đoán chính xác và đến nay nhiều điều đã trở thành hiện thực: “bằng hệ thống mạng máy tính, người ta có thể thực hiện ngân hàng trực tuyến, mua sắm trực tuyến". A.Clarke tiên đoán nhiều chuyện khác đến nay đã trở nên hết sức quen thuộc đối với chúng ta. Về câu hỏi cuộc sống của mọi người trong tương lai có gì khác với cuộc sống hiện tại (những năm 1970), A.Clarke cho rằng: “Trong tương lai, người ta sẽ sử dụng máy tính cá nhân (PC), hiển nhiên là đến lúc đó, máy tính sẽ không lớn như máy tính hiện nay (Clarke chỉ vào chiếc máy tính trong phòng làm việc của Clarke), nhưng ít nhất là sẽ có một bảng điều khiển để người ta có thể kết nối máy tính cá nhân với máy tính khu vực, lấy được các thông tin cần thiết, có thể nói chuyện với mọi người, các thiết bị đều được kết cấu dưới dạng tích hợp, được cài đặt ngay trong ngôi nhà của mình... và sử dụng dễ dàng, thuận tiện như ta với tay lấy chiếc điện thoại. Tất nhiên, lúc đó người ta sống trong một xã hội hiện đại".

Năm 1998, ông được Nữ hoàng Anh Elizabeth IIphong tặng danh hiệu Hiệp sĩ và năm 2005 ông được vinh danh là "Công dân danh dự Sri Lankabhimanya, danh hiệu cao quí của Sri Lanka. Ông mất 19/3/2008 tại Colombo, Sri Lanka, thọ 91 tuổi.

QUỸ ĐẠO VỆ TINH MANG TÊN CLARKE

Trong suốt cuộc đời của mình, A. Clarke luôn luôn đề xuất công cuộc du hành vũ trụ và xây dựng trạm thông tin chuyển tiếp trên vệ tinh địa tĩnh. Các tác phẩn về du hành vũ trụ của A. Clarke có thể kể tới Chuyến bay liên hành tinh (1950), Thử thách của con tầu vũ trụ (1959), Tiếng nói từ bầu trời(1965), Triển vọng của vũ trụ (1968, tái bản năm 1970)... Trong các sách về du hành vũ trụ, A.Clarke thường đề cập đến các vấn đề khoa học như công nghệ máy tính và công nghệ sinh học.

Năm 1945, khi là sĩ quan hướng dẫn bay trong Không lực hoàng gia Anh, ông đề xuất một hệ thống thông tin, truyền các tín hiệu vô tuyến qua bộ phát đáp đặt trên vệ tinh. Ông xuất ngũ với hàm trung tá radar. Với ý tưởng thông tin qua hệ thống trạm vô tuyến chuyển tiếp trên vệ tinh, ông được tặng thưởng Huy chương Stuart Ballantine của Học viện Franklin. Ông được bầu làm Chủ tịch Hội Liên hành tinh Anh từ 1947 đến 1950 và 1953. Sự đóng góp của Clarke được mọi người kính nể là ý tưởng về việc sử dụng các vệ tinh địa tĩnh làm trạm thông tin vô tuyến chuyển tiếp trên vũ trụ. Clarke mô tả điều này trong bài báo đăng trong Wireless World tháng 2/1945 và trình bày chi tiết về khái niệm này trong bài báo với tiêu đề Các trạm thông tin chuyển tiếp ngoài trái đất - Có thể sử dụng các trạm vệ tinh để phủ sóng vô tuyến toàn cẩu? đăng trong Wireless World tháng 10/1945.

Các bài báo ông viết đã mô tả chi tiết kỹ thuật và được phổ biến rộng rãi về tên lửa và các chuyến bay vào vũ trụ. Ý tưởng này được thể hiện trong các tác phẩm "Thám hiểm vũ trụ" năm 1951, "Triển vọng của vũ trụ" năm 1968. Ý tưởng của A.Clarke về quĩ đạo địa tĩnh trong mặt phẳng xích đạo và có độ cao cách xích đạo trái đất 36.000 km được Liên đoàn Thiên văn quốc tế thừa nhận và quĩ đạo này được mệnh danh là "Quĩ đạo Clarke" hoặc là "Vành đai Clarke". Quĩ đạo địa tĩnh được đặt tên là Quĩ đạo Clarke hay Vành đai Clarke để vinh danh ông.

Tài liệu tham khảo

[1].Wikipedia, Arthur Charles Clarke.
[2].Wikipedia, Geostationary orbit.
[3].ARTHUR CHARLES CLARKE, Extra-Terrestrial Relays - Can Rocket Stations give world-wide Rado coverage?- Geosynchronous Satellites Wireless World - October 1945, pages 305 - 308.
[4].AUDREY L. ALLISON, Paper satellites, Virtual Satellites
-Managing Satellite Orbital and Spectrum Resources in an Increasingly Competitive and Congested Environment.
[5].The Geostationary communications satellite.
[6].Concept of the geostationary communications satellite.
[7].Wikipedia, Liste of Satellites in Geostatbnary Orbit.
[8].Up to date Geostationary position list.
[9].ERIC JOHNSTON, List of Satellites in Geostationary Orbit.

Đỗ Kim Bằng