Sử dụng vệ tinh quỹ đạo tầm thấp để kết nối, truyền dẫn dữ liệu phục vụ mục đích dân sự, quốc phòng, an ninh đang được nhiều quốc gia ưu tiên lựa chọn, đầu tư nghiên cứu, phát triển; trong đó, nổi bật là Mỹ và Trung Quốc. Vậy, vệ tinh tầm thấp là gì; lợi ích của nó thế nào; tiềm năng và sự cạnh tranh giữa Mỹ với Trung Quốc trong lĩnh vực này tác động đối với khu vực ra sao,… đang là vấn đề được dư luận rất quan tâm.

Vệ tinh tầm thấp và lợi ích của nó

Vệ tinh quỹ đạo tầm thấp (vệ tinh tầm thấp - LEO) là chùm vệ tinh nhân tạo được phóng lên quỹ đạo không gian, cách trái đất khoảng 180 km đến 2.000 km (thấp hơn rất nhiều so với vệ tinh tầm cao GEO - cách trái đất khoảng 30.000 km). Theo MIT Technology Review - tạp chí khoa học, công nghệ có ảnh hưởng toàn cầu của Hoa Kỳ, vệ tinh tầm thấp nằm trong số 10 công nghệ đột phá hàng đầu thế giới năm 2020. Đây cũng là công nghệ có tiềm năng rất lớn phục vụ cho lĩnh vực quân sự, an ninh và dân sự. Đối với lĩnh vực quân sự, vệ tinh tầm thấp có thể được sử dụng để trinh sát, giám sát, định vị, cảnh báo sớm, liên lạc, dẫn đường, điện toán đám mây và một số nhiệm vụ khác ở những khu vực thiếu dịch vụ internet mặt đất. Với lĩnh vực an ninh, vệ tinh tầm thấp cung cấp một công cụ internet tốc độ cao giúp nước này có thể thâm nhập vào hệ thống an ninh của nước kia và ngược lại. Về dân sự, vệ tinh tầm thấp có thể được sử dụng trong các lĩnh vực: truyền thông, giao thông, ứng phó khẩn cấp, an toàn công cộng, giám sát khí tượng thủy văn, khám phá khoa học, tăng trưởng kinh tế và một số tiện ích khác cho xã hội. Thời gian qua, có nhiều quốc gia quan tâm đầu tư và phát triển công nghệ này, nổi bật là Mỹ, Trung Quốc, Nga, Liên minh châu Âu (EU), Ấn Độ, Canada, Nhật Bản và Hàn Quốc, nhưng trên thực tế, cho đến nay mới có trên 10 công ty của các nước lớn tham gia vào lĩnh vực này, gồm: Starlink, Project Kuiper của Mỹ; ChinaSat, Spacesale của Trung Quốc; Eutelsat OneWeb của Anh và Ấn Độ; IRIS của châu Âu và Telesat của Canada, v.v. Hiện nay, trên thế giới có gần 07 nghìn vệ tinh các loại, trong đó có khoảng 06 nghìn vệ tinh tầm thấp, riêng Mỹ chiếm khoảng 05 nghìn và Trung Quốc là gần 600 vệ tinh tầm thấp.

Vệ tinh tầm thấp của Trung Quốc. Ảnh minh họa.

Theo các nhà nghiên cứu, so với các công nghệ truyền dẫn khác, điểm nổi bật của vệ tinh tầm thấp là: (1) có khả năng cung cấp dịch vụ internet tại bất cứ địa điểm nào trên trái đất, nhất là các khu vực xa xôi, hẻo lánh, vùng núi cao, dưới đáy biển,... những nơi mà mạng internet truyền thống không thể tiếp cận được; (2) có độ chính xác trong xác định vị trí giúp tăng cường khả năng giữ ổn định đường truyền và thu được hình ảnh chất lượng cao; (3) chi phí sử dụng dịch vụ sẽ rẻ hơn internet truyền thống. Bên cạnh những điểm mạnh, vệ tinh tầm thấp cũng có một số điểm hạn chế, như: tốc độ đường truyền có thể bị gián đoạn và bị ảnh hưởng bởi bão từ; tuổi thọ của các vệ tinh không cao (từ 05 đến 07 năm) và nguy cơ làm gia tăng rác thải vũ trụ nếu không có phương án xử lý phù hợp; tính bảo mật thấp hơn so với internet cáp quang. Để khắc phục những hạn chế này, các công ty cung cấp dịch vụ vệ tinh tầm thấp đã và đang triển khai kế hoạch cập nhật đường truyền ổn định, tăng mật độ các “đám mây” vệ tinh, tăng mức độ bảo đảm an toàn thông tin và có kế hoạch thu hồi các vệ tinh không còn sử dụng.

Thực tiễn thời gian qua cho thấy, vệ tinh tầm thấp không những được sử dụng rộng rãi trong ứng phó với các thách thức an ninh phi truyền thống, cạnh tranh với dịch vụ internet cáp quang, mà còn được sử dụng nhiều trong lĩnh vực quân sự. Điển hình như, trong các đợt mưa bão tại Mỹ, nhờ có sự trợ giúp của vệ tinh tầm thấp, nên cơ quan khí tượng của nước này đã thu thập được dữ liệu về gió, khí quyển toàn cầu; cung cấp hình ảnh để nhận dạng cấu trúc và diễn biến của mưa, bão; phục vụ việc cứu hộ, cứu nạn, khắc phục hậu quả thiên tai. Trong lĩnh vực quân sự, năm 2020, Công ty SpaceX - công ty cung cấp dịch vụ vệ tinh Starlink của tỷ phú Elon Musk, đã ký hợp đồng với Không quân Mỹ trong thử nghiệm các dịch vụ internet vệ tinh tầm thấp được mã hóa, với trị giá khoảng 28 triệu USD; Lầu Năm góc và Công ty SpaceX triển khai các dự án vệ tinh tầm thấp “Blackjack” nhằm điều hướng, tích hợp, liên lạc và truyền thông tin nhanh,... với mức đầu tư gần 150 triệu USD, qua đó có thể giúp quân đội Mỹ nắm chắc tình hình toàn cầu, triển khai chiến đấu linh hoạt và sử dụng hiệu quả phương tiện bay không người lái. Còn tại Trung Quốc, Công ty Huawei cũng đã phóng thử nghiệm thành công vệ tinh tầm thấp và thu được một số kết quả tích cực; hiện Huawei cũng đang chú trọng phát triển hệ thống vệ tinh tầm thấp để đưa vào sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.

Tiềm lực, khả năng cạnh tranh giữa Mỹ và Trung Quốc trong phát triển vệ tinh tầm thấp.

Theo một số thống kê, Mỹ là quốc gia dẫn đầu thế giới trong nghiên cứu và phát triển vệ tinh nói chung, vệ tinh tầm thấp nói riêng. Dự án internet toàn cầu của Washington hướng tới việc xây dựng siêu mạng lưới internet vệ tinh có tốc độ cao, bắt kịp với hạ tầng viễn thông 4G, 5G và ADSL/cáp quang mặt đất. Chính phủ Mỹ cũng đang hoàn thiện hành lang pháp lý và cơ sở hạ tầng kỹ thuật cho lĩnh vực này; đồng thời, đưa ra các chương trình nhằm thu hút các nhà khoa học tham gia nghiên cứu, khối tư nhân đầu tư phát triển vệ tinh tầm thấp. Bên cạnh đó, Washington còn triển khai kế hoạch hỗ trợ các đồng minh đầu tư phát triển vệ tinh tầm thấp, như: cùng với Philippines thực hiện Chương trình thí điểm vệ tinh mạng (Incentivise); hợp tác với châu Âu (ESA) và Nhật Bản (Jaxa) phát triển dữ liệu quan sát con người; hỗ trợ Hàn Quốc triển khai công nghệ mạng internet vệ tinh tầm thấp; cung cấp dịch vụ Starlink cho Quân đội Ukraine sử dụng trong cuộc xung đột với Nga, v.v. Theo các nhà nghiên cứu, ở một khía cạnh nào đó, sự phát triển của vệ tinh tầm thấp giúp Mỹ củng cố hơn nữa vị thế đứng đầu trong lĩnh vực kinh tế và quân sự.

Trung Quốc gần đây cũng đẩy mạnh đầu tư phát triển vệ tinh nói chung và vệ tinh tầm thấp nói riêng, thông qua việc: ban hành hàng loạt chính sách ưu tiên phát triển cơ sở hạ tầng không gian; thành lập cơ quan chuyên trách quản lý các chùm vệ tinh (CASC, CASIC, SSST); tăng cường đầu tư cho lĩnh vực nghiên cứu để tạo ra sản phẩm công nghệ mới hoặc cải tiến các sản phẩm, quy trình, dịch vụ hiện có (R&D); mở rộng mạng lưới truyền thông vệ tinh dung lượng cao (Satcom); làm mờ ranh giới giữa Chính phủ và tư nhân trong ngành công nghiệp vệ tinh. Ngoài ra, nước này đang tìm cách mở rộng ảnh hưởng ra khu vực Châu Phi, Trung Đông và Mỹ Latin thông qua chiến lược “Vành đai và con đường”; tìm cách định hình các tiêu chuẩn và quản trị không gian vũ trụ quốc tế tại các cơ chế đa phương. Bắc Kinh cũng đang lên kế hoạch xây dựng mạng lưới vệ tinh tầm thấp khổng lồ - “Guowang” hay “Mạng lưới nhà nước” (khoảng 13.000 vệ tinh) nhằm cung cấp dịch vụ internet cho người dùng trên khắp thế giới và cạnh tranh trực tiếp với mạng lưới vệ tinh Starlink của Mỹ.

Trước việc đầu tư của Trung Quốc, Viện Kỹ sư điện và điện tử (IEEE) của Mỹ cho rằng, thời gian tới Trung Quốc có thể sẽ bắt kịp tốc độ phát triển công nghệ vệ tinh của Mỹ và là đối thủ cạnh tranh lớn nhất trong cuộc đua kết nối toàn cầu. Theo các nhà nghiên cứu, hiện một số dự án đầu tư, hoạt động nghiên cứu vệ tinh vũ trụ,... của Trung Quốc đã vượt Mỹ. Mặc dù có tiềm năng phát triển vệ tinh tầm thấp, nhưng trong bối cảnh phải đối mặt với các biện pháp cấm vận từ Mỹ về công nghệ, thì Trung Quốc cần phải hợp tác với một số quốc gia khác, như Nga, Pháp mới có thể cạnh tranh với Mỹ trong lĩnh vực này.

Tác động đối với khu vực

Theo các chuyên gia, quốc gia nào chiếm lĩnh được lĩnh vực phát triển vệ tinh tầm thấp thì quốc gia đó sẽ có nhiều lợi thế trong cuộc đua về công nghệ, nhất là phục vụ mục đích quân sự. Chính vì vậy, cuộc cạnh tranh giữa các nước có tiềm lực khoa học, công nghệ tiên tiến nói chung, Mỹ với Trung Quốc nói riêng về việc phát triển vệ tinh tầm thấp nhiều khả năng sẽ diễn ra gay gắt trong thời gian tới và có ảnh hưởng đến nhiều quốc gia trong khu vực.

Việc Mỹ và Trung Quốc đều tăng cường đầu tư, củng cố năng lực vệ tinh tầm thấp sẽ thúc đẩy sự phát triển của khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo, công nghệ truyền dẫn, ứng dụng khoa học, công nghệ vào đời sống; bổ sung quan trọng cho internet cáp quang trong các tình huống thiên tai tại các khu vực vùng sâu, vùng xa...; đồng thời, tạo động lực để các nước trong khu vực tham gia vào lĩnh vực này, bởi tiềm năng của vệ tinh tầm thấp mang lại là rất lớn. Trước hết, nó sẽ giúp các nước đang phát triển có điều kiện lựa chọn, tiếp nhận, áp dụng và phát triển công nghệ vũ trụ nói chung và công nghệ vệ tinh tầm thấp nói riêng. Thứ hai, các nước có thể tham gia trực tiếp vào quá trình đàm phán, định hình quy tắc quản trị quốc tế về vấn đề an toàn thông tin, an ninh biên giới, an ninh biển, phù hợp với lợi ích của từng quốc gia. Thứ ba, cung cấp nguồn lao động chất lượng cao trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, STEM, vệ tinh, vũ trụ và nâng cao khả năng hợp tác quốc tế liên quan đến an toàn đường truyền, v.v.

Ở một góc nhìn khác, các nhà khoa học cho rằng, với lợi thế đi trước, Mỹ có thể tận dụng lĩnh vực này để lôi kéo, tập hợp lực lượng và tăng cường hợp tác với các quốc gia để gia tăng ảnh hưởng tại khu vực châu Á - Thái Bình Dương, trước khi Trung Quốc thương mại hóa và mở rộng thị trường vệ tinh sang các nước khác. Điều này khiến các nước trong khu vực phải chịu sức ép trong việc lựa chọn các hệ sinh thái của Mỹ hay của Trung Quốc; phải có biện pháp kiểm soát an toàn thông tin; tăng chi phí cho công nghệ mới nổi này; tăng nguy cơ an ninh trong thử nghiệm, vận hành hệ thống vệ tinh tầm thấp; xử lý các vấn đề về rác thải công nghiệp, bảo vệ môi trường, v.v.

Theo các chuyên gia, việc phát triển vệ tinh tầm thấp với sự áp đảo của một số cường quốc và tập đoàn công nghệ lớn đã, đang tạo ra sự độc quyền ở mức độ nhất định trong lĩnh vực này. Với tính chất là công nghệ mới mang tính đột phá, song vệ tinh tầm thấp lại là một lĩnh vực cạnh tranh chiến lược quan trọng giữa các cường quốc, có ảnh hưởng lớn đến hoạt động quân sự và quá trình phát triển an sinh xã hội. Vì vậy, dư luận quốc tế mong rằng, các nước lớn, các tập đoàn công nghệ cần tăng cường hợp tác, chuyển giao công nghệ cho các nước trong khu vực và thế giới, nhất là trong bối cảnh tình hình khu vực, thế gới có những thay đổi khó lường; xu hướng cạnh tranh và quân sự hóa trong lĩnh vực không gian và vệ tinh tầm thấp tiếp tục gia tăng. Bên cạnh đó, các nước cũng cần chuẩn bị sẵn kế hoạch để đón nhận công nghệ này, từ đào tạo nguồn nhân lực, phát triển cơ sở hạ tầng đến việc xây dựng và ban hành thể chế; tăng cường hợp tác quốc tế để xử lý một số thách thức trong quá trình phát triển vệ tinh tầm thấp.

TS. NGUYỄN HỒNG QUANG - ThS. LÊ HỒNG NGỌC, Vụ châu Mỹ, Bộ Ngoại giao