Chặng mới trong nghiên cứu, ứng dụng công nghệ vũ trụ ở Việt Nam

NDO -

NDĐT - Gần mười năm trở lại đây, bên cạnh việc đầu tư cơ sở hạ tầng kỹ thuật quan trọng như phóng các vệ tinh viễn thông VINAsat - 1, VINAsat - 2, vệ tinh quan sát trái đất đầu tiên của Việt Nam (VNREDsat - 1), xây dựng Trung tâm vũ trụ Việt Nam tại Hòa Lạc… công tác nghiên cứu và ứng dụng công nghệ vũ trụ (CNVT) phục vụ công cuộc phát triển kinh tế - xã hội thời gian qua cũng đạt những kết quả đáng khích lệ.

Các sản phẩm nghiên cứu thuộc Chương trình CNVT, giai đoạn 2012-2015.
Các sản phẩm nghiên cứu thuộc Chương trình CNVT, giai đoạn 2012-2015.

Ngày 7-5-2013,từ bãi phóng Kourou ở Guiana thuộc Pháp, Vệ tinh VNREDsat - 1 đã được phóng thành công lên quỹ đạo. Từ đó đến nay, vệ tinh VNREDsat -1 vẫn hoạt động ổn định trên quỹ đạo 680km và hàng ngày theo kế hoạch vẫn chụp ảnh truyền về mặt đất, cung cấp một lượng ảnh viễn thám đáng kể theo nhu cầu của các bộ, ngành và địa phương. Một trong các mục tiêu của “Chiến lược nghiên cứu và ứng dụng CNVT đến năm 2020” là từng bước nghiên cứu làm chủ công nghệ chế tạo vệ tinh nhỏ quan sát trái đất mà hệ thống xác định và điều khiển tư thế vệ tinh (ADCS) được coi là công nghệ lõi.

Phát huy kết quả bước đầu chế tạo và phóng thành công vệ tinh PicoDragon (hợp tác với Nhật cuối năm 2013), nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm vệ tinh quốc gia đã triển khai thực hiện đề tài “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống mô phỏng xác định và điều khiển tư thế vệ tinh quan sát trái đất có độ chính xác cao”. Sau hơn hai năm, nhóm nghiên cứu do Thạc sĩ Vũ Việt Phương và các kỹ sư (chủ yếu được đào tạo từ Nhật bản), bằng phương pháp tiếp cận từ mô hình toán học, qua mô hình bán vật lý đến mô hình vật lý hoàn chỉnh, hệ thống mô phỏng ADCS đã được thiết kế, chế tạo, tích hợp và thử nghiệm thành công.

Quá trình nghiên cứu, sáng tạo nên sản phẩm đã góp phần nâng cao trình độ cán bộ trong lĩnh vực thiết kế, chế tạo ADCS nói riêng và vệ tinh nói chung. Đồng thời, đã đào tạo được đội ngũ cán bộ khoa học trẻ tiếp cận công nghệ hiện đại, đa ngành thuộc lĩnh vực CNVT.

Để phóng vệ tinh lên quỹ đạo, phương tiện duy nhất là dùng tên lửa đẩy. Đây là kỹ thuật - công nghệ cao hết sức phức tạp, trên thế giới chỉ một số ít quốc gia phát triển mới có khả năng làm chủ trong thiết kế, chế tạo và phóng loại tên lửa này. Ở Việt Nam, trong “Chiến lược nghiên cứu và ứng dụng CNVT đến năm 2020”, có đề cập đến nhiệm vụ nghiên cứu phát triển công nghệ tên lửa đẩy. Nhưng giai đoạn 2008-2012, các nghiên cứu mới dừng lại ở mặt lý thuyết trên một số vấn đề riêng lẻ.

Để có cái nhìn đầy đủ và hệ thống, theo đó kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết với thử nghiệm mô hình, cho phép kiểm chứng, đánh giá và so sánh thực tế về kỹ thuât - công nghệ trong lĩnh vực này, các nhóm nghiên cứu thuộc Học viện kỹ thuật quân sự, Trung tâm vệ tinh quốc gia, và Hội hàng không vũ trụ Việt Nam đảm nhận đề tài “Tiếp cận kỹ thuật phóng tên lửa đẩy tầm thấp dựa trên mẫu tên lửa thử nghiệm TV-01”.

Theo Tiến sĩ Vũ Thanh Hải (Chủ nhiệm đề tài), tuy mỗi đơn vị tiến hành một nhánh của đề tài, nhưng các nhà khoa học phải chú trọng một số nội dung mang tính đặc thù. Đó là nghiên cứu kỹ thuật - công nghệ tạo ra tổ hợp động cơ tên lửa nhiên liệu rắn; kỹ thuật thiết kế bệ phóng; kỹ thuật phóng thẳng đứng và ổn định tên lửa khi bay; kỹ thuật điều khiển bẻ nghiêng góc quỹ đạo bay của tên lửa; kỹ thuật tách hộp vệ tinh ra khỏi tên lửa mang…

Trải qua các lần thử nghiệm hoạt động của tên lửa đẩy ngoài thực địa (bắn bay), kết quả cho thấy, các tham số hoạt động của tên lửa cơ bản đáp ứng tốt các yêu cầu đặt ra của đề tài khoa học. Tuy nhiên, các kết quả này mới chỉ là mẫu tên lửa thử nghiệm đầu tiên để tiếp cận kỹ thuật phóng tên lửa đẩy tầm thấp. Chủ nhiệm đề tài cho rằng, cần hình thành các nhóm nghiên cứu mạnh trên cơ sở hợp tác giữa các đơn vị trong và ngoài quân đội, nhằm tiếp tục nghiên cứu, chế tạo những sản phẩm tên lửa thử nghiệm có tính năng cao hơn, điều khiển hiệu quả hơn trong giai đoạn tiếp theo.

Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (GNSS) lâu nay đã và đang phát triển nhanh chóng và đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực, như: giao thông vận tải, đo vẽ bản đồ, giám sát môi trường, phương tiện tự hành… nhưng chỉ đạt độ chính xác đến cỡ mét. Trong khi đó, không ít công việc như khảo sát, điều khiển vệ tinh, đo vẽ bản đồ, các phương tiện tự hành đòi hỏi độ chính xác định vị phải đạt cm, thậm chí là mm.

Nhận thức được tầm quan trọng ngày càng cao của GPS/GNSS trong phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm an ninh quốc phòng, nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm quốc tế nghiên cứu và phát triển công nghệ định vị sử dụng vệ tinh (NAVIS), Đại học Bách khoa Hà Nội đã thực hiện đề tài "Nghiên cứu chế tạo hệ thống cung cấp dịch vụ định vị GPS độ chính xác cm trong thời gian thực cho các lĩnh vực đòi hỏi độ chính xác định vị cao” do Tiến sĩ Tạ Hải Tùng làm Chủ nhiệm.

Sau ba năm tập trung trí tuệ và tâm lực, các nhà khoa học ở đây đã thiết kế, chế tạo thành công thiết bị (phần cứng) NAVISA thu nhận tín hiệu định vị vệ tinh, phục vụ định vị với độ chính xác cao, bao gồm nhiều phiên bản khác nhau: phiên bản tại trạm cài chính, phiên bản hoạt động tại hiện trường. Bên cạnh đó, trong khuôn khổ đề tài, nhóm nghiên cứu đã thiết kế và phát triển phần mềm dữ liệu định vị NAVISAP, sản phẩm cung cấp các phương pháp định vị tiên tiến như định vị động thời gian thực RTK, định vị điểm chính xác PPP…

Các sản phẩm được thiết kế, sản xuất trong nước nên giá thành giảm nhiều so với mặt hàng cùng loại nhập khẩu của nước ngoài. Đáng chú ý, các sản phẩm của đề tài nghiên cứu bước đầu được thương mại hóa đến người sử dụng trong các ngành trắc địa, giám sát hành trình, đo vẽ…

GS Nguyễn Khoa Sơn, nguyên Phó Chủ tịch Viện HLKH và CNVN, Chủ nhiệm chương trình khoa học CNVT (giai đoạn 2012 - 2015) trong Hội nghị tổng kết mới đây đã trao đổi: Tuy còn một số hạn chế (năng lực nghiên cứu, kinh phí về chậm, khiến một số ít đề tài phải kéo dài thời gian…) nhưng bốn năm qua, hơn 100 nhà khoa học thuộc 17 đơn vị nghiên cứu khác nhau trong cả nước đã triển khai thực hiện gần 30 đề tài, nhiệm vụ, trong đó phần lớn là nghiên cứu ứng dụng.

Các đề tài KH-CN tập trung chủ yếu việc ứng dụng viễn thông, viễn thám, hệ thống tin địa lý, và hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu. Sử dụng dữ liệu vệ tinh để theo dõi, giám sát và quản lý tài nguyên thiên nhiên, môi trường, biến đổi khí hậu, các tai biến địa chất trên đất liền cũng như ngoài biển đảo. Một số nhà khoa học đi sâu nghiên cứu, tiếp thu và phát triển một số nội dung có chọn lọc về công nghệ vệ tinh nhỏ quan sát trái đất (cấu trúc cơ khí quả vệ tinh, thiết bị payloat, phân hệ điều khiển và ổn định tư thế vệ tinh, quy trình thiết kế và chế tạo lắp ráp và thử nghiệm vệ tinh)…

Chương trình khoa học CNVT, giai đoạn 2012 - 2015, đã góp phần xây dựng cơ sở dữ liệu viễn thám quốc gia, trong đó có phương pháp định danh cảnh ảnh VNREDsat-1 trên toàn thế giới; phương pháp phân tích xử lý ảnh, nhất là ảnh có độ phân giải cao, nhằm phục vụ nhu cầu giám sát môi trường, thiên tai, bảo đảm an ninh quốc phòng ở nước ta.

Các kết quả nghiên cứu của giai đoạn này cũng đã xây dựng được hàng chục bộ bản đồ về hiện trạng tai biến địa chất (lũ quét, lũ bùn đá, trượt lở đất vùng lòng hồ thủy điện Hòa Bình và Sơn La), tình trạng biến động lớp phủ, chiều hướng suy giảm cũng như khả năng tái sinh của một số khu bảo tồn thiên nhiên và vườn quốc gia khu vực Tây Bắc.

GS Nguyễn Khoa Sơn hy vọng, các nhà khoa học thuộc các viện nghiên cứu, trường đại học trong cả nước khắc phục khó khăn, chuẩn bị tinh thần xúc tiến giai đoạn nước rút 2016-2020; đồng nghĩa hoàn thành “Chiến lược nghiên cứu và ứng dụng CNVT đến năm 2020”. Phấn đấu, khi hoàn thành việc xây dựng và đưa vào hoạt động Trung tâm vũ trụ Việt Nam tại Hòa Lạc (năm 2020), Việt Nam sẽ có một đội ngũ chuyên gia, cán bộ kỹ thuật đủ sức làm chủ trong thiết kế và chế tạo vệ tinh nhỏ, công nghệ viễn thám; phát triển ứng dụng CNVT phục vụ đắc lực cho sự nghiệp CNH, HĐH nước nhà.

Chặng mới trong nghiên cứu, ứng dụng công nghệ vũ trụ ở Việt Nam ảnh 1

Sản phẩm nghiên cứu thuộc Chương trình CNVT, giai đoạn 2012-2015.