Vệ tinh nhỏ QSTĐ đang ngày càng khẳng định vai trò quan trọng của nó đối với công cuộc phát triển kinh tế, giữ vững an ninh, quốc phòng của mỗi quốc gia, dân tộc. Nhiệm vụ chủ yếu của vệ tinh nhỏ QSTĐ là chụp ảnh, giám sát tài nguyên thiên nhiên, góp phần phòng chống thiên tai, biến đổi khí hậu ở mỗi quốc gia.
Nhằm mục tiêu tiếp cận công nghệ chế tạo vệ tinh, nhóm nghiên cứu Viện khoa học Vật liệu (thuộc Viện HLKH và CNVN) do PGS, TS Phan Tiến Dũng làm chủ nhiệm đã triển khai, thực hiện đề tài "Nghiên cứu thiết kế và chế tạo mẫu thử nghiệm Payload quang - điện tử chụp ảnh toàn sắc và ảnh đa phổ cho vệ tinh nhỏ quan sát trái đất" trong các năm 2014 – 2016. PGS, TS Phan Tiến Dũng cho biết: Việt Nam đã có các vệ tinh viễn thông và vệ tinh nhỏ quan sát trái đất đầu tiên (VNRED sat-1) được phóng lên quỹ đạo cách đây gần bốn năm, nhưng đó chỉ là những công trình của sự hợp tác, liên doanh với các nước phát triển. Trong chiến lược nghiên cứu và ứng dụng công nghệ vũ trụ (CNVT) đến năm 2020, Việt Nam xác định từng bước tiếp thu và làm chủ công nghệ chế tạo vệ tinh nhỏ. Công nghệ vệ tinh nhỏ là sự tích hợp của nhiều lĩnh vực mà Payload là một bộ phận thiết yếu của vệ tinh nhỏ QSTĐ. Bởi vậy, trong hàng chục nhiệm vụ của chương trình khoa học và CNVT giai đoạn 2012 – 2015, nhóm nghiên cứu đã triển khai đề tài "Nghiên cứu thiết kế và chế tạo mẫu thử nghiệm Payload quang - điện tử chụp ảnh toàn sắc và ảnh đa phổ cho vệ tinh nhỏ QSTĐ".
Mục tiêu của đề tài là thiết kế, chế tạo một mẫu thử nghiệm Payload quang - điện tử chụp ảnh có độ phân giải 25 m cho kênh toàn sắc và 100 m cho kênh đa phổ ở khoảng cách 600 km (tương đương độ phân giải góc 7,6"); đồng thời định hướng nghiên cứu phát triển chế tạo trong nước các Payload quang - điện tử có độ phân giải cao, ứng dụng trong viễn thám và các mục tiêu khác; đào tạo nguồn nhân lực, thiết kế và phát triển các Payload quang - điện tử cho vệ tinh nhỏ QSTĐ.
Sau hơn hai năm, khắc phục các hạn chế của phòng thí nghiệm và thiếu thốn vật liệu, PGS, TS Phan Tiến Dũng và nhóm nghiên cứu đã chế tạo thành công mô hình Payload quang - điện tử đạt độ phân giải góc tối ưu từ 1" đến 1,5" (cao hơn so mức đặt ra ban đầu là 7,6").
Đáng chú ý trên cơ sở thiết kế hệ thống và tích hợp các modul chức năng (như ống kính quang học, camera, phin lọc, cơ khí chính xác, điều khiển kỹ thuật số), đề tài đã đưa ra những giải pháp mang tính sáng tạo đối với từng nhiệm vụ nghiên cứu. Chẳng hạn như thiết kế hệ ống kính; nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ gia công quang học có bề mặt phi cầu; nghiên cứu thiết kế và xây dựng quy trình công nghệ chế tạo các phin lọc đa phổ tiêu chuẩn chụp ảnh trong vũ trụ; thiết kế hệ thống điều khiển quá trình chụp ảnh tĩnh các đối tượng ở cự ly xa (hơn 2 km) cho các ống kính Payload, giá đỡ 2D và tủ điều khiển… Với các sản phẩm chính của đề tài, nhóm nghiên cứu dự định trong thời gian tới sẽ đưa vào áp dụng cho công tác đào tạo nguồn nhân lực, và một khi chúng ta thiết kế, chế tạo được hoàn chỉnh sản phẩm sẽ ứng dụng trong hoạt động quan sát thiên văn, chụp ảnh các khu vực khác nhau trên lãnh thổ Việt Nam.
Có thể nói, lần đầu ở Việt Nam, các nhà khoa học đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo thành công mô hình Payload quang - điện tử đạt độ phân giải góc từ 1" đến 1,5" (vượt dự kiến ban đầu). Kết quả của đề tài do PGS, TS Phan Tiến Dũng chủ nhiệm (người từng được đào tạo ở Đức, Italy, Pháp) cũng như một số đề tài khác góp phần hiện thực hóa khả năng từng bước làm chủ trong thiết kế và chế tạo vệ tinh nhỏ theo Chiến lược nghiên cứu và ứng dụng CNVT đến năm 2020, đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt.
Sản phẩm Payload do nhóm tác giả nghiên cứu, chế tạo.
