Trần Lý
.. SpaceX loan báo”có thể ngưng cung cấp dịch vụ liên lạc viễn thông cho Ukraine ?
CNN cho biết vào ngày 14 tháng 10 là SpaceX đã gửi thư yêu cầu Pentagon, trong tương lai, trả tiền cho các dịch vụ liên lạc viễn thông (thu và nhận) do Công ty cung cấp, từ trước đến nay miễn phí cho Chính quyền và Quân đội Ukraine
Phản ứng thế giới ồn ào nhưng sau đó êm xuôi khi Elon Musk cho biết tạm thời, không có gì thay đổi.. Nhưng vẫn còn câu hỏi được đặt ra : Nếu SpaceX ngưng thì Pentagon hay lực lượng quân sự Ukraine sẽ.. ‘lấy gì ‘ thay thế ?
Tuy còn có nhiều Công ty Vệ tinh Viễn thông đang cung cấp các dịch vụ liên kết Internet từ không gian, nhưng trong thời gian ngắn, chỉ có vài Công ty vừa cung cấp các terminals thu nhận sóng (receiver terminals) vừa bao phủ rộng rãi toàn cầu , không tốn kém, di động cao và dễ sử dụng như Starlink một thành phần tối quan trọng trong cuộc chiến đấu của Ukraine chống lại Nga..
Tính toán về chi phí, thư của Elon Musk ghi rõ khoảng 85% của số 20 ngàn terminals của SpaceX tại Ukraine được trả do tài chính hỗ trợ của Mỹ, Anh , Ba Lan và một số Cơ sở tư nhân. Các nhà bảo trợ cũng trả 30% chi phí nối kết internet (khoảng 4500 USD/tháng cho mỗi đơn vị tùy theo mức độ ‘kỹ thuật’..Cũng theo Elon Musk, hoạt động của SpaceX tại Ukraine đã tốn 80 triệu USD và đến cuối năm sẽ vượt qua mức 100 triệu, nếu kéo dài thì trong 12 tháng kế tiếp sẽ lên đến 400 triệu USD.
Thư ký Ngũ Giác Đài Pat Ryder cho biết : tuy cho đến nay Pentagone chưa hề trả chi phí cho Starlink về các dịch vụ tại Ukraine (không loại trừ trường hợp có thể có các cơ quan khác của Chính phủ..trả !), nhưng cũng đã thảo luận cùng SpaceX, và những Công ty viễn thông khác, về các khả năng tiếp tục cung ứng dịch vụ liên lạc qua vệ tinh cho Ukraine..và cùng SpaceX nghiên cứu về “Chương trình Joint All Domain Control and Command (JADC2)( Phối hợp chung một Hệ thống Viễn thông Kiểm soát và Chỉ huy Chiến trường).và vai trò có thể có của Starlink trong việc liên kết các cấp Chỉ huy tại mặt trận..
Theo nguyên tắc căn bản : Vệ tinh là một hệ thống liên lạc khép kín (self contained) có khả năng nhận các tín hiệu, từ Trái đất và chuyển các tín hiệu này trở lại trái đất, bằng một transponder- (là một integrated receiver và transmitter) các tín hiệu vô tuyến đã chuyển đổi
(transponder = bộ phát đáp, thiết bị để nhận làn sóng vô tuyến và tự động chuyển đổi làn sóng này thành một tín hiệu khác)
Một vệ tinh sau khi được đặt vào quỹ đạo địa tĩnh= geostationary vẫn bị thay đổi đường bay (khoảng 1 độ / năm) theo các hướng từ Bắc xuống Nam hoặc từ Đông sang Tây, do lực hút của trái đất nên sẽ cần được điều chỉnh bằng các hệ thống đẩy (thrusters), gắn sẵn trên vệ tinh, để trở lại vị trí..Tùy khối lượng nhiên liệu mang theo để dùng cho thrusters, một vệ tinh có thể hoạt động trên quỹ đạo khoảng 20 năm.
Trọng lượng của Vệ tinh viễn thông có thể từ 1kg (micro-satellite) đến trên 6500 kg..
Các tiến bộ khoa học đã giúp thay đổi rất nhiều trong kỹ thuật chế tạo vệ tinh.. Từ Vệ tinh EarlyBird chỉ mang 1 transponder cho một kênh TV, hiện nay các vệ tinh viễn thông lớp Boeing 702 mang cả trăm transponders, và kỹ thuật nén số (digital compression) giúp 1 transponder chuyển một lúc đến 16 kênh TV; một vệ tinh có thể chuyển đến 1600 kênh TV!
Các vệ tinh hoạt động trên các quỹ đạo khác nhau :
- LEO= low Earth orbit. LEO hoạt động tại các cao độ giữa 160 và 1600 km trên mặt đất
- MEO = medium Earth orbit , cao độ từ 10 ngàn đền 20 ngàn km
(Các vệ tinh không hoạt động được giữa các tầng LEO và MEO vì tác hại của Van Allen radiation belt, ngăn cản mọi hoạt động điện tử)
- GEO = quỷ đạo địa tĩnh (geostationary hay geosynchronous orbit), cao độ trên 35 ngàn km (35,786 km) , tại quỹ đạo này, vệ tinh sau khi bay một vòng quanh trái đất lại trở về đúng chỗ cũ.
- Có thể thay Starlink bằng ?
Khi thảo luận về dịch vụ Internet cho Ukraine, Pentagon cũng đã nghĩ đến các Công ty Vệ tinh viễn thông khác.. có khả năng thay được Starlink. Một số Công ty cung ứng dịch vụ internet qua vệ tinh (internet connectivity) từ không gian được nêu tên như ViaSat, OneWeb, SES, Iridium, Inmarsat, Eutelsat và Avanti..(nêu tên nhưng chưa hẳn khả thi! Viasat KA-SAT đang cung cấp một số dịch vụ tại Ukraine, kể cả wi-fi miễn phí cho dân Ukraine tị nạn tại Slovakia có thể có lợi thế nhất)
Các nhà kỹ thuật cho biết : hiện nay chưa có công ty nào cạnh tranh nổi với SpaceX, có hoạt động ‘bao rộng=coverage’ toàn cầu với trên 3500 vệ tinh bay quanh quỹ đạo thấp (low Earth orbit) ở cao độ chừng 550 km, đồng thời cung cấp các hệ thống thu nhận tín hiệu (receiver terminals) rẻ tiền và dùng được ngay.. khi mở hộp đựng !
Starlink receiver.. gọn và nhẹ
Các vệ tinh bay trên quỹ đạo geosynchronous orbit =GEO, cao đô 36 ngàn km có khả năng ‘bao vùng’ toàn cầu, kể cả Ukraine (hiện được KA-SAT, Eutelsat, Intelsat, Avanti và Inmarsat sử dụng) có một số bất lợi so với các vệ tinh bay quanh ở quỹ đạo thấp :
- GEO dễ bị tấn công mạng (cyber attack), trường hợp xảy ra cho KA-SAT khi Nga trước khi xâm lăng đã ‘hacking’ (xâm nhập và phá quấy) các terminals thu sóng dưới đất của Ukraine vào tháng Hai 2022.
- Các networks của GEO hoạt động chậm hơn : thời gian tải (download) và chuyển (uplink) lâu hơn so với hệ thống vệ tinh bay ở quỹ đạo cao độ thấp..
Các Công ty Viễn thông (dân sự ?) hiện đang dùng các vệ tinh bay trong các quỹ đạo LEO (low orbit) và MEO =Median Earth Orbit cũng gặp nhiều khó khăn khi muốn ‘cạnh tranh’ với Starlink nhất là trong các vấn đề kỹ thuật :
- OneWeb tuy hiện có một hệ thống vệ tinh bay trong LEO, có thể cạnh tranh với Starlink nhưng hiện không có vệ tinh hoạt động bao vùng Ukraine, Công ty cho biết chỉ có thể chuyển vùng .. vào cuối năm 2023 ! OneWeb thông báo sẽ hoạt động bao các vùng phía Bắc Vĩ tuyến 50 (kể cả Bắc cực) và toàn bộ hệ thống vệ tinh của Công ty, kể cả các LEO chỉ có thể hoạt động phối hợp toàn diện trong năm tới và Ukraine ở dưới Vĩ tuyến 50 !
OneWeb (London) sẽ có dịch vụ toàn cầu vào 2023, sau khi đưa toàn bộ 648 vệ tinh LEO vào quỹ đạo
- Network của Amazon, có tên là Project Kuiper, theo dự án sẽ gồm 3236 vệ tinh..nhưng chưa ‘phóng’ và chỉ hoạt động được từ 2027-2027 ! Hai vệ tinh dự trù phóng lên quỹ đạo trong năm nay, đã bị chậm trễ do trục trặc của hỏa tiễn Vulcan (chuyên dùng để phóng vệ tinh..)
- Các vệ tinh của SES’s (Công ty Viễn thông Luxembourg) như O3b , O3b mPower , dùng quỹ đạo MEO, có một số khả năng kỹ thuật ‘tương tự như Starlink. (Công ty này đang cung cấp dịch vụ TV qua vệ tinh tại Ukraine và có nhân viên kỹ thuật tại Ukraine) có khả năng trong tương lai gần để thay cho Starlink nhưng các terminals lại không gọn và nhỏ như Starlink !
- Quan trọng của terminals/ receivers ?
Receiver, trong kỹ thuật điện tử , là những thiết bị= devices nhận các tín hiệu (như làn sóng vô tuyến) và chuyển đổi các làn sóng này sang một dạng có thể sử dụng như telephone receiver đổi các xung động điện (electrical impulses) thành tín hiệu để nghe (audio) ; radio và tv receivers nhận làn sóng điện từ chuyển thành âm thanh và hình ảnh..
Satellite terminal station, thuật ngữ để gọi chung một phức hợp=complex các trang bị viễn thông đặt trên mặt đất, hoạt động kết nối với một hay nhiều hệ thống khác, có khả năng chuyển và nhận các tín hiệu truyền thông từ các vệ tinh. Hiện nay có rất nhiều ‘satellite terminals’ như ESA (European Space Agency) dùng trong dân sự; SATCOM của Viasat dùng trong các mục tiêu quân sự Hải, Lục và Không quân Mỹ và điều hành cả các drones..
Về phương diện chiến tranh’, việc ứng dụng các hệ thống Vệ tinh Viễn thông thương mại vào ‘chiến trường’ (nhờ bài học Ukraine ) tùy thuộc hoàn toàn vào các receivers/terminals
Các chuyên gia vũ khí đồng thuận :
- Ưu điểm quan trọng nhất (ứng dụng vào mục tiêu quân sự) của SpaceX là các terminals rất rẻ tiền, tính di động cao và quan trọng nhất cho các quân nhân ngoài chiến trường là dễ lắp đặt và sử dụng được ngay khi cần.
Các network dùng GEO đòi hỏi phải có terminals to và cồng kềnh, nặng nề và tốn kém và ngay như một số terminals thiết kế cho các mạng (networks) LEO cũng không thể so sánh với hệ thống receiver SWaP của Starlink, gọn, nhẹ và rất mạnh..
‘Antenna hình dĩa của Starlink nặng khoảng 2.9 kg (6.4 lbs) vả toàn bộ receiver chỉ có vài bộ phận rời dễ lắp ráp với nhau’
Inmarsat Global Express cũng có terminals di động, nhưng không thể tự lắp vì phải cần ‘quay đúng hướng để nhắm vào vệ tinh’ : Hệ thống tuy di động, nhưng vẫn còn to, cồng kềnh và trị giá cả chục ngàn đô !
Các Công ty kỹ thuật vệ tinh khiển đang tập trung vào việc nghiên cứu các antenna dẹp (flat) và nhỏ nhằm đáp ứng cho nhu cầu dân sự (và nếu cần quân sự) có khả năng nhận các tín hiệu từ mọi vệ tinh bất kể quỹ đạo GEO, MEO và LEO
Intelsat là Công ty đầu tiên đã phát triển nột antenna chuyên biệt xếp vào loại liên kết ‘cross-country’, gọi là multi-orbit, tactical terminal = MOTT đáp ứng cho nhu cầu của Bộ Quốc Phòng Mỹ..
Công ty sản xuất antenna Kymeta cũng đang tập trung vào ‘multi-orbit’ antenna xoay trở được (steerable), đặc biệt là dạng dẹp(flat) gắn được trên các xe chiến đấu quân sự.. Terminal Osprey u8 của Kymena, tuy nặng đến 100 lbs nhưng phòng chống được các vụ tấn công mạng (cyberwar)và còn có thể chuyển đổi các nối kết cùng các vệ tinh LEO khác nhau trong ‘vài phần ngàn của một giây’ hơn nữa Osprey u8 rất khó bị gây ‘kẹt=jam’ tín hiệu.. Bộ QP Mỹ đã được cung cấp.. cả ngàn terminals Osprey và hiện dùng trong.. quân đội Mỹ.
(Hình dưới : Osprey u8 antenna cũa Kymera (flat panel antenna ) nối kết các vệ tinh LEO và cà GEO )
- Vệ tinh gián điệp ? .. và Nga thua tại Ukraine !
Vệ tinh gián điệp hay vệ tinh trinh sát, vệ tinh tình báo, thường được dùng để gọi các loại ‘vệ tinh’ dùng trong mục đích quân sự nên rất ít chi tiết về hoạt động và kỹ thuật của các vệ tinh loại này được tiết lộ. Các chi tiết mới được giải mật chỉ liên hệ đến hoạt động của các vệ tinh này từ trước 1972
Vệ tinh tình báo của Mỹ được chia thành nhiều loại :
- Vệ tinh cảnh báo sớm , báo động về các vụ phóng Phi đạn đạn đạo (Missile early warning)
- Vệ tinh khám phá các vụ nổ nguyên tử
- Vệ tinh thám sát điện tử : theo dõi và dò tìm các làn sóng liên lạc viễn thông ; nghe lén, truyền tin mật..
- Vệ tinh không ảnh quan sát, canh chừng bằng mắt Optical imaging surveillance
- Vệ tinh quan sát bằng radar Radar imaging surveillance
Hệ thống vệ tinh trinh sát của Mỹ
- Tình hình vệ tinh gián điệp của Nga
Trên giấy tờ, hiện nay Nga đang có ít nhất là hai vệ tinh tình báo đang hoạt động, nhưng các vệ tinh này.. có thực sự ‘làm việc’ không ? thì chưa rõ? Vệ tinh tình báo của Nga được giới quân sự Tây phương đánh giá là quá ít và kém về phẩm chất..: Nga, từ lâu, không chú trọng về ‘lực lượng’ vệ tinh viễn thông và thám sát, cảnh báo; đa số các vệ tinh Nga vẫn còn đang sử dụng các kỹ thuật lỗi thời và dùng các bộ phận điện tử nhập từ Phương Tây
Vệ tinh quân sự Nga sửa soạn được phóng tại Plesetsk Cosmodrome
Nga hiện nay có 2 vệ tinh ‘optical reconnaissance’ (quan sát và thám sát bằng mắt) đang bay trong quỹ đạo, gọi là Persona. Các vệ tinh này được phóng vào quỹ đạo từ 10 năm trước vả gần như hết hạn sử dụng. Khả năng phân giải hình ảnh (resolution) cùa các vệ tinh Persona là 50cm/ mỗi pixel
Vệ tinh gián điệp ‘tốt nhất’ của Mỹ Keyhole, độ phân giải được ước lượng 5cm/pixel Với độ này : chữ Z, sơn màu trắng, đánh dấu trên các chiến xa, thiết giáp của Nga tại mặt trận Ukraine , bị nhận diện rất rõ tại chiến trường..từ các vệ tinh bay trên quỹ đạo.
Ngoài ra Nga còn đi sau về kỹ thuật và thiết kế các loại vệ tinh ‘remote-sensing’ mà radar có thể ‘nhìn qua’ được mây..(vệ tinh Nga kém hữu hiệu khi trời có mây thấp che phủ!)
Theo các dữ liệu của Union of Concerned Scientists thì Nga hiện có Vệ tinh Kondor, duy nhất đang hoạt động. Vệ tinh này được đưa vào quỹ đạo năm 2014, theo dự tính có ‘tuổi thọ.. 5 năm’, và cũng có thể đã hết hoạt động ?
Tháng 2 năm 2022 ,Nga đã phóng lên quỹ đạo Vệ tinh Kosmos 2553 hay Neutron, rất ít chi tiết được biết, tuy nhiên các chuyên gia quân sự ghi nhận vệ tinh này thuộc loại radar-sensing tuyệt mật..Về kỹ thuật radar-sensing thì Nga còn chưa theo kịp Tây Phương..
- ..Vệ tinh gián điệp Tàu ?
Ngày 2 tháng 9, Tàu thông báo phóng vào quỹ đạo một vệ tinh điều hành nông nghiệp theo dõi các điều kiện thổ nhưỡng, thu hoạch ngũ cốc, và dự báo thời tiết..
Vệ tinh YaoGan 33 được phóng bằng hỏa tiễn Trường Chinh 4C từ Trung tâm phóng vệ tinh Jiuquan tại Cao nguyên Gobi. Đây là lần phóng thành công của Tàu lần thứ 35 trong năm
US Space Force đã ghi nhận 2 vật thể lạ trong quỷ đạo sau vụ phóng vệ tinh của Tàu.
Các quan sát viên quân sự cho rằng vệ tinh này dùng trong cả hai mục tiêu dân và quân sự ? Trong tháng 9, Tàu đã phóng một ‘nhóm’ 35 vệ tinh dùng trong nhiệm vụ thu thập các tín hiệu liên hệ đến tình báo
Ngày 7 tháng 7, Tàu đã phóng một nhóm 3 vệ tinh , mã số Yaogan 35 vào quỹ đạo. Nhóm này sẽ hợp chung với nhóm 6 vệ tinh trước (phóng vào tháng 11-2021 và tháng 6-2022), thành 9 nhóm bay trong quỹ đạo , cao độ khoảng 500 km.Tàu không đưa ra thông báo gì về các vệ tinh của họ
Nhóm 3 vệ tinh Yaogan 35 phóng từ Trung tâm Không gian Tứ Xuyên (Tàu)
Theo Nasaspaceflight, các vệ tinh trong loạt Yaogan 33, đưa vào quỹ đạo năm 2020 có thể thuộc loại space-based synthetic aperture radar (SAR) có thể ghi hình xuyên mây và trong đêm..
(Xin mời đọc một bài riêng về Vệ tinh gián điệp của Tàu..)
Trần Lý 10/2022
Nguồn: Cảm ơn Mr. TL chuyển.
biển xưa 