Trang chủ Công nghệ & Ứng dụng Công nghệ & Ứng dụng Chương trình phát triển vệ tinh “Made in Vietnam” của Trung tâm Vệ tinh Quốc gia

Chương trình phát triển vệ tinh “Made in Vietnam” của Trung tâm Vệ tinh Quốc gia

1. GIỚI THIỆU CHUNG

Công nghệ vũ trụ (CNVT) được đánh giá là “biểu tượng sức mạnh công nghệ và khả năng cạnh tranh công nghệ cao”, đồng thời là động lực quan trọng trong quá trình phát triển KH&CN của mỗi quốc gia. CNVT là một lĩnh vực công nghệ cao tích hợp nhiều ngành công nghệ khác nhau tạo ra lợi ích kinh tế lớn và thúc đẩy các ngành công nghệ phụ trợ khác phát triển theo. Đối với quốc gia đang phát triển như Việt Nam, CNVT đem lại những lợi ích thiết thực cho kinh tế - xã hội như: gia tăng năng lực dự đoán, phòng chống, giảm nhẹ thiên tai và biến đổi khí hậu; quản lý và phát triển nguồn tài nguyên thiên nhiên; góp phần giám sát và phát triển nông nghiệp; thiết lập cơ sở hạ tầng viễn thông và truyền hình qua vệ tinh, các ứng dụng định vị vệ tinh... Bên cạnh đó, với khả năng to lớn của CNVT, chúng ta không chỉ bảo vệ được vùng lãnh thổ, vùng trời, vùng biển mà còn bảo vệ được “chủ quyền và lợi ích trên không gian” của đất nước.

Nhận thức được tầm quan trọng của CNVT trong sự phát triển của đất nước, năm 2006, Chính phủ đã phê duyệt “Chiến lược nghiên cứu và ứng dụng CNVT đến 2020”. Mục tiêu của Chiến lược nghiên cứu và ứng dụng CNVT đến năm 2020 là đưa Việt Nam đạt trình độ trung bình khá trong khu vực với các nhiệm vụ chính: xây dựng và hoàn thiện khung pháp lý về nghiên cứu và ứng dụng CNVT; xây dựng cơ sở hạ tầng cho CNVT; nghiên cứu KH&CN vũ trụ; ứng dụng CNVT. Để đẩy mạnh việc hiện thực hóa Chiến lược này, Chính phủ đã thành lập Trung tâm Vệ tinh Quốc gia (TTVTQG) thuộc Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam vào năm 2011 nhằm tập trung phát triển bài bản và đồng bộ hạ tầng kỹ thuật, khả năng công nghệ và nguồn nhân lực cho công nghệ vệ tinh. Sau 5 năm thành lập, TTVTQG đã đạt được những bước đi đầu tiên đáng ghi nhận trên lộ trình tiến tới làm chủ công nghệ vệ tinh nhỏ quan sát trái đất cho Việt Nam.

Với mục tiêu xây dựng cơ sở hạ tầng và đào tạo nguồn nhân lực để có thể tự sản xuất vệ tinh “Made in Vietnam” đến năm 2022, TTVTQG đã và đang triển khai một số dự án liên quan đến thiết kế và phát triển các vệ tinh quan sát trái đất nhỏ từ các dòng pico - 1kg (PicoDragon), nano - 4kg (NanoDragon), micro - 50kg (MicroDragon) đến vệ tinh nhỏ LOTUSat - 600kg. Song song với việc thực hiện các dự án vệ tinh, TTVTQG đã thực hiện các hướng nghiên cứu ứng dụng quan trọng khác thông qua “Chương trình Khoa học và Công nghệ Vũ trụ” cấp quốc gia và các đề tài khoa học các cấp khác. 

2. CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN VỆ TINH

Mặc dù là một đơn vị còn trẻ về tuổi đời, song đội ngũ cán bộ, các nhà khoa học trẻ của TTVTQG đã nỗ lực phấn đấu không ngừng để từng bước đạt được mục tiêu làm chủ công nghệ vệ tinh. TTVTQG đã phát triển thành công vệ tinh PicoDragon, đang và sẽ triển khai các dự án vệ tinh NanoDragon, MicroDragon, LOTUSat theo đúng kế hoạch phát triển vệ tinh đã đặt ra. 

alt

Hình 1: Kế hoạch phát triển vệ tinh “Made in Vietnam” của TTVTQG đến 2022 

2.1. Vệ tinh PicoDragon

Pico Dragon có kích thước 10×10×11,35 cm, khối lượng 1,0 kg, là sản phẩm được phát triển bởi đội ngũ kỹ sư, nghiên cứu viên trẻ của VNSC. Toàn bộ các bước trong quá trình phát triển vệ tinh từ nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, tích hợp đến thử nghiệm đều được thực hiện tại Việt Nam. Việc thử nghiệm rung động, thử nghiệm nhiệt chân không được thực hiện tại phòng thí nghiệm không gian thuộc Đại học Tokyo và một số thử nghiệm khác tại Cơ quan Hàng không Vũ trụ Nhật Bản - JAXA, Công ty Hàng không vũ trụ IHI (Nhật Bản). Nhiệm vụ của vệ tinh là chụp ảnh Trái Đất, đo đạc một số thông số vệ tinh và môi trường vũ trụ bởi các cảm biến gắn trên vệ tinh và thử nghiệm thông tin liên lạc với mặt đất.

alt

Hình 2: PicoDragon và hai vệ tinh Cubesat trong quá trình phóng 

Ngày 19/11/2013, vệ tinh siêu nhỏ “Made in Vietnam” mang tên PicoDragon đã được phóng thành công vào quỹ đạo từ cánh tay máy trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Sau khi được thả ra từ cánh tay robot vệ tinh thực hiện các bước khởi động như kiểm tra trạng thái làm việc, đo đạc các thông số môi trường, đảm bảo đạt yêu cầu cho việc bung ăng ten và khởi động hệ thống thu phát tín hiệu vô tuyến. Bốn tiếng sau khi triển khai, tín hiệu đầu tiên của PicoDragon đã được ghi nhận bởi trạm mặt đất ở Nhật Bản. Trạm mặt đất TTVTQG cũng đã ghi nhận thành công tín hiệu dẫn đường trong khi vệ tinh đi qua Hà Nội lần đầu tiên. Với cột mốc này, PicoDragon đã trở thành vệ tinh “Made in Vietnam” đầu tiên hoạt động thành công trong không gian.

alt

Hình 3: Ghi nhận thành công tín hiệu của PicoDragon tại trạm mặt đất ở TTVTQG 

2.2. Vệ tinh NanoDragon

Trên cơ sở thành công của dự án vệ tinh PicoDragon, một dự án phát triển vệ tinh NanoDragon đang được đề xuất triển khai trong vòng 3 năm (2017-2019), có khối lượng từ 4 đến 6 kg, có kích thước khoảng 10×10×34 cm. Một trong những mục tiêu chính của đề tài là Hỗ trợ, nâng cao hiệu quả làm việc của hệ thống nhận dạng tự động tàu thủy (AIS). Ứng dụng thí điểm công nghệ quản lý, giám sát các tàu cá tiến tới hỗ trợ nâng cao năng lực quản lý, giám sát của nhà nước cho các tàu thuyền. Ngoài ra vệ tinh cũng góp phần kiểm tra tính phù hợp và chuẩn hóa các kết quả nghiên cứu liên quan tới hệ thống xác định và điều khiển tư thế vệ tinh (ADCS) mà Trung tâm Vệ tinh Quốc gia đã thực hiện trong giai đoạn 2013-2016.

Các dữ liệu và kết quả nghiên cứu khoa học thu được từ vệ tinh NanoDragon ngoài việc phục vụ cho các nghiên cứu tại Trung tâm Vệ tinh Quốc gia và các Viện nghiên cứu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam thì có thể ứng dụng trong việc hỗ trợ cho các ngành giao thông hàng hải, đánh bắt thủy hải sản và các trung tâm cứu hộ, cứu nạn biển tại Việt Nam.

2.3. Vệ tinh MicroDragon

Bên cạnh đó, TTVTQG đã hợp tác với các trường đại học của Nhật Bản triển khai dự án chế tạo vệ tinh MicroDragon với khối lượng khoảng 50 kg tại Nhật Bản theo hợp phần đào tạo cơ bản của dự án Trung tâm Vũ trụ Việt Nam. Tại đây, 36 kỹ sư của TTVTQG được cử đến 5 trường đại học của Nhật Bản tham gia khóa học thạc sỹ CNVT, đồng thời cùng tham gia thiết kế, chế tạo, thử nghiệm vệ tinh MicroDragon dưới sự hướng dẫn trực tiếp của các giáo sư Nhật Bản. Thông qua dự án này, các kỹ sư Việt Nam không chỉ có cơ hội tiếp thu kiến thức cơ bản về công nghệ vệ tinh mà còn được trực tiếp tham gia thực hành chế tạo vệ tinh Micro, tích lũy kinh nghiệm trong quy trình phát triển vệ tinh. Nhiệm vụ chính của vệ tinh MicroDragon là quan sát vùng bờ biển của Việt Nam nhằm xác định chất lượng nước biển, dự báo những vùng nước thích hợp nhất cho việc nuôi trồng thủy sản. Hiện nay, vệ tinh đang trong giai đoạn thiết kế tích hợp và sẽ được hoàn thành theo kế hoạch vào tháng 9/2017. Dự kiến vào giữa năm 2018, vệ tinh sẽ được phóng lên quỹ đạo bằng tên lửa Epsilon của Nhật Bản theo chương trình hỗ trợ của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA). 

alt

Hình 4: Thử nghiệm dao động cho vệ tinh MicroDragon vào tháng 12/2016 tại Trung tâm thử nghiệm vệ tinh nhỏ, Viện Công nghệ Kyushu, Nhật Bản 

2.4. Vệ tinh LOTUSat

Cuối cùng, hai vệ tinh sử dụng công nghệ tiên tiến SAR (radar khẩu độ tổng hợp) có độ phân giải cao và hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, LOTUSat-1&2 có khối lượng khoảng 600 kg, sẽ được phát triển trong khuôn khổ của dự án Trung tâm Vũ trụ Việt Nam. Kế hoạch phát triển của LOTUSat-1&2 được chia thành hai giai đoạn, cụ thể: LOTUSat-1 sẽ được sản xuất ở Nhật Bản với sự tham gia của các kỹ sư Việt Nam, LOTUSat-2 sẽ được lắp ráp và thử nghiệm tại Trung tâm lắp ráp, tích hợp và thử nghiệm vệ tinh (AIT) tại Hòa Lạc, đánh dấu khả năng tự phát triển vệ tinh nhỏ quan sát trái đất của Việt Nam. Vệ tinh LOTUSat-1 sẽ bắt đầu được thiết kế, chế tạo vào đầu năm 2017.

3. CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU KHÁC TẠI TTVTQG

Song hành cùng những bước đi nhằm tiến tới làm chủ công nghệ vệ tinh và các thiết bị mặt đất phụ trợ, TTVTQG luôn quan niệm rằng việc đầu tư vào nghiên cứu ứng dụng công nghệ vệ tinh và triển khai phục vụ đời sống mới là mục đích cuối cùng của CNVT. Mục tiêu của quá trình này chính là đưa được các ứng dụng, các lợi ích mà vệ tinh đem lại, nhằm mục đích góp phần và thúc đẩy nhanh sự phát triển của đất nước thông qua những đóng góp thiết thực như phòng chống giảm nhẹ thiên tai, quản lý rừng, nông nghiệp, đánh giá tác động biến đổi khí hậu, môi trường và phát triển kinh tế biển. Theo kế hoạch của dự án Trung tâm Vũ trụ Việt Nam, sẽ có 32 cán bộ được cử đi đào tạo về ứng dụng ảnh và khai thác các vệ tinh LOTUSat từ năm 2017. 

Bên cạnh đó, TTVTQG đã quan tâm hỗ trợ đẩy mạnh các hoạt động nghiên cứu cơ bản trong lĩnh vực khoa học vũ trụ và vật lý thiên văn. Điển hình như nhóm nghiên cứu xuất sắc ở Phòng Vật lý thiên văn và vũ trụ thuộc TTVTQG với nòng cốt gồm hầu hết các cán bộ, nghiên cứu viên có trình độ tiến sĩ, được dẫn dắt và cố vấn bởi GS. Pierre Darriulat - một nhà vật lý hàng đầu quốc tế, viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Pháp từ năm 1986. Trong thời gian tới, TTVTQG tiếp tục đưa vào hoạt động các đài quan sát thiên văn và nhà chiếu hình vũ trụ tại Nha Trang và Hòa Lạc nhằm thúc đẩy các hoạt động giáo dục khoa học cộng động và nghiên cứu khoa học. 

4. ĐÁNH GIÁ

Sau 5 năm đi vào hoạt động, với nhiều giải pháp tổng thể toàn diện, đồng bộ và chủ động, từ con số 31 cán bộ ban đầu khi thành lập năm 2011, TTVTQG đã xây dựng được một đội ngũ tương đối vững mạnh với tổng số nhân lực là 132 người, bao gồm 13 tiến sỹ, 47 thạc sỹ với 87% cán bộ nghiên cứu trẻ dưới 40 tuổi. Với hạ tầng được đầu tư hiện đại và đồng bộ thông qua dự án Trung tâm Vũ trụ Việt Nam, vào năm 2022, TTVTQG sẽ trở thành một trung tâm khoa học công nghệ hiện đại của đất nước, cụ thể: có hạ tầng CNVT hiện đại hàng đầu Đông Nam Á; làm chủ công nghệ để tự sản xuất vệ tinh nhỏ quan sát trái đất “Made in Vietnam”; đưa sản phẩm ứng dụng CNVT vào hỗ trợ lớn cho phòng chống, giảm nhẹ thiên tai và biến đổi khí hậu, quản lý và phát triển nguồn tài nguyên thiên nhiên; có đội ngũ 300 cán bộ trẻ được đào tạo bài bản trong và ngoài nước. Đây là đội ngũ nhân lực chất lượng là cơ sở cho việc phát triển ngành công nghiệp vũ trụ Việt Nam trong tương lai.

PHẠM ANH TUẤN, VŨ VIỆT PHƯƠNG, LÊ XUÂN HUY, NGUYỄN TRƯỜNG THANH, TRƯƠNG XUÂN HÙNG, HOÀNG THẾ HUYNH

 (Trung tâm Vệ tinh Quốc gia, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam )

Theo Tạp chí Tự động hoá ngày nay số 191+192 (tháng 1+2/2017) 

 


Newer news items:
Older news items:

 

Hỗ trợ online

Hỗ trợ Web
Mr Phương: 0988906030

Liên kết & Quảng cáo


 
 
 

logost new




 


 



Nhà tài trợ


Sửa biến tần

Mới cập nhật

Tìm kiếm

Quảng cáo&Liên kết