Mày mò chinh phục không gian

Mô hình vệ tinh nhỏ F1 của nhóm làm vệ tinh FPT trên quỹ đạo.

Bắt đầu từ năm 1999, Giáo sư Robert Twiggs ở đại học Stanford (Mỹ) đã khởi xướng ra ý tưởng chế tạo những vệ tinh siêu nhỏ hình lập thể, có kích thước 10x10x10 cm và chỉ nặng 1kg gọi là cubesat. Khác với những vệ tinh lớn mất nhiều năm chế tạo với đầu tư hàng triệu đô la, các vệ tinh lớp cubesat có thời gian phát triển ngắn từ 2-3 năm và chi phí thấp khoảng vài trăm nghìn USD.

Ý tưởng phát triển cubesat đã được hưởng ứng mạnh mẽ, đặc biệt là từ các viện nghiên cứu và các trường đại học ở Nhật, Mỹ và các quốc gia Tây Âu. Xuất phát từ trào lưu đó, một nhóm bạn trẻ ở FPT Software từ hơn một năm nay đã bắt tay vào nghiên cứu thiết kế chế tạo một vệ tinh nhỏ cubesat.

Tự làm vệ tinh

Vũ Trọng Thư, trưởng nhóm chế tạo vệ tinh của FPT Software, cho biết ý tưởng chế tạo vệ tinh nhỏ được anh đưa ra và trình lên công ty vào cuối năm 2008. Khi trình bày ý tưởng này, nhiều bộ phận trong công ty phản đối, không tin là có thể làm được. Thư và các thành viên trong nhóm đã mất khoảng hai tháng vận động và thuyết phục, cuối cùng dự án chế tạo vệ tinh cũng được lãnh đạo công ty, đặc biệt là Tổng giám đốc Nguyễn Thành Nam ủng hộ cho tiến hành. Đầu năm 2009, FPT Software ra quyết định thành lập Phòng nghiên cứu không gian FSpace với mục tiêu sau này sẽ trở thành một đơn vị nghiên cứu phát triển làm việc trong lĩnh vực hàng không vũ trụ.

Vũ Trọng Thư giới thiệu mô hình vệ tinh nhỏ F1.

Thư cho hay nhiệm vụ đầu tiên của nhóm FSpace là thiết kế, chế tạo, thử nghiệm và vận hành một vệ tinh nhỏ F-1 để học hỏi nắm bắt quy trình công nghệ, tiến tới chế tạo những vệ tinh lớn hơn và có thể tham gia vào các dự án vệ tinh của Việt Nam và quốc tế.

Vệ tinh F-1 có kích thước 10x10x20cm và nặng khoảng 2kg, được trang bị các camera để chụp ảnh trái đất và một số cảm biến đo nhiệt độ, từ trường trái đất để tìm hiểu môi trường trên quỹ đạo.

Mày mò từ A tới Z

Không xa lạ trên thế giới nhưng chế tạo vệ tinh vẫn còn là lĩnh vực mới mẻ ở Việt Nam, vì vậy Thư cho biết cả nhóm FSpace phải tự mày mò tìm hiểu mọi thứ trên mạng Internet, học hỏi kinh nghiệm của nước ngoài và nhờ sự tư vấn của các chuyên gia trong và ngoài nước.

Tập thu thử tín hiệu từ các vệ nhỏ tương tự F1 đã được phóng lên quỹ đạo.

Công việc đầu tiên của nhóm Fspace là nghiên cứu xây dựng trạm thu tín hiệu vệ tinh. Việc thu tín hiệu vô cùng khó bởi vệ tinh bay rất xa trái đất, khoảng cách tới trạm mặt đất trung bình khoảng 2.000km trong khi công suất phát sóng của vệ tinh thấp, chỉ có 1 watt. Đầu tiên nhóm bắt tay xây dựng trạm thu trên nóc tòa nhà FPT ở Cầu Giấy để “thực tập” thu tín hiệu từ các vệ tinh nước ngoài có quỹ đạo, chế độ phát sóng và công suất phát sóng tương tự với vệ tinh F-1.

Thư cho biết việc chế tạo vệ tinh F-1 được chia làm ba công đoạn: chế tạo mô hình kiểm tra chức năng (BreadBoard Model - BBM), chế tạo mô hình kỹ thuật (Engineering Model – EM) và cuối cùng là chế tạo mô hình bay (Flight Model – FM). Hiện tại, nhóm của Thư đã hoàn thành mô hình đầu tiên BBM.

Sau khi hoàn thành mô hình BBM của vệ tinh, nhóm đã tiến hành các thử nghiệm về mặt chức năng và thử nghiệm độ bền của vệ tinh. “Đến nay cả hai vấn đề này đã tạm ổn”, Thư cho hay. Với kết quả hiện nay, Thư tin rằng mô hình cuối cùng của vệ tinh F-1 sẽ hoàn tất vào cuối năm 2010 và dự kiến sẽ được phóng lên quỹ đạo vào năm 2011. Hiện tại, nhóm Fspace đang liên hệ với một số tổ chức cung cấp dịch vụ phóng vệ tinh nhỏ trên thế giới, với chi phí phóng dự kiến mất khoảng 160.000 USD cho vệ tinh F-1. Nhóm đã xin được giấy phép thu phát sóng cho trạm mặt đất từ Cục Tần số Vô tuyến điện (Bộ TT&TT) và đã nộp đơn xin cấp phép sử dụng tần số trên quỹ đạo lên Ủy ban quốc tế về vô tuyến điện nghiệp dư IARU.  

Học được sàng khôn

Sau hơn một năm mày mò làm vệ tinh, Thư kể nhóm đã gặp nhiều khó khăn. Nhiều thiết bị phải tìm hiểu cách sử dụng chúng, nhất là phải tìm cách làm cho các thiết bị trong vệ tinh như modem và máy thu phát sóng nói chuyện được với nhau. Khó khăn nữa là mua đồ, có nhiều thiết bị muốn mà không mua được. Cũng vì không có đồ chuyên dụng nên để đảm bảo tính tin cậy cho vệ tinh, nhóm phải khắc phục bằng cách thiết kế vệ tinh với nhiều thiết bị dự phòng: máy tính điều khiển của vệ tinh có 3 bộ, nguồn điện có 3 nguồn, và máy thu phát sóng radio cũng có 3 chiếc. Các thiết bị này được thiết kế độc lập với nhau để nếu chẳng may thiết bị này chết còn có thiết bị khác thay thế.

Ảnh mô hình mẫu của vệ tinh nhỏ F1.

Sau hơn một năm làm vệ tinh F-1, Thư cho biết cá nhân anh và các thành viên trong nhóm FSpace đã học được nhiều kiến thức mới, có thể tự tin ở trong việc liên lạc khoảng cách xa, có thể thiết kế hệ thống đảm bảo độ tin cậy cao cả về phần cứng và phần mềm. Đặc biệt, nhóm cũng mở rộng được quan hệ quốc tế qua việc tham gia các diễn đàn và tổ chức về hàng không vũ trụ. Tháng 10/2009 vừa qua, Thư đã được Liên đoàn vũ trụ quốc tế IAF mời tham dự Hội nghị vũ trụ quốc tế IAC tại Daejeon, Hàn Quốc và trình bày về dự án. Chặng đường tiếp theo còn dài và nhiều gian khó, nhưng những thành viên của nhóm FSpace đều tin tưởng vào thành công và quyết tâm thực hiện dự án đến cùng.

Đọc toàn bộ bài viết trên báo Bưu điện Việt Nam số Xuân Canh Dần