Bài 1: Vệ tinh "Rồng Việt Nam" và giấc mơ bay vào vũ trụ

Các vệ tinh PicoDragon, MicroDragon hay NanoDragon - những chú Rồng nhỏ là các sản phẩm nằm trong lộ trình phát triển Vệ tinh nhỏ “Made in Vietnam” của Trung tâm Vũ trụ Việt Nam thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (Viện Hàn lâm) nhằm thực hiện “Chiến lược phát triển và ứng dụng khoa học và công nghệ vũ trụ đến năm 2030” đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt vào ngày 4/2/2021. 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 các nhà khoa học trẻ của Trung tâm Vũ trụ thực hiện tại Việt Nam một cách chính xác và cẩn trọng.

Hiện thực hóa giấc mơ “bay vào vũ trụ”

Công nghệ vũ trụ được coi là biểu tượng sức mạnh công nghệ cao của mỗi quốc gia. Đây là một ngành công nghệ cao, được tích hợp từ nhiều ngành khoa học khác nhau, nhằm chế tạo, điều khiển và khai thác ứng dụng các phương tiện như vệ tinh nhân tạo, tàu vũ trụ, tên lửa, trạm mặt đất..., góp phần đảm bảo an ninh quốc phòng, cảnh báo sớm thảm họa thiên tai, quản lý tài nguyên thiên nhiên, giám sát môi trường, và quản lý lãnh thổ...

Với xu thế phát triển của khoa học hiện nay, công nghệ vũ trụ được xác định là một trong những công nghệ ưu tiên cần phát triển và Việt Nam cũng nằm trong xu thế này. Trên thực tế, những năm gần đây, Việt Nam đã bắt đầu tăng tốc để có thể chạm được vào “địa hạt” của công nghệ vũ trụ - lĩnh vực công nghệ hiện đại nhất hiện nay.

PicoDragon là vệ tinh đầu tiên do Việt Nam tự phát triển hoạt động thành công trong không gian

Đầu tháng 8 năm 2013, PicoDragon - chú Rồng nhỏ của Việt Nam có kích thước 10 x 10 x 11,35 cm, nặng 1kg đã được phóng thành công lên không gian. Sau 3 tháng lưu giữ trên Trạm Vũ trụ Quốc tế ISS, PicoDragon đã được đưa vào quỹ đạo ngày 19/10/2013. Sau đó, trạm mặt đất tại Việt Nam và các nơi trên thế giới cũng đã ghi nhận thành công tín hiệu liên lạc. Đây có thể coi là cột mốc quan trọng trong việc đánh dấu PicoDragon trở thành vệ tinh do Việt Nam tự phát triển đầu tiên hoạt động thành công trong không gian. Vệ tinh PicoDragon là sản phẩm đầu tay của đội ngũ phát triển vệ tinh của Trung tâm Vũ trụ Việt Nam.

Sau vệ tinh PicoDragon, Việt Nam tiếp tục thực hiện dự án chế tạo vệ tinh MicroDragon với khối lượng 50 kg tại Nhật Bản. Tại đây, 36 kỹ sư của Trung tâm Vũ trụ Việt Nam được cử đến 5 trường Đại học hàng đầu Nhật Bản tham gia khóa học thạc sỹ công nghệ vũ trụ, đồng thời tham gia thiết kế, chế tạo, thử nghiệm vệ tinh MicroDragon dưới sự hướng dẫn trực tiếp của các giáo sư Nhật Bản. Đúng 7h50 phút (giờ Việt Nam) ngày 18/1/2019, tên lửa đẩy Epsilon của Nhật Bản đã đưa vệ tinh MicroDragon của Việt Nam cùng 6 vệ tinh khác của Nhật bay lên vũ trụ từ Trung tâm vũ trụ Uchinoura. Khoảng 1 tiếng sau khi được phóng lên (8h55 phút), MicroDragon đã tách khỏi tên lửa đẩy và đi vào quỹ đạo, bắt đầu làm việc trong không gian. MicroDragon là vệ tinh được phát triển hoàn toàn bởi các kỹ sư Việt Nam để thực hiện các nhiệm vụ chụp ảnh vùng biển ven bờ của Việt Nam. Các ảnh vệ tinh thu được giúp các nhà khoa học phân tích chất lượng nước, phục vụ ngành đánh bắt, nuôi trồng thủy hải sản...

Tiếp nối vệ tinh MicroDragon, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam đã nghiên cứu phát triển vệ tinh lớp nano dạng cubesat 3U có tên NanoDragon nặng khoảng 4 kg. Toàn bộ quá trình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, tích hợp, thử nghiệm chức năng vệ tinh được thực hiện hoàn toàn tại Việt Nam, bởi các cán bộ nghiên cứu của Trung tâm Vũ trụ Việt Nam. Vệ tinh có hai nhiệm vụ chính đó là sử dụng một thiết bị chụp ảnh quang học để phục vụ quá trình xác thực chất lượng bộ điều khiển tư thế vệ tinh khi hoạt động trên quỹ đạo và tích hợp một bộ thu tín hiệu nhận dạng tự động tàu thủy sử dụng cho mục đích theo dõi, giám sát phương tiện trên biển. Ngày 9/11/2021, vệ tinh NanoDragon đã được phóng thành công lên quỹ đạo bởi tên lửa Epsilon 5 từ Trung tâm Vũ trụ Uchinoura, Nhật Bản.

Con đường đến vinh quang

Là một trong số những người đầu tiên tham gia vào dự án chế tạo vệ tinh PicoDragon, TS Lê Xuân Huy - Phó Tổng giám đốc Trung tâm Vũ trụ Việt Nam cho biết: Khi bắt tay vào nhiệm vụ này năm 2007, thành viên của nhóm là những cán bộ, kỹ sư đến từ nhiều lĩnh vực khác nhau: Điện - điện tử, Cơ khí… Thời điểm đó làm nhiều về robot nên khi tham gia vào lĩnh vực thiết kế, chế tạo vệ tinh, chúng tôi rất lo lắng vì đây là lĩnh vực mới ở Việt Nam, cùng với đó, tài liệu về công nghệ vệ tinh rất hạn chế nhất là trong điều kiện chúng ta đang bị cấm vận về công nghệ cao. Tuy nhiên, chúng tôi rất hào hứng khi được làm nhiệm vụ này bởi đây là lĩnh vực hàng đầu không chỉ ở Việt Nam và trên thế giới.

Nhóm kỹ sư tham gia nghiên cứu, thiết kế chế tạo vệ tinh mang tên "chú Rồng nhỏ- Pico Dragon" của Việt Nam cùng ban lãnh đạo Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (Ảnh: VNSC)

Khi được hỏi lý do đặt tên của 3 vệ tinh đều là Dragon - Rồng, TS Lê Xuân Huy cười cho biết: "Biểu tượng con Rồng gắn liền với văn hóa của Việt Nam, đây được coi là “linh vật” biểu tượng cho sức mạnh và sự may mắn, chúng tôi muốn đưa tinh thần đó vào trong vệ tinh. Vệ tinh đầu tiên chúng tôi sử dụng chữ Pico cũng với suy nghĩ nhỏ bé thôi nhưng nó chắt lọc sự tinh túy của hoạt động nghiên cứu, công sức và tâm huyết của các cán bộ, kỹ sư đặt vào trong sản phẩm đầu tiên đó”.

Theo TS Huy, quy trình phát triển vệ tinh có nhiều bước, nhưng đầu tiên chúng ta phải xác định nhiệm vụ vệ tinh đó lên quỹ đạo để làm gì? Sau khi xác định thì chúng ta mới hình thành nên cấu hình, các thiết kế sơ bộ của vệ tinh và chi tiết hóa các thiết kế đó.

“Khi vệ tinh được phóng lên, thoát khỏi mặt đất, hầu như không thể có bất kỳ tác động vật lý nào tới vệ tinh. Toàn bộ quá trình hoạt động của vệ tinh trong vòng 5 năm, hay 10 đến 20 năm sẽ không có hoạt động bảo hành, bảo trì, hay bảo dưỡng. Đây là những điểm làm nên điều kiện hoạt động khắc nghiệt của vệ tinh, đội ngũ thiết kế, chế tạo phải gạn lọc các linh kiện, thiết bị phù hợp thiết kế, nhằm thỏa mãn được các yêu cầu hoạt động này”- TS Huy nhấn mạnh.

Cũng là một trong những thành viên tham gia nhóm thiết kế, chế tạo từ những ngày đầu của dự án, Thạc sỹ Nguyễn Thị Thảo cho hay: Trong điều kiện khó khăn về tài liệu, kinh nghiệm hầu như không có gì, không còn cách nào khác chúng tôi phải tự mày mò nghiên cứu … Là thành viên chính chế tạo MicroDragon, khi chế tạo vệ tinh ở Nhật Bản, ngoài chỉ dẫn của các Giáo sư, còn lại toàn nhóm sẽ phải tự tìm hiểu, nghiên cứu, tự tìm lỗi sai và đưa ra giải pháp để khắc phục.

Các kỹ sư, nhà khoa học trẻ của Trung tâm Vũ trụ Việt Nam cùng các giáo sư hướng dẫn người Nhật Bản vui mừng sau khi thu nhận được những tín hiệu đầu tiên của vệ tinh MicroDragon

TS Lê Xuân Huy chia sẻ, có nhiều khó khăn đặc biệt là cơ sở hạ tầng và trang thiết bị phục vụ cho nghiên cứu, thiết kế, chế tạo vệ tinh, bởi cần phải có các máy móc giả lập trong môi trường quỹ đạo để có thể thiết kế, chế tạo và thử nghiệm. Trong khi nhóm thực hiện dự án kinh nghiệm chưa có, kiến thức mới “chập chững” học việc, hạ tầng thiếu thốn, phải thử nghiệm không chỉ một lần mà phải nhiều lần để đảm bảo tính ổn định của vệ tinh.

“Quá trình thực hiện chúng tôi cũng phải thay đổi thiết kế nhiều lần cho phù hợp với điều kiện của Việt Nam, do nhiều chi tiết, linh kiện đặt mua thuộc lĩnh vực công nghệ cao, gặp khó khăn trong chính sách xuất khẩu của các nước”- TS Huy cho hay.

Năm 2017, Dự án Trung tâm Vũ trụ Việt Nam phải tạm dừng để Chính phủ rà soát, đánh giá hiệu quả, đây là giai đoạn khó khăn của Trung tâm Vũ trụ Việt Nam nói chung và các thành viên của nhóm tham gia dự án nói riêng khi phải mất 2 năm để giải trình với các cơ quan liên quan, một số cán bộ, nhân lực được tuyển dụng vào Trung tâm để làm vệ tinh trong giai đoạn này đã chuyển đổi sang công việc khác để có thu nhập, đảm bảo đời sống.

“Chúng tôi đã phải động viên nhau rất nhiều để cùng cố gắng vượt qua khó khăn, chia nhỏ mục tiêu của từng giai đoạn để thực hiện”- TS Huy chia sẻ.

Vượt qua nhiều khó khăn, thử thách các nhà khoa học trẻ đã tiếp tục hoàn thành Vệ tinh NanoDragon (Ảnh: VNSC)

Câu tục ngữ “Lửa thử vàng - Gian nan thử sức” quả đúng với các thành viên của nhóm nghiên cứu. Tuy nhiên, những gian nan đó khi vượt qua đã mang lại những “trái ngọt” cả sự “vinh quang” cho các thành viên trong nhóm nói riêng, Viện Hàn lâm và Việt Nam nói chung.

Trở lại thời điểm năm 2013 khi phóng vệ tinh PicoDragon, đã mang lại cơ hội cho các kỹ sư trẻ, Thạc sỹ Nguyễn Thị Thảo chia sẻ, trước khi có vệ tinh PicoDragon tất cả các thành viên trong nhóm chưa có kinh nghiệm làm vệ tinh, sau đó cả đội đã vượt qua được, đã chế tạo thành công vệ tinh nhỏ và hiểu quy trình chế tạo vệ tinh qua các bước như thế nào. Đây là nền tảng, cơ sở để chúng tôi có thể đi ra quốc tế trình bày chia sẻ kinh nghiệm để học hỏi các chuyên gia trên thế giới đã làm những vệ tinh to, phức tạp hơn, cũng như tự tin có thể nhận làm các vệ tinh lớn hơn mà Chính phủ giao.

Bài 2: Bảo vệ quyền lợi quốc gia trên không gian vũ trụ