Mô hình 3D của NanoDragon - Ảnh: VNSC

Vệ tinh do các kỹ sư Việt tự thiết kế, chế tạo, đánh dấu bước tiến mới trên con đường dần làm chủ công nghệ vệ tinh của quốc gia.

"Có những vệ tinh phải hủy phóng nhiều lần vì những nguyên do khác nhau, điều này cũng là bình thường. Vì một vệ tinh có giá từ vài chục đến vài trăm triệu USD, nếu để xảy ra sai sót dù rất nhỏ cũng có thể phá hủy cả khối tài sản lớn, nhiều công sức, trí tuệ" - tổng giám đốc VNSC (Trung tâm Vũ trụ Việt Nam, thuộc Viện hàn lâm Khoa học và công nghệ Việt Nam) Phạm Anh Tuấn chia sẻ.

Những ngày cân não

Đội ngũ hơn 100 cán bộ, nhân viên của VNSC cũng hồi hộp đếm ngược từng ngày. Và bây giờ là phút họ nhìn ngắm thành quả của mình - NanoDragon đã bay vào vũ trụ, thực hiện giấc mơ dần chinh phục vùng không gian thứ 5.

Theo lãnh đạo VNSC, không gian thứ 5 là không gian vũ trụ, ngoài những không gian vùng đất, vùng biển, vùng trời, vùng mạng mà chúng ta đang làm chủ. 

Năm 2017, dự án chế tạo vệ tinh NanoDragon được khởi động. Đây là vệ tinh lớp nano dạng cubesat 3U, nặng khoảng 4kg. 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 nhà khoa học, kỹ sư của VNSC.

NanoDragon có nhiệm vụ sử dụng thiết bị chụp ảnh quang học để xác thực chất lượng bộ điều khiển tư thế vệ tinh khi hoạt động trên quỹ đạo và tích hợp bộ thu tín hiệu nhận dạng tự động tàu thủy, sử dụng cho mục đích theo dõi, giám sát phương tiện trên biển.

Nhóm kỹ sư chế tạo gồm 20 người, một phần trong số 36 cán bộ đã được đào tạo bên Nhật. Số còn lại là các kỹ sư có tay nghề cao, kỹ sư trẻ ở trung tâm.

Phòng lắp ráp vệ tinh chỉ còn mô hình thử nghiệm và một vài linh kiện còn sót lại, một bàn giả lập không trọng lực trong thử nghiệm tư thế vệ tinh. Bảng treo tường vẫn còn ghi các thông số tính toán.

Hai kỹ sư trẻ là ThS Bùi Nam Dương và ThS Nguyễn Tiến Sự đã mô tả lại quy trình làm NanoDragon cho chúng tôi một cách ngắn gọn: "Mỗi phần việc do một nhóm nhỏ phụ trách, ban đầu chúng tôi ngồi chung lại với nhau để nắm rõ quy trình, sau đó lại tách ra để làm. Nhưng các bộ phận vẫn luôn kết nối với nhau để khớp từng chi tiết. Có rất nhiều cuộc họp, thảo luận diễn ra trong suốt quá trình làm".

Dương là kỹ sư nhiều kinh nghiệm, tham gia chế tạo từ vệ tinh đầu tiên của VNSC. Anh là một trong 36 cán bộ từng được gửi sang Nhật đào tạo làm vệ tinh. Dương phụ trách phần cơ khí. 

Cấu trúc vệ tinh gồm 7 phân hệ cơ bản: phân hệ cơ khí, phân hệ điều khiển nhiệt, phân hệ nguồn, phân hệ xác định và điều khiển tư thế, phân hệ truyền thông, phân hệ nhiệm vụ và phân hệ máy tính trung tâm.

"Cấu trúc cơ khí là phần không quá khó nhưng cũng không dễ - Dương cho biết - Chúng tôi gặp khó khăn trong khi tìm đơn vị gia công khoan, tạo lỗ công tắc điện. Một cái lỗ rất bé trên thành khung mỏng". Vì không có máy chuyên dụng, trong khi giá trị phần khung này lên tới vài chục ngàn đôla, rủi ro cao nên không ai muốn nhận. 

"Phần tích hợp để đưa vào trong khung lại càng khó vì sai số chỉ ở mức 0,1mm" - Dương nhấn mạnh.

Còn Sự là kỹ sư rất trẻ trong số 36 cán bộ của trung tâm được cử sang Nhật học. Ở vệ tinh này, Sự đảm nhận phân hệ nguồn. Không có điện vệ tinh sẽ "chết", đây được ví như là "trái tim" của vệ tinh.

Phân hệ nguồn của vệ tinh NanoDragon không cho phép có hệ thống dự phòng do các ràng buộc về chi phí, kích thước, khối lượng. Vì vậy, các thành phần của phân hệ nguồn phải được thiết kế, chế tạo nhằm đạt được độ tin cậy và độ ổn định cao nhất. 

Vệ tinh bay trên quỹ đạo là một thiết bị không thể được sửa chữa, mọi khâu chế tạo phải vượt qua được môi trường thử nghiệm khắc nghiệt mới có thể mang lại khả năng thành công cao nhất. 

"Tôi rất hào hứng được tham gia, vì cả đời có lẽ chỉ làm được 2-3 vệ tinh là cùng" - Sự cười nói.

Ông Vũ Việt Phương, phó tổng giám đốc phụ trách khối công nghệ chế tạo, cho biết: "Dù phải hoãn phóng nhiều lần và chờ đợi kết quả cuối cùng trong không gian, nhưng có thể nói NanoDragon đã vượt qua các bài thử nghiệm môi trường cuối cùng tại Nhật đã đánh dấu những thành công nhất định trên con đường tự chế tạo vệ tinh".

Tích hợp vệ tinh, một công đoạn khó trong chế tạo mà các kỹ sư Việt đã thực hiện - Ảnh: VNSC

3 lần Dragon Việt Nam vào vũ trụ

Trước đó, hai vệ tinh của VNSC "made in Vietnam" đã phóng thành công là PicoDragon được chế tạo năm 2011 - 2013 và MicroDragon năm 2013 - 2018.

Tên vệ tinh đã gây sự tò mò vì đều là Dragon, lãnh đạo của VNSC giải thích ý nghĩa mà họ đã chọn. Năm 2010, khi làm vệ tinh đầu tiên cũng đúng năm Hà Nội kỷ niệm 1.000 năm Thăng Long. Ông Tuấn đã lấy tích kỷ niệm này để gắn cho các dòng vệ tinh, một cái tên ý nghĩa "Rồng Việt Nam bay lên". 

Từ đó, tất cả vệ tinh dù loại nào cũng đều được gắn với tên rồng-Dragon.

Ngành vũ trụ Việt Nam đang sở hữu vệ tinh viễn thông VINASat-1, VINASat-2, vệ tinh quan sát Trái đất VNREDSat-1A và ba vệ tinh do VNSC tự chế tạo. Điều này đánh dấu từng bước đi chinh phục, làm chủ công nghệ vệ tinh của Việt Nam.

"PicoDragon được làm khi trung tâm mới thành lập, chúng tôi từ những ngành nghề khác nhau tập hợp lại, khởi đầu làm vệ tinh. Một vài cán bộ được cử sang trung tâm vũ trụ của JAXA, Nhật Bản để học những kiến thức cơ bản làm vệ tinh. Đó là những kiến thức rất bổ ích, khi về chúng tôi hiểu rõ hơn phải làm gì, rồi tự nghiên cứu, tìm tòi chế tạo trong niềm đam mê" - ông Phương chia sẻ.

Những con người chung khát vọng ngồi lại với nhau, tìm cách để chế tạo một vệ tinh với những tính năng rất cơ bản. PicoDragon là vệ tinh cỡ siêu nhỏ, có khối lượng 1kg. Nhiệm vụ là chụp ảnh Trái đất, đo đạc các thông số vệ tinh và môi trường vũ trụ từ các cảm biến gắn trên vệ tinh, thử nghiệm thông tin liên lạc với mặt đất. 

Với sự hỗ trợ của JAXA, vệ tinh được phóng thành công vào quỹ đạo ngày 19-11-2013 từ Trạm vũ trụ quốc tế ISS. Việc chế tạo và phóng thành công vệ tinh PicoDragon đã đem lại tự tin rất lớn cho các cán bộ VNSC.

Tiếp theo đến MicroDragon, vệ tinh này đã đưa VNSC tiến lên một mức cao hơn trong quá trình tiến tới làm chủ công nghệ chế tạo vệ tinh. 36 cán bộ trẻ của Trung tâm được cử tuyển, gửi đến 5 trường đại học hàng đầu của Nhật Bản để đào tạo cơ bản thạc sĩ về công nghệ vũ trụ.

Quá trình học được thực hành bằng việc chế tạo vệ tinh cỡ micro, đây là một phần của dự án Trung tâm Vũ trụ Việt Nam. Việc chế tạo MicroDragon với khối lượng 50kg có độ khó, phức tạp hơn rất nhiều so với PicoDragon và đã nâng tầm cán bộ VNSC. MicroDragon được phóng thành công lên quỹ đạo bằng tên lửa Epsilon 4, tại bãi phóng Uchinoura của Nhật vào ngày 18-1-2019.

Sau khi về nước, các cán bộ trẻ này được tham đề tài chế tạo vệ tinh NanoDragon trong khuôn khổ Chương trình khoa học công nghệ độc lập cấp nhà nước về công nghệ vũ trụ.

Nhóm kỹ sư phải tự thực hiện mọi việc của một dự án chế tạo vệ tinh, từ thiết kế, lựa chọn phương án, đặt mua linh kiện, chế tạo, thử nghiệm đến phối hợp với nhà phóng, đăng ký tần số...

Sau thành công của NanoDragon, VNSC dự định nghiên cứu, chế tạo vệ tinh lên đến 180kg. "Với kinh nghiệm và điều kiện hiện nay, chúng tôi hoàn toàn có khả năng thực hiện giấc mơ lớn hơn" - tổng giám đốc Phạm Anh Tuấn khẳng định.

Sáng mai thức giấc, con người đã sử dụng vô số ứng dụng vệ tinh mà chẳng mấy khi để ý như gọi đồ ăn, mở bản đồ hẹn hò...

Phóng thành công tên lửa mang vệ tinh NanoDragon của Việt Nam vào vũ trụ

TTO - Tên lửa Epsilon số 5 được điểm hỏa và phóng lên quỹ đạo vào lúc 7h57 sáng 9-11. Buổi phóng được phát trực tiếp trên các kênh thông tin của Cơ quan Hàng không vũ trụ Nhật (JAXA).