Vệ tinh phủ sóng khắp các lĩnh vực - Ảnh: Sciences

Sáng mai thức giấc, con người đã sử dụng vô số ứng dụng vệ tinh mà chẳng mấy khi để ý, như điện thoại, tivi, gọi đồ ăn, dự báo thời tiết, bản đồ hẹn hò. Lớn hơn nữa là được hưởng lợi từ an ninh quốc phòng, bảo vệ môi trường, quy hoạch đô thị, phát triển nông - lâm - ngư nghiệp.

Vệ tinh thay đổi cuộc sống con người

Một tên lửa đẩy được phóng sẽ mang theo một đến vài chục vệ tinh lên quỹ đạo. Mỗi vệ tinh có những nhiệm vụ khác nhau. TS Lâm Đạo Nguyên, giám đốc Trung tâm Ứng dụng công nghệ vũ trụ TP.HCM của VNSC (Trung tâm Vũ trụ Việt Nam thuộc Viện hàn lâm Khoa học và công nghệ Việt Nam), khẳng định: "Công nghệ vệ tinh ngày càng ảnh hưởng lớn đến sự vận hành thế giới".

Hằng ngày, anh Nguyên cùng các đồng nghiệp ngồi trước máy tính phân tích tín hiệu, quan sát, tìm kiếm những điểm sáng hy vọng. Việc nghiên cứu ứng dụng vệ tinh phục vụ đời sống là điều được ưu tiên ở VNSC.

Trên thế giới, công nghệ vệ tinh đã phát triển và thay đổi cuộc sống của người dân về mọi mặt. Các nước chưa phát triển cũng được hưởng lợi từ thành quả đó.

Bắt đầu ngày mới, sóng vệ tinh giúp bạn gọi bữa ăn sáng cho gia đình. Cũng nhờ sóng vệ tinh mà cửa hàng và người giao hàng định vị được bạn ở khu vực nào. Ở một nơi xa hơn, vệ tinh đang giúp thu hoạch nông nghiệp để tạo ra thực phẩm cho con người.

Gần gũi hơn, một số vệ tinh quản lý nguồn điện, nước, điều hướng giao thông trên đường, cảnh báo đoạn đường nào đang thông thoáng hay ùn tắc. Rồi sự di chuyển của máy bay, tàu hỏa, việc vận chuyển hàng hóa, trồng trọt, cảnh báo cháy rừng, lụt lội... tất cả phụ thuộc ngày càng nhiều vào vệ tinh.

Ở Việt Nam đang hưởng lợi ích từ ứng dụng của vệ tinh viễn thông. Như hệ thống kênh truyền hình, sóng điện thoại, các thiết bị thông minh, hay ứng dụng chỉ đường bằng định vị GPS.

Những ứng dụng mà Việt Nam đang nghiên cứu, sử dụng phần lớn là ảnh vệ tinh. Vệ tinh của Việt Nam trong thời gian tới nhằm mục tiêu quan sát Trái đất bằng ảnh rađa. "Vì sử dụng ảnh rađa cho độ ổn định cao do có thể chụp cả trong điều kiện trời có mây mù hoặc mưa gió và chụp vào ban đêm" - TS Nguyên cho biết.

Trong nông nghiệp, vệ tinh đang được áp dụng hiệu quả. "Chúng tôi bắt đầu tiếp cận ứng dụng vệ tinh từ năm 2018, kết quả thống kê các con số nhanh và độ chính xác cao hơn so với phương pháp cũ. Không phải chờ báo cáo của từng địa phương với cách tính ước chừng nữa" - anh Phan Sỹ Hiếu, trưởng phòng Trung tâm Tin học và thống kê, thuộc Bộ NN&PTNT.

Anh Hiếu là người tiên phong áp dụng ứng dụng ảnh vệ tinh trong công việc thống kê. Theo anh, kết quả đem lại có thể chưa phải hoàn chỉnh nhất nhưng là kết quả tốt nhất tại thời điểm này so với những phương pháp khác.

Ứng dụng vệ tinh trong việc theo dõi lúa, giúp nhà quản lý không chỉ đánh giá được năng suất, sản lượng mà còn biết được quá trình sinh trưởng của lúa. Qua màu sắc của lúa cho biết về độ dinh dưỡng thiếu hay thừa, bệnh bạc lá hay đốm nâu... "Phát triển ứng dụng hơn nữa sẽ rất tốt trong trồng trọt, thông tin thu được nhanh và độ chính xác khá cao" - ông Lê Thanh Tùng, cục phó Cục Trồng trọt, phụ trách khu vực phía Nam, chia sẻ.

Vệ tinh NanoDragon của Việt Nam chế tạo được phóng lên vũ trụ ngày 9-11 tại bãi phóng Uchinoura, Nhật - Ảnh: VNSC

Phát triển công nghệ lõi

Xác định phát triển vệ tinh để phục vụ đời sống con người là mục tiêu cơ bản, VNSC đã xây dựng được hai trung tâm ứng dụng công nghệ vệ tinh tại Hà Nội và TP.HCM.

Trên thế giới có ba loại ứng dụng vệ tinh chính: thứ nhất là vệ tinh viễn thông, truyền tải sóng liên lạc; hai là theo dõi, định vị GPS; thứ ba là chụp ảnh, quan sát Trái đất. Việt Nam đang tập trung phát triển mảng thứ ba, nghiên cứu sử dụng ảnh và chế tạo vệ tinh theo hướng ứng dụng này.

Anh Vũ Anh Tuân, phó tổng giám đốc phụ trách khối ứng dụng tại văn phòng Hà Nội, cho biết trung tâm đang tạo dựng các nhóm nghiên cứu đi theo hai hướng: "Một là tạo ra công nghệ lõi, làm chủ công nghệ này trong việc xử lý ảnh vệ tinh, làm sao khai thác được dữ liệu ảnh. Hai là trên cơ sở đó tạo ra ứng dụng phục vụ người dùng. Chúng tôi đã thu được kết quả ban đầu rất khả quan".

Anh Tuân phân tích: ảnh vệ tinh gồm hai loại chính là ảnh quang học và ảnh rađa. Ảnh quang học là loại ảnh trực quan giống như các bức ảnh thông thường, bằng mắt thường ai cũng nhìn thấy nhưng thông tin ít nhiều bị hạn chế. Tùy thuộc vào công nghệ chụp, ảnh quang học có chất lượng rất khác nhau nhưng có hạn chế chung là không chụp được các vật thể vào ban đêm và chụp xuyên mây.

Ảnh rađa cung cấp nhiều thông tin không có trên ảnh quang học, có thể chụp xuyên mây và chụp được ban đêm. Còn hạn chế của ảnh rađa là bức ảnh khó có thể nhận định bằng trực giác và chỉ dành cho người có chuyên môn. Nhưng vì chứa đựng lượng thông tin lớn bổ sung cho ảnh quang học nên công nghệ ảnh rađa được chọn để phát triển ứng dụng.

Tại VNSC, ảnh rađa đang được nghiên cứu theo nhiều hướng ứng dụng. Hướng đầu tiên là thành lập bản đồ dựa trên phân tích thông tin mặt nước. Sản phẩm này có ý nghĩa rất lớn trong cung cấp thông tin lũ lụt, vì Việt Nam hay lụt lội và để lại tác hại rất lớn. Nếu có thông tin sớm sẽ ứng phó kịp thời, giảm thiệt hại.

Ngoài việc phát hiện vùng ngập, ảnh rađa còn được phân tích mức độ ngập ở các vùng sử dụng đất khác nhau như ở đồng ruộng, khu vực nuôi trồng thủy sản, khu dân cư giúp ước tính nhanh thiệt hại trong khi các lực lượng liên quan chưa thể có mặt.

Riêng trong lĩnh vực thiên tai, thiệt hại do thiên tai hằng năm ở Việt Nam được ước tính là khoảng 1% GDP, tương đương khoảng 3,5 tỉ USD. Nếu sử dụng tốt hệ thống vệ tinh cảnh báo kịp thời, các chuyên gia quốc tế ước tính có thể giảm thiệt hại 10%, tức là có thể giảm 350 triệu USD/năm. Đây là con số rất lớn cho thấy lợi ích mà vệ tinh có thể đem lại.

Hướng thứ hai là sử dụng ảnh vệ tinh để phát hiện nhanh diện tích rừng bị mất, có thể đạt đến chu kỳ báo cáo hằng tháng hoặc nhanh hơn. Ứng dụng này được phía kiểm lâm rất hoan nghênh vì cung cấp thông tin định hướng quan trọng trong việc quản lý rừng, giảm bớt thời gian và công sức cho kiểm lâm địa bàn. 

Hiện nay, công nghệ này đã được vận dụng từ các nghiên cứu trên thế giới trong điều kiện Việt Nam, nhưng nhóm nghiên cứu còn cần tập trung mở rộng phạm vi ứng dụng cho các khu vực địa hình có độ dốc lớn ở nước ta.

Hướng ứng dụng thứ ba của ảnh rađa là nghiên cứu về phát hiện tràn dầu trên biển, gây ô nhiễm môi trường. Trên thế giới, công nghệ này đã phát triển và có tác dụng rất lớn trong việc răn đe, ngăn chặn các tàu xả dầu thải ra biển. Ngăn chặn trước sẽ có lợi hơn việc khắc phục hậu quả khi dầu đã ra môi trường.

Ngoài ra, VNSC đang kết hợp với các nhóm nghiên cứu của các nước như Mỹ, Thụy Sĩ để xác định độ lún các vùng đất bằng công nghệ giao thoa, đặc biệt là tại Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long. Điều thú vị là nhóm đang cùng các đồng nghiệp quốc tế nghiên cứu mối liên hệ giữa lún đất và ô nhiễm asen trong nước ở Đồng bằng sông Hồng.

Bên cạnh đó, có thể kể ra nhiều ứng dụng của ảnh vệ tinh trong các lĩnh vực như hỗ trợ quy hoạch đô thị, tính toán, đền bù giải phóng mặt bằng một cách nhanh chóng, chính xác, hoặc sử dụng ảnh để đo lường diện tích mỏ khoáng sản, kiểm tra lớp đất đá trên bề mặt...

Giá trị mà ảnh vệ tinh mang lại là độ chính xác cao, nhanh và kết quả thu được hoàn toàn khách quan, độc lập.

---------------------

"Chúng ta không thể cứ đi mua và phụ thuộc công nghệ vệ tinh của nước khác, đến lúc cần gấp thì họ đâu thể giúp được. Mục đích lớn hơn của Việt Nam là bảo vệ chủ quyền không gian vũ trụ, vấn đề có tầm quan trọng trong thời đại hiện nay".

Kỳ 3: Tầm nhìn chủ quyền không gian vũ trụ

Việt Nam - hành trình phóng vệ tinh vào vũ trụ - Kỳ 1: Vệ tinh Việt Nam bay lên vũ trụ

TTO - Sau 3 lần tạm dừng phóng vì lý do kỹ thuật và thời tiết, ngày 9-11-2021, vệ tinh NanoDragon đã được phóng thành công lên vũ trụ từ bãi phóng Uchinoura của Nhật.