Starlink và "cuộc chiến" giữa các chòm sao vệ tinh

TTCT - Internet vệ tinh, một dịch vụ từng là xa xỉ, nhiều khả năng sẽ trở nên phổ biến hơn trong thời tới nhờ sự tham gia của nhiều nhà cung cấp phá vỡ thế độc quyền của Starlink.

Đang có nhiều động lực cho một thời kỳ bùng nổ của

Đang có nhiều động lực cho một thời kỳ bùng nổ của Internet vệ tinh. Nhiều quốc gia cần đưa Internet đến những cộng đồng hẻo lánh và đảm bảo các cơ sở hạ tầng quan trọng không bị mất kết nối. Các nhà sản xuất điện thoại đang tích hợp năng lực vệ tinh vào những thiết bị đời mới của mình. Các hãng hàng không muốn hành khách có thể xem Netflix trong chuyến bay "mượt" như trên mặt đất.

Starlink vẫn độc tôn, nhưng…

Các vệ tinh Starlink chiếm hơn một nửa số vệ tinh đang hoạt động trên quỹ đạo Trái đất, theo Jonathan McDowell, nhà vật lý thiên văn tại Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian ở Mỹ. "Đặc biệt là ở quỹ đạo Trái đất tầm thấp (low-Earth orbit, hay LEO), họ đang có vị thế độc tôn, nhất là nếu xét đến các vệ tinh cỡ lớn" - McDowell nói với trang IEEE Spectrum.

Trên ấn phẩm chuyên ngành Broadband Breakfast, một nhà phân tích từ công ty tư vấn Strand Consult cho biết nếu ví Kuiper (một dự án Internet vệ tinh của Amazon) như một tiệm burger thì Starlink "vận hành cả chuỗi McDonald's liên hành tinh".

Theo trang tổng hợp dữ liệu về lĩnh vực vệ tinh planet4589.org do McDowell sáng lập, tính đến tháng 3-2025 Starlink có 7.050 vệ tinh đang hoạt động trên quỹ đạo Trái đất tầm thấp, trong khi Kuiper chỉ có vỏn vẹn 2 vệ tinh nguyên mẫu (prototype, bản thử nghiệm) trên bầu trời. Vị thế dẫn đầu này đã được Starlink thiết lập từ năm 2020 khi hãng đã phóng nhiều vệ tinh lên LEO hơn tất cả các đối thủ khác cộng lại, theo tạp chí Technology Magazine.

Starlink cung cấp dịch vụ Internet cho hơn 4,5 triệu thuê bao trên toàn thế giới, nhiều người trong số này sống ở những khu vực địa lý mà nếu không có Starlink thì cũng không có kết nối Internet đáng tin cậy, theo tạp chí Wired.

Tuy nhiên, ngay cả với sự hiện diện không ai sánh bằng trên quỹ đạo Trái đất của Starlink hiện nay, dịch vụ Internet vệ tinh của họ vẫn phải đối mặt với giới hạn về tổng số thuê bao có thể phục vụ.

Năm 2021, công ty tư vấn Moffett Nathanson có trụ sở tại New York đã công bố một báo cáo kỹ thuật ước tính rằng ngay cả với lịch trình dày đặc để đưa thêm vệ tinh lên không gian, Starlink có thể chỉ có khả năng cung cấp kết nối Internet cho không quá 1% hộ gia đình tại Mỹ.

Bình luận với trang ISEE Spectrum, nhà phân tích Craig Moffett của Moffett Nathanson cho biết dù một số yếu tố trong các tính toán ban đầu đã thay đổi sau 4 năm (chẳng hạn Starlink ngày nay đã có nhiều vệ tinh hơn trên quỹ đạo), "thị trường có thể tiếp cận của Starlink vẫn bị bó chặt bởi năng lực cung ứng".

Rõ ràng, miếng bánh Internet vệ tinh vẫn còn rất lớn để chào đón những tay chơi khác. Gần đây, nhà mạng T-Mobile ở Mỹ đã bắt tay với Starlink để cung cấp gói dịch vụ "Starlink on T-Mobile" cho phép khách hàng duy trì kết nối ở những khu vực sóng điện thoại chưa phủ đến.

Khi người dùng ra khỏi khu vực phủ sóng của T-Mobile, điện thoại của họ có thể ngay lập tức chuyển hướng sang kết nối đến vệ tinh Starlink mà không cần bất cứ thao tác thiết lập nào. "Họ phối hợp vô cùng chặt chẽ với Google và Apple để đảm bảo rằng đây là một trải nghiệm cực kỳ dễ dàng - Wired dẫn lời Anshel Sag, chuyên gia phân tích tại công ty nghiên cứu và tư vấn Moor Insights & Strategy - Bạn không cần cài đặt một ứng dụng hay nhấn bất kỳ nút nào. Nó cứ thế mà hoạt động".

Starlink có thể dẫn đầu cuộc chơi, nhưng không phải tay chơi duy nhất trong cuộc cạnh tranh giành chỗ trên quỹ đạo Trái đất. Cùng ngày T-Mobile công bố quan hệ đối tác với Starlink, Ủy ban châu Âu (EC) cũng thông báo đã ký hợp đồng đưa một hệ thống gồm 290 vệ tinh vào quỹ đạo như một phần của chương trình Cơ sở hạ tầng phục hồi, kết nối và an ninh bằng vệ tinh (IRIS²) của riêng mình.

Dự án Kuiper của Amazon đã có những vệ tinh nguyên mẫu đầu tiên trên bầu trời và đang hướng đến mục tiêu đưa hơn 3.000 vệ tinh vào quỹ đạo để cung cấp dịch vụ Internet băng thông rộng. Công ty mẹ của Google - Alphabet - cũng đã tách nhà cung cấp dịch vụ Internet vệ tinh của mình là Taara thành một công ty riêng để cạnh tranh tốt hơn trong lĩnh vực này.

Hai nhà mạng ở Mỹ là AT&T và Verizon đều đang hợp tác với công ty vệ tinh AST Space Mobile của tiểu bang Texas để mở rộng vùng phủ sóng của họ, trong đó riêng Verizon cũng đã hợp tác với dự án Kuiper kể từ năm 2021.

Apple đã đầu tư 1,5 tỉ USD vào công ty vệ tinh Globalstar với mục tiêu xây dựng "chòm sao" vệ tinh của riêng mình, phục vụ người dùng khi gặp sự cố khẩn cấp ở những vùng xa xôi không có tín hiệu di động, theo Wired.

Thách thức của Internet vệ tinh

Có hai loại vệ tinh Internet chính: vệ tinh địa tĩnh và vệ tinh quỹ đạo Trái đất tầm thấp. Vệ tinh địa tĩnh lơ lửng ở độ cao 36.000km và quay cùng tốc độ với Trái đất, khiến chúng có vẻ như đứng yên một chỗ nếu quan sát từ một điểm cố định trên mặt đất, theo trang IOPlus.

Công nghệ này được sử dụng bởi các nhà cung cấp truyền thống như Inmarsat (Anh, có 15 vệ tinh địa tĩnh). Nhược điểm là độ trễ tín hiệu do khoảng cách đến mặt đất khá xa.

Trong khi đó, vệ tinh LEO lơ lửng ở độ cao từ 500 đến 2.000km, đảm bảo kết nối nhanh hơn nhưng cũng cần nhiều vệ tinh hơn để phủ sóng toàn cầu. Đây là mô hình mà Starlink sử dụng và cũng là mô hình mà châu Âu đang hướng tới với dự án IRIS².

Theo Scott Palo, giáo sư kỹ thuật hàng không vũ trụ tại Đại học Colorado, Boulder, việc thiết lập mạng lưới truyền thông quang học liên vệ tinh - công nghệ giúp các vệ tinh LEO có thể giao tiếp với nhau - là một trong những thách thức lớn nhất đối với các công ty như Starlink.

Trong công nghệ này, ánh sáng laser được chiếu giữa các vệ tinh chuyển động nhanh, truyền dữ liệu ở tốc độ cao, cho phép dữ liệu được truyền đến một trạm mặt đất thích hợp. "Hãy tưởng tượng bạn và một người bạn đang đứng ở hai đầu đối diện của một sân bóng đá, mỗi người có một cây bút laser và đang ngắm nhau qua một chiếc ống hút" - Palo giải thích với IEEE Spectrum.

Trong trường hợp của các vệ tinh, bạn và người bạn của mình mỗi người đều vừa di chuyển với tốc độ chóng mặt vừa tìm cách ngắm tia laser sao cho lọt qua ống hút của đối phương.

Một thách thức khác là ngăn ngừa va chạm giữa các vệ tinh trên quỹ đạo Trái đất tầm thấp, nơi quỹ không gian ngày càng trở nên chật chội. McDowell cho rằng tổng số các vệ tinh đang hiện diện trên LEO ngày nay ở vào khoảng 10.000, và có thể tăng gấp 10 lần lên khoảng 100.000 vệ tinh trong vòng một thập kỷ tới.

Gần 50 năm trước, các nhà khoa học NASA đã hình dung ra một tương lai mà trong đó lượng vật chất di chuyển nhanh trong LEO đạt đến một ngưỡng, mà vượt quá ngưỡng đó có thể tạo ra những cơn bão va chạm liên hoàn giữa các vệ tinh, rác vũ trụ và mảnh vỡ từ các vụ va chạm trước đó.

Hiện tượng này được gọi là hội chứng Kessler theo tên nhà khoa học Donald Kessler, và đã được làm thành một phân cảnh trong bộ phim giả tưởng Gravity năm 2013. McDowell cho biết hội chứng Kessler có thể trở thành mối lo ngại thật sự ở LEO khi số lượng vệ tinh rơi vào khoảng từ 10.000 đến 100.000.

Trở lại mặt đất, tất cả những chuyển động sôi nổi liên quan tới các chòm sao Internet vệ tinh sẽ có ý nghĩa gì? Nhiều chuyên gia lo ngại về tính bền vững của các hoạt động vệ tinh, khi chưa có đánh giá môi trường toàn diện về tác động của việc đưa hàng ngàn thiết bị lên bầu trời. Ngoài ra, Internet vệ tinh thường chậm hơn so với tốc độ mạng cáp quang mà chúng ta đã quen thuộc.

"Dù vậy, cuộc đua chinh phục quỹ đạo tầm thấp đã bước vào giai đoạn tăng tốc. Và điện thoại của chúng ta sẽ kết nối với Internet từ không gian sớm hơn ta tưởng" - Wired kết luận.

Trung Quốc và chòm sao "Thiên Phàm"

Tháng 11-2024, công ty SpaceSail có trụ sở tại Thượng Hải đã ký kết một thỏa thuận cung cấp dịch vụ Internet vệ tinh tại thị trường Brazil, đồng thời cho biết đang trong quá trình đàm phán để tham gia vào thị trường Internet của hơn 30 nước khác. Chỉ hai tháng sau đó, SpaceSail đã có mặt tại Kazakhstan, theo thông báo của Đại sứ quán Kazakhstan ở Bắc Kinh.

Trung Quốc xem vị thế thống lĩnh của tỉ phú Elon Musk trong lĩnh vực không gian là mối đe dọa, và đang đầu tư mạnh vào các đối thủ trong nước và tài trợ cho nghiên cứu quân sự về các công cụ có khả năng theo dõi vệ tinh, theo Reuters.

Năm 2024, Trung Quốc phóng tổng cộng 263 vệ tinh lên quỹ đạo Trái đất tầm thấp, một con số kỷ lục, theo McDowell. Một tờ báo thuộc cơ quan quản lý viễn thông Trung Quốc đã ca ngợi SpaceSail là "có khả năng vượt qua biên giới quốc gia, xâm nhập vào chủ quyền và phủ sóng toàn thế giới vô điều kiện... một khả năng chiến lược mà đất nước chúng ta phải nắm vững".

SpaceSail đã thông báo kế hoạch phóng 648 vệ tinh LEO trong năm nay và có thể lên tới con số 15.000 vệ tinh vào năm 2030. Các vệ tinh này sẽ hợp thành chòm sao "Thiên Phàm" (tạm dịch: 1.000 cánh buồm) - tham vọng lớn đầu tiên của Trung Quốc trong lĩnh vực Internet vệ tinh băng thông rộng. Năm 2024, SpaceSail nhận được khoản đầu tư 6,7 tỉ nhân dân tệ (930 triệu USD) sau vòng tài trợ do một quỹ đầu tư nhà nước dẫn đầu.

Ngoài SpaceSail, Trung Quốc cũng đang có kế hoạch phóng 43.000 vệ tinh LEO khác trong các thập kỷ tới, đồng thời đầu tư vào tên lửa đẩy có khả năng mang theo nhiều vệ tinh cùng lúc, Reuters đưa tin.

Các nhà nghiên cứu nước này đã công bố 2.449 bằng sáng chế liên quan đến công nghệ vệ tinh LEO trong năm 2023, một con số kỷ lục và tăng mạnh so với chỉ 162 bằng sáng chế năm 2019, theo cơ sở dữ liệu về bằng sáng chế AcclaimIP.