Chúng ta đang tạo một vành đai các vệ tinh cho Trái Đất

Trái Đất đang tự tạo cho mình một vành đai vệ tinh nguy hiểm

Internet phủ sóng tới những vùng xa xôi nhất, bản đồ số dẫn đường từng mét đường, dự báo thời tiết chính xác từng cơn bão… Tất cả những tiện ích tưởng như hiển nhiên ấy đang dựa vào một hạ tầng vô hình: hàng nghìn vệ tinh bay quanh Trái Đất. Nhưng khi cuộc đua Internet vệ tinh bùng nổ, quỹ đạo Trái Đất tầm thấp đang trở nên đông đúc chưa từng có.

Nếu sao Thổ có một vành đai tự nhiên là các thiên thể, sao Mộc, sao Thiên vương hay sao Hải vương cũng có vành đai mỏng thiên thể bên ngoài thì Trái Đất cũng đang tự hình thành vành đai xung quanh mình: Đó là vành đai các vệ tinh ngày càng đông đúc và đáng sợ.

Khi “xa lộ không gian” ngày càng chật chội

Chỉ trong vòng hơn một thập kỷ, không gian quanh Trái Đất đã thay đổi nhanh đến mức khó tin. Nếu như trước đây, mỗi lần phóng vệ tinh đều là một sự kiện khoa học – kỹ thuật lớn, thì ngày nay, tên lửa có thể rời bệ phóng hàng tuần, thậm chí hàng ngày. Nguyên nhân chính đến từ sự bùng nổ của Internet vệ tinh, với các “chòm sao” khổng lồ như Starlink, OneWeb hay các dự án tương lai của nhiều tập đoàn công nghệ.

Quỹ đạo Trái Đất tầm thấp, hay còn gọi là LEO, nằm ở độ cao vài trăm đến khoảng 2.000 km so với mặt đất. Đây là “vùng trời” lý tưởng để đặt các vệ tinh Internet vì độ trễ tín hiệu thấp, truyền dữ liệu nhanh, phù hợp cho liên lạc và truy cập mạng toàn cầu. Nhưng chính ưu điểm đó khiến LEO trở thành khu vực được săn đón nhất.

Theo các cơ quan theo dõi không gian, số lượng vệ tinh đang hoạt động quanh Trái Đất đã vượt mốc 10.000, trong đó phần lớn nằm ở quỹ đạo thấp. Con số này chưa dừng lại. Hàng chục nghìn vệ tinh khác đã được cấp phép hoặc đang trong kế hoạch phóng lên trong vài năm tới. Không gian, vốn được xem là “vô hạn”, bỗng chốc trở nên đông đúc một cách đáng lo ngại.

Vấn đề không chỉ nằm ở số lượng vệ tinh, mà còn ở tốc độ di chuyển của chúng. Các vệ tinh trong LEO bay với vận tốc lên tới gần 28.000 km/giờ. Ở tốc độ đó, chỉ cần một va chạm nhỏ cũng có thể tạo ra hàng nghìn mảnh vỡ, mỗi mảnh lại trở thành một “viên đạn” lao đi trong không gian. Các nhà khoa học gọi đây là hiệu ứng Kessler – một kịch bản trong đó va chạm dây chuyền khiến quỹ đạo trở nên không thể sử dụng trong thời gian dài.

Một chỉ số được giới nghiên cứu nhắc tới nhiều gần đây là “Crash Clock”, hay “đồng hồ va chạm”. Chỉ số này ước tính khoảng thời gian trung bình giữa các vụ va chạm nghiêm trọng nếu hệ thống kiểm soát và tránh va chạm ngừng hoạt động. Đáng chú ý, con số này đã giảm mạnh trong vài năm qua, cho thấy rủi ro đang tăng lên nhanh chóng khi mật độ vệ tinh ngày càng dày đặc.

Nguy cơ nào cho GPS, dự báo thời tiết và liên lạc toàn cầu?

Khi nói đến rủi ro không gian, nhiều người hình dung đến những kịch bản xa vời, như vệ tinh rơi xuống Trái Đất hay “ngày tận thế công nghệ”. Trên thực tế, mối lo lớn nhất lại nằm ở những hệ thống quen thuộc với đời sống hằng ngày.

GPS là ví dụ điển hình. Từ dẫn đường ô tô, gọi xe công nghệ, quản lý tàu thuyền, máy bay cho đến giao dịch ngân hàng và mạng điện, rất nhiều hoạt động hiện đại phụ thuộc vào tín hiệu định vị chính xác từ vệ tinh. Nếu một phần mạng lưới vệ tinh bị gián đoạn do va chạm hoặc phải liên tục né tránh mảnh vỡ, độ chính xác và độ ổn định của GPS có thể bị ảnh hưởng.

Dự báo thời tiết cũng không nằm ngoài vòng nguy hiểm. Các vệ tinh khí tượng quan sát mây, nhiệt độ, độ ẩm và chuyển động của bão từ không gian, cung cấp dữ liệu then chốt cho các mô hình dự báo. Dù nhiều vệ tinh thời tiết nằm ở quỹ đạo cao hơn, chúng vẫn phụ thuộc vào các vệ tinh trung gian và hạ tầng liên lạc đặt trong môi trường không gian ngày càng phức tạp. Một sự cố lớn trong quỹ đạo thấp có thể làm gián đoạn chuỗi dữ liệu, khiến dự báo kém chính xác hơn, đặc biệt trong những tình huống khẩn cấp như bão lớn hay thời tiết cực đoan.

Liên lạc toàn cầu, từ Internet vệ tinh đến truyền thông khẩn cấp, cũng đứng trước rủi ro tương tự. Khi quỹ đạo trở nên đông đúc, các nhà vận hành phải liên tục tính toán quỹ đạo, điều chỉnh đường bay để tránh va chạm. Mỗi lần điều chỉnh đều tiêu tốn nhiên liệu, rút ngắn tuổi thọ vệ tinh và làm tăng chi phí vận hành. Trong kịch bản xấu hơn, nếu xảy ra va chạm lớn, một khu vực quỹ đạo có thể bị “ô nhiễm” bởi mảnh vỡ, buộc các vệ tinh khác phải rời đi hoặc chấp nhận rủi ro cao.

Tuy nhiên, cần nhấn mạnh rằng các nhà khoa học không cảnh báo về một sự sụp đổ tức thì. GPS sẽ không “tắt ngúm” vào ngày mai, và Internet toàn cầu cũng không biến mất chỉ sau một vụ va chạm. Điều họ lo ngại là xu hướng dài hạn: khi số lượng vệ tinh tiếp tục tăng mà thiếu sự phối hợp và quy định chặt chẽ, rủi ro tích lũy sẽ ngày càng lớn, đến mức chỉ một sự cố cũng đủ gây ra hậu quả lan rộng.

Bài toán quản lý không gian: Công nghệ hay trách nhiệm chung?

Không gian từng được xem là “vùng chung của nhân loại”, nhưng thực tế hiện nay lại giống một xa lộ đông đúc với nhiều “tay lái” khác nhau. Mỗi công ty, mỗi quốc gia có vệ tinh của riêng mình, sử dụng hệ thống theo dõi và tránh va chạm riêng, trong khi luật chơi chung vẫn còn thiếu và chưa đồng bộ.

Các tổ chức quốc tế và cơ quan vũ trụ đã bắt đầu lên tiếng mạnh mẽ hơn. Nhiều đề xuất được đưa ra, từ việc bắt buộc vệ tinh phải có khả năng tự hủy sau khi hết vòng đời, đến việc chia sẻ dữ liệu quỹ đạo theo thời gian thực để tránh va chạm. Một số quốc gia và liên minh, như châu Âu, đang đầu tư mạnh vào các hệ thống “nhận thức tình huống không gian”, nhằm theo dõi sát sao từng vật thể bay quanh Trái Đất.

Công nghệ cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm rủi ro. Vệ tinh thế hệ mới được trang bị khả năng tự động né tránh, sử dụng trí tuệ nhân tạo để dự đoán nguy cơ va chạm. Một số dự án thậm chí hướng tới việc “dọn rác không gian”, thu gom các mảnh vỡ lớn đã ngừng hoạt động. Tuy vậy, các giải pháp này vẫn đang ở giai đoạn thử nghiệm và chưa thể theo kịp tốc độ phóng vệ tinh ngày càng nhanh.

Cuối cùng, bài toán không gian không chỉ là câu chuyện của kỹ thuật, mà còn là vấn đề trách nhiệm chung. Mỗi vệ tinh mới được phóng lên đều mang lại lợi ích kinh tế và xã hội, nhưng cũng góp thêm gánh nặng cho quỹ đạo chung. Nếu không có những quy tắc rõ ràng và sự hợp tác quốc tế thực chất, nguy cơ “kẹt xe không gian” sẽ không còn là cảnh báo xa xôi, mà trở thành thực tế khó tránh khỏi.

Sự phát triển của Internet vệ tinh và công nghệ không gian là một bước tiến lớn của nhân loại. Nhưng giống như mọi cuộc cách mạng công nghệ khác, nó chỉ thực sự bền vững khi đi kèm với quản lý thông minh và trách nhiệm lâu dài.

Trái Đất chỉ có một và quỹ đạo quanh nó cũng vậy. Khi bầu trời ngày càng đông đúc, bài toán giữ cho “xa lộ không gian” an toàn không còn là lựa chọn, mà là điều bắt buộc nếu chúng ta muốn tiếp tục hưởng lợi từ những tiện ích mà khoa học mang lại.

Bùi Tú