Trung Quốc dùng chòm sao vệ tinh để đấu với vệ tinh Starlink

Trong kỷ nguyên "Space 2.0", quyền lực quốc gia không còn chỉ được đo bằng biên giới lãnh thổ hay sức mạnh quân sự truyền thống, mà ngày càng gắn chặt với khả năng kiểm soát quỹ đạo tầm thấp Trái đất (LEO) - nơi tập trung các hệ thống vệ tinh then chốt của kinh tế số và an ninh hiện đại.

Bước ngoặt xảy ra khi tầng đẩy Falcon 9 lần đầu hạ cánh thẳng đứng thành công. Từ thời điểm đó, cán cân của ngành công nghiệp vũ trụ toàn cầu nghiêng rõ rệt về phía SpaceX. Hiện nay, hơn 9.000 vệ tinh Starlink đang hoạt động trên quỹ đạo, giúp công ty này không chỉ cung cấp dịch vụ internet mà còn nắm giữ một lợi thế chiến lược có ý nghĩa địa chính trị và quân sự.

Các vệ tinh Starlink trước khi được triển khai - Ảnh: SpaceX

Với quy mộ hiện tại, Starlink chiếm khoảng 65% tổng số vệ tinh đang hoạt động trên toàn thế giới. SpaceX đã được phê duyệt triển khai thêm 7.500 vệ tinh thế hệ mới, với mục tiêu dài hạn là xây dựng mạng lưới lên tới 42.000 vệ tinh. Song song với việc mở rộng quy mô, công ty cũng điều chỉnh kỹ thuật: trong năm 2026, khoảng 4.400 vệ tinh sẽ được hạ từ độ cao 550km xuống 480km nhằm giảm nguy cơ va chạm và tăng cường an toàn không gian.

Đối với Trung Quốc, sự hiện diện dày đặc này không đơn thuần là cạnh tranh thương mại. Giới hoạch định chiến lược tại Trung Quốc coi đây là vấn đề an ninh quốc gia, bởi quỹ đạo và phổ tần vô tuyến đều là tài nguyên hữu hạn. Nếu chậm hành động, những vị trí quỹ đạo thuận lợi nhất có thể bị chiếm giữ trong thời gian dài, gây bất lợi cho các kế hoạch triển khai sau này.

Phản ứng của Trung Quốc là hàng loạt dự án vệ tinh quy mô lớn. Bên cạnh hai chòm sao chủ lực Guowang (13.000 vệ tinh) và Qianfan (G60), còn gọi là Thiên Phàm (12.000 vệ tinh), nước này gần đây đã nộp hồ sơ lên Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU) cho hai hệ thống CTC-1 và CTC-2, với tổng quy mô hơn 200.000 vệ tinh.

Những con số này cho thấy tham vọng không chỉ dừng ở việc bắt kịp, mà hướng tới chiếm ưu thế về số lượng. Tuy nhiên, từ kế hoạch trên giấy đến việc đưa hàng trăm nghìn vệ tinh lên quỹ đạo là một thách thức hoàn toàn khác, đòi hỏi năng lực phóng và nguồn lực kinh tế tương xứng.

Bài toán kinh tế

Rào cản lớn nhất đối với tham vọng xây dựng siêu chòm vệ tinh của Trung Quốc hiện nay nằm ở năng lực phóng. Đây là điểm then chốt khiến khoảng cách chi phí giữa Trung Quốc và Mỹ ngày càng nới rộng. SpaceX đã làm chủ công nghệ tên lửa tái sử dụng với Falcon 9. Nhờ khả năng tái sử dụng tầng đẩy hơn 20 lần và thu hồi yếm khí động học sau mỗi chuyến bay, chi phí cận biên để đưa 1kg hàng hóa lên quỹ đạo tầm thấp (LEO) của SpaceX chỉ còn khoảng 2.700 - 3.000 USD.

Tên lửa Falcon 9 của SpaceX - Ảnh: SpaceX

Trong khi đó, hệ thống phóng chủ lực của Trung Quốc vẫn dựa vào các dòng tên lửa dùng một lần như Trường Chinh 2C, 2D, 3B cùng một số tên lửa nhiên liệu rắn thế hệ mới. Dù có độ tin cậy cao, mô hình “mỗi lần phóng là một tên lửa mới” khiến chi phí không thể giảm sâu. Các ước tính hiện nay cho thấy giá thành đưa 1kg tải trọng lên LEO của Trung Quốc vẫn dao động từ 6.000 đến 10.000 USD.

Chênh lệch này nhanh chóng trở thành một bài toán tài chính khó giải. Với công nghệ hiện tại, để hoàn thiện mạng lưới vệ tinh, Trung Quốc có thể phải chi ngân sách cao gấp 3 - 4 lần so với SpaceX. Tuy nhiên, thách thức không chỉ nằm ở chi phí. Vấn đề thời gian và logistics cũng đóng vai trò then chốt: trong khi Falcon 9 có thể quay vòng và tái sử dụng chỉ sau vài tuần, việc chế tạo một tên lửa Trường Chinh mới thường mất nhiều tháng. Sự khác biệt về nhịp độ này khiến khả năng triển khai nhanh các chòm vệ tinh quy mô lớn của Trung Quốc gặp nhiều hạn chế.

Chiến lược công nghệ mới

Trước thực tế mô hình doanh nghiệp nhà nước khó tạo ra đột phá trong việc giảm chi phí, Trung Quốc đang dần điều chỉnh cách tiếp cận. Bắc Kinh bắt đầu mở rộng dư địa cho khu vực tư nhân tham gia sâu hơn vào lĩnh vực vũ trụ, theo hướng thực dụng và linh hoạt hơn. Chiến lược này cho thấy Trung Quốc chủ động học hỏi mô hình mà SpaceX đã triển khai thành công, khuyến khích sự tham gia của các công ty khởi nghiệp năng động như LandSpace, iSpace, Deep Blue Aerospace hay Galactic Energy nhằm tạo cạnh tranh, thúc đẩy đổi mới công nghệ và hạ giá thành phóng.

Tên lửa Trường Chinh rời bệ phóng mang theo lô vệ tinh Guowang thứ 17 - Ảnh: CASC

Nổi bật trong số này là LandSpace cùng dự án tên lửa Zhuque-3 (Chu Tước 3). Tên lửa này sử dụng nhiên liệu methane-oxy lỏng (Methalox) và kết cấu vỏ thép không gỉ, những lựa chọn kỹ thuật tương đồng với hướng phát triển của Falcon 9 và Starship. Cách tiếp cận này cho thấy các doanh nghiệp tư nhân Trung Quốc đang ưu tiên những công nghệ đã được kiểm chứng, thay vì theo đuổi các lộ trình thử nghiệm rủi ro cao.

Đáng chú ý, động cơ Tianque-12 của LandSpace đã trở thành động cơ methane đầu tiên trên thế giới đưa tên lửa lên quỹ đạo thành công. Về mặt thời gian vận hành thực tế, Tianque-12 đi trước động cơ Raptor của SpaceX, dù các thông số hiệu suất vẫn còn khiêm tốn hơn. Bên cạnh đó, các thử nghiệm hạ cánh thẳng đứng gần đây của Zhuque-3 và một số dự án khác cho thấy các kỹ sư Trung Quốc đã tiếp cận được những nguyên lý điều khiển bay cốt lõi của tên lửa tái sử dụng.

Trọng tâm mới đó là Starship - hệ thống tên lửa siêu nặng, tái sử dụng hoàn toàn. Với khả năng mang tới 150 tấn hàng hóa lên quỹ đạo và mục tiêu giảm chi phí phóng xuống dưới 100USD/kg, Starship đặt ra một chuẩn mực mới cho toàn ngành. Trước sức ép này, dự án siêu tên lửa Trường Chinh 9 (Long March 9) của Trung Quốc, dự kiến bay thử trong thập niên 2030, đã phải thay đổi đáng kể.

Siêu tên lửa Trường Chinh 9 (Long March 9) của Trung Quốc - Ảnh: China Daily

Các bản thiết kế mới nhất cho thấy Trường Chinh 9 từ bỏ cấu trúc ba tầng truyền thống, chuyển sang cấu hình hai tầng, sử dụng nhiên liệu Methalox và áp dụng cơ chế hạ cánh bằng cánh vây. Sự điều chỉnh này phản ánh cách tiếp cận thực dụng của Trung Quốc: chấp nhận đi sau và học hỏi những mô hình đã chứng minh hiệu quả, nhằm giảm thiểu rủi ro chiến lược trong một cuộc đua công nghệ có chi phí và mức độ phức tạp rất cao.

So găng công nghệ vệ tinh

Khi so sánh các chòm sao vệ tinh internet của Trung Quốc và SpaceX, khác biệt lớn nhất không chỉ nằm ở thông số kỹ thuật, mà bắt nguồn từ năng lực phóng. Chính yếu tố này đã dẫn tới hai hướng thiết kế vệ tinh rất khác nhau.

Dữ liệu về vệ tinh Qianfan thế hệ đầu cho thấy hai mảng pin Mặt Trời được xếp gọn ở phía trên, trong khi ăng-ten mảng pha nằm bên dưới; cả hai sẽ được triển khai sau khi phóng - Ảnh: China-in-space.com

Các vệ tinh Qianfan thế hệ đầu của Trung Quốc được phát triển theo tiêu chí nhẹ và gọn. Theo trang Keeptrack.space, mỗi vệ tinh Qianfan nặng khoảng 267kg, bao gồm cả nhiên liệu, có thân mỏng dạng hộp, chiều dài khoảng 0,3m, đường kính 3m và sải pin mặt trời khi bung ra gần 10m. Thiết kế này nhằm tối ưu khả năng xếp chồng trong khoang tên lửa có tải trọng hạn chế. Với Guowang, Trung Quốc bắt đầu tăng kích thước và khối lượng vệ tinh, ước tính từ 889 đến 1.660kg tùy cấu hình, dù các thông số chi tiết vẫn chưa được công bố đầy đủ.

Mô hình vệ tinh Qianfan thế hệ đầu (bên trái) và vệ tinh thế hệ thứ ba (bên phải) - Ảnh: China-in-space.com

Ở chiều ngược lại, SpaceX không còn chịu nhiều ràng buộc về tải trọng nhờ Falcon 9 và đặc biệt là Starship trong tương lai. Nhờ đó, Starlink được phát triển theo hướng tăng mạnh công suất. Starlink V2 mini có khối lượng khoảng 800kg, chiều dài khoảng 4 - 5m, với mảng pin mặt trời khi mở ra rộng tới 30m. Thế hệ V3 (dự kiến được triển khai vào đầu năm 2026), mở tiếp tục mở rộng quy mô, nặng khoảng 1.900kg và dài 7m, được thiết kế tối ưu cho Starship. Trọng lượng lớn cho phép tích hợp pin mặt trời cỡ lớn và hệ thống ăng-ten công suất cao, giúp mỗi vệ tinh đảm nhiệm vai trò như một trạm phát sóng trên quỹ đạo.

Khác biệt về thiết kế thể hiện rõ ở hiệu năng truyền tải. Qianfan hoạt động ở độ cao 800 - 1.160km, cung cấp tốc độ tải xuống khoảng 20 Mbps và tải lên 5 Mbps cho người dùng, đồng thời hướng tới khả năng kết nối trực tiếp với thiết bị di động. Guowang sử dụng quỹ đạo thấp hơn cho một phần chòm sao và quỹ đạo cao hơn cho phần còn lại, nhưng băng thông cụ thể hiện chưa được công bố.

Hình ảnh mô phỏng vệ tinh Qianfan của Trung Quốc - Ảnh: CCTV

Trong khi đó, Starlink vượt trội về công suất hệ thống. Mỗi vệ tinh V2 Mini đạt băng thông tải xuống khoảng 100 Gbps, còn V3 được thiết kế để nâng tổng công suất lên 1 Tbps, kèm theo băng thông tải lên khoảng 160 Gbps. Mức hiệu năng này cho phép một vệ tinh phục vụ đồng thời số lượng lớn người dùng, điều khó đạt được với các thiết kế vệ tinh nhẹ.

Dù vậy, Trung Quốc không hoàn toàn ở thế bất lợi. Ngay từ các lô Qianfan đầu tiên, hệ thống đã được trang bị liên kết laser liên vệ tinh, cho phép truyền dữ liệu trực tiếp trong không gian với tốc độ khoảng 100 Gbps mà không cần trạm mặt đất trung gian. Guowang nhiều khả năng cũng áp dụng công nghệ này. SpaceX hiện triển khai liên kết laser ở quy mô lớn hơn, với tổng băng thông liên vệ tinh khoảng 1,3 Tbps trên V2 Mini và dự kiến nâng lên 4 Tbps trên V3.

Các vệ tinh Starlink V2 Mini đầu tiên của SpaceX được triển khai từ tầng trên tên lửa Falcon 9 - Ảnh: SpaceX

Một khác biệt quan trọng khác nằm ở hệ thống động lực, yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng cơ động và tuổi thọ vệ tinh. Qianfan sử dụng động cơ Hall-effect chạy bằng khí krypton, lực đẩy khoảng 20mN, ưu điểm là chi phí thấp nhưng hiệu suất ở mức trung bình. Ngược lại, SpaceX đã chuyển sang động cơ ion dùng khí argon cho Starlink V2 và V3, giúp tăng lực đẩy và hiệu suất, đồng thời tận dụng nguồn argon rẻ và dồi dào hơn. Cách lựa chọn này phản ánh rõ chiến lược tối ưu chi phí và hiệu quả vận hành của SpaceX ở cấp độ toàn hệ thống.

Hoàng Vũ