Việt Nam trong kỷ nguyên vũ trụ 4.0

Ngày 4/2/2021, Chiến lược phát triển và ứng dụng khoa học và công nghệ (KH&CN) vũ trụ đến năm 2030 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, mở đường cho sự phát triển về KH&CN vũ trụ trong giai đoạn mới.

Thủ tướng Chính phủ giao cho Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam nhiệm vụ xây dựng và triển khai Đề án "Tăng cường năng lực quốc gia về quan sát trái đất dựa trên vệ tinh nhỏ" để từng bước thực hiện các mục tiêu đưa ra của chiến lược vũ trụ.

Báo Điện tử Chính phủ đã có cuộc trao đổi với PGS.TS. Phạm Anh Tuấn, Tổng Giám đốc Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (Viện Hàn lâm KH&CN) xoay quanh việc phát triển, ứng dụng công nghệ vũ trụ và vệ tinh quan sát trái đất.

Thế giới đang chuyển sang kỷ nguyên vũ trụ 4.0 (Newspace)

Thưa ông, rất nhiều tỷ phú thế giới, các tập đoàn lớn đang hướng tới cuộc đua công nghiệp vũ trụ. Nền công nghiệp vũ trụ trên thế giới hiện nay như nào?

PGS.TS Phạm Anh Tuấn: Trong năm 2020, nền kinh tế vũ trụ toàn cầu tăng 4,4% lên 447 tỷ USD với sự tham gia của rất nhiều các quốc gia. Ngân hàng Bank of America kỳ vọng nền kinh tế này đang phát triển sẽ tăng hơn gấp 3 quy mô trong thập kỷ tới. Cụ thể, ngân hàng này dự báo kinh tế vũ trụ sẽ phát triển để trở thành một thị trường trị giá 1,4 nghìn tỷ USD vào năm 2030.

Công nghệ vũ trụ đang bước sang một kỷ nguyên mới, kỷ nguyên thương mại hoá, hội nhập và đổi mới. Khác với ngành vũ trụ truyền thống, kỷ nguyên vũ trụ 4.0 (Newspace) có sự tham gia của nhiều tập đoàn tư nhân lớn (SpaceX, Amazon, Facebook,…) với hàng loạt những dự án lớn.

Với sự tham gia này, các ứng dụng công nghệ không gian mở rộng sang nhiều lĩnh vực mới như: Du hành vũ trụ, công nghệ truyền thông sử dụng vệ tinh ở quỹ đạo thấp, ứng dụng IoT trên hệ thống vệ tinh và thiết bị mặt đất, kích thước các vệ tinh cũng ngày càng được thu nhỏ, số lượng vệ tinh trong các chùm và siêu chùm tăng lên nhanh chóng, các dự án start-up về vệ tinh hướng đến cung cấp ứng dụng và giải pháp trực tiếp cho người dùng.

Trong bối cảnh hiện nay, công nghệ vũ trụ ngày càng đóng vai trò quan trọng, cung cấp nhiều dịch vụ và giải pháp giải quyết những vấn đề toàn cầu, mang lại nhiều lợi ích trong việc phát triển kinh tế-xã hội và an ninh quốc phòng.

Có thể kể đến như: Công nghệ vệ tinh viễn thông hỗ trợ việc kết nối và hỗ trợ các giao dịch thương mại; công nghệ định vị địa lý mang lại những lợi ích to lớn về kinh tế và quân sự cũng như lợi ích khác (cứu hộ cứu nạn, cảnh báo thiên tai…); công nghệ quan sát trái đất (EO) từ vũ trụ và các ứng dụng của nó đã trở thành công cụ không thể thiếu để ứng phó với thảm họa, bảo tồn môi trường, bảo đảm an ninh lương thực, bảo vệ đa dạng sinh học, quản lý thời tiết, cung cấp dịch vụ y tế từ xa và quản lý các hoạt động nông nghiệp...

Công nghệ vũ trụ cũng thể hiện vai trò quan trọng trong việc đạt được các mục tiêu phát triển bền vững 2030 được ghi nhận trong "Chương trình nghị sự phát triển bền vững" của Liên Hợp Quốc, thông qua công nghệ quan sát trái đất (EO) và các dịch vụ vệ tinh định vị địa lý (GNSS).

Việt Nam phát triển hệ thống vệ tinh nhỏ quan sát Trái đất

Được biết, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam đang xây dựng Đề án "Tăng cường năng lực quốc gia về quan sát Trái đất dựa trên hệ thống vệ tinh nhỏ". Ông có thể cho biết sự cần thiết của việc phát triển hệ thống vệ tinh nhỏ quan sát trái đất tại Việt Nam?

PGS.TS Phạm Anh Tuấn: Tại Việt Nam, Chiến lược nghiên cứu và ứng dụng công nghệ vũ trụ đến năm 2020 được Chính phủ phê duyệt từ năm 2006, đã định hướng cho quá trình phát triển công nghệ vũ trụ ở nước ta trong thời gian qua.

Đến năm 2020, đã có các vệ tinh của Việt Nam được phóng lên và hoạt động trong không gian, trong đó có 2 vệ tinh viễn thông (VINASAT-1, VINASAT-2), một vệ tinh nhỏ quan sát trái đất (VNREDSat-1) và các vệ tinh nghiên cứu "Made in Vietnam" PicoDragon, NanoDragon và MicroDragon.

Ngày 4/2/2021, Chiến lược phát triển và ứng dụng KH&CN vũ trụ đến năm 2030 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, mở đường cho sự phát triển về KH&CN vũ trụ trong giai đoạn mới.

Mục tiêu tổng quát của Chiến lược là: "Ứng dụng rộng rãi thành tựu của KH&CN vũ trụ; đầu tư có trọng tâm, trọng điểm một số lĩnh vực có liên quan đến quốc phòng, an ninh, quản lý tài nguyên và môi trường, giám sát và hỗ trợ giảm thiểu thiệt hại do thiên tai, cung cấp đa dạng dịch vụ cho người dân; nâng cao tiềm lực KH&CN của đất nước, góp phần bảo đảm độc lập, chủ quyền, thống nhất, toàn vẹn lãnh thổ, thúc đẩy phát triển mọi mặt kinh tế-xã hội và bảo đảm các lợi ích quốc gia khác".

Chiến lược vũ trụ tới năm 2030 cũng đề xuất đến một số mục tiêu cụ thể quan trọng như: Làm chủ được công nghệ thiết kế, chế tạo, tích hợp các cảm biến quang học, radar cho vệ tinh quan sát Trái đất; lắp ráp, tích hợp, kiểm tra ở trong nước vệ tinh nhỏ có độ phân giải cao, siêu cao; làm chủ được công nghệ thiết kế, chế tạo thiết bị đầu cuối, trạm mặt đất điều khiển và thu nhận dữ liệu vệ tinh, các bộ phát đáp cho vệ tinh viễn thông; bảo đảm dung lượng truyền dẫn qua vệ tinh một cách hiệu quả, đặc biệt đáp ứng nhu cầu cho vùng sâu, vùng xa, biên giới, hải đảo, các nhiệm vụ bảo vệ chủ quyền, bảo đảm an ninh quốc gia.

Bên cạnh đó, chủ động, kịp thời giám sát, hỗ trợ ra quyết định ứng phó với các hoạt động, biến đổi của thiên nhiên, các biến động xã hội trên diện rộng trong phạm vi lãnh thổ Việt Nam; bảo đảm tính thời sự của dữ liệu bản đồ, hệ thống thông tin địa lý, dữ liệu tài nguyên, môi trường phục vụ hiệu quả cho công tác quản lý nhà nước, cung cấp nền tảng số cho phát triển đa dạng dịch vụ.

Các vệ tinh cỡ lớn do các cơ quan hàng không vũ trụ lớn trên thế giới phát triển (như chùm sentinel của châu Âu; các vệ tinh Landsat của Mỹ, SPOT của Pháp, ALOS của Nhật,...) vẫn có rất nhiều ứng dụng và được giới khoa học tin dùng do nhiều ưu điểm mà các vệ tinh này mang lại như: Độ tin cậy cao, chất lượng ảnh vệ tinh rất tốt, kích thước ảnh lớn, cộng đồng sử dụng rộng rãi-dễ dàng trao đổi thông tin khoa học với nhau, có khả năng cung cấp nhiều loại ảnh miễn phí,…

Bên cạnh đó, các vệ tinh cỡ nhỏ, độ phân giải siêu cao, kích thước ảnh nhỏ, độ tin cậy vừa phải (so với vệ tinh cỡ lớn) với lợi thế là tần suất chụp ảnh lớn được sử dụng cho nhiều mục đích thương mại phục vụ phát triển kinh tế-xã hội hay đặc biệt trong an ninh quốc phòng.

Các vệ tinh cỡ nhỏ thường được xây dựng thành chùm vệ tinh để tăng tần suất quan sát và cung cấp dịch vụ trực tiếp cho người dùng (như các chùm vệ tinh của Planetlab, ICEYE, Synspective, Capella...).

Thông qua Đề án, một bức tranh toàn cảnh về nhu cầu, năng lực của Việt Nam về lĩnh vực quan sát trái đất sẽ được tổng hợp và xây dựng.

Trên cơ sở đó, các kế hoạch, lộ trình thực hiện, phối hợp nhiều nguồn lực như: An ninh quốc phòng; quản lý giám sát từ các cơ quan Chính phủ; các viện nghiên cứu–trường đại học và các doanh nghiệp sẽ được hoạch định và đề xuất cơ chế phối hợp để bảo đảm sự đầu tư hiệu quả, tránh trùng lặp, tránh lãng phí, đặc biệt là trong việc phối hợp vận hành hay chia sẻ nguồn dữ liệu, nguồn tài nguyên ảnh viễn thám phục vụ phát triển kinh tế-xã hội, bảo đảm an ninh quốc phòng, chủ quyền quốc gia trên đất liền, trên biển và cả trên vũ trụ.

Việt Nam đang sở hữu vệ tinh thương mại VINASAT-1, VINASAT-2 và VNREDSat-1 trên quỹ đạo. Với Đề án này, Việt Nam sẽ mua các vệ tinh hay chế tạo các vệ tinh Made in Vietnam, thưa ông?

PGS.TS Phạm Anh Tuấn: Trong khuôn khổ Đề án, chúng tôi chỉ tập trung vào dòng vệ tinh quan sát trái đất tương tự như VNREDsat-1. Tuy nhiên, các vệ tinh viễn thông như VINASAT-1, 2 trên quỹ đạo địa tĩnh cũng cực kỳ quan trọng và việc triển khai phát triển các vệ tinh tiếp theo để bảo đảm giữ chủ quyền trên quỹ đạo rất cần thiết ở giai đoạn này vì các vệ tinh này đã vào giai đoạn cuối của thời gian hoạt động.

Đối với vệ tinh quan sát trái đất, do hiện tại chúng ta còn giới hạn về trình độ và công nghệ, cơ sở hạ tầng hay nguồn nhân lực chất lượng cao nên trong thời gian trước mắt, việc mua các vệ tinh này vẫn rất cần thiết để bảo đảm nhu cầu quốc gia.

Tuy nhiên, ngoài các dự án mua vệ tinh này, chúng ta cần đặt ra mục tiêu tương lai của quốc gia là tự chế tạo vệ tinh để từ đó có cách tiếp cận phù hợp, tối đa hóa việc chuyển giao công nghệ tiên tiến cho Việt Nam thông qua các dự án mua vệ tinh này.

Từng bước làm chủ công nghệ chế tạo vệ tinh là dần làm chủ "tai mắt" trên quỹ đạo

Vậy tại sao chúng ta phải chế tạo vệ tinh mà không đi mua lại vệ tinh của các nước phát triển sản xuất, thưa ông?

PGS.TS Phạm Anh Tuấn: Trong nhu cầu quan sát trái đất, chúng ta tạm có thể phân ra hai "lĩnh vực": Quan sát trái đất phục vụ phát triển kinh tế-xã hội (giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu và thiên tai, triển khai ứng dụng trong các hoạt động của đời sống xã hội, hỗ trợ trong giám sát tài nguyên thiên nhiên, quy hoạch đô thị, quản lý phát triển nông, lâm, ngư nghiệp,…) và quan sát Trái đất phục vụ an ninh, quốc phòng.

Trong điều kiện bình thường, một quốc gia hoàn toàn có thể mua dữ liệu, mua vệ tinh từ các nước phát triển khác và sử dụng một cách lưỡng dụng. Các dữ liệu hay vệ tinh này có thể có những giới hạn về công nghệ như độ phân giải không được quá cao (như ảnh có độ phân giải siêu cao dưới 0,5 m hay dưới 1 m tùy quốc gia).

Tuy nhiên, trong những điều kiện đặc biệt, thời khắc đặc biệt như khi có những tình huống khẩn cấp hay xung đột vũ trang, có những vấn đề về ngoại giao giữa nước mua với nước bán, ảnh vệ tinh, nguồn cấp các dữ liệu này có thể bị gián đoạn, các vệ tinh hoạt động trên không gian hoàn toàn có thể bị can thiệp để hạn chế năng lực. 

Do đó, việc từng bước làm chủ công nghệ chế tạo vệ tinh, chủ động chế tạo, phát triển những thiết bị chính trong vệ tinh giúp chúng ta có thể dần dần làm chủ "tai mắt" của chúng ta trên quỹ đạo, giữ được bí mật mục tiêu theo dõi, giám sát. Từ đó có thể đưa ra những quyết định phù hợp trong những thời khắc quyết định. Làm chủ giúp chúng ta có được những cái cần tại thời điểm chúng ta muốn.

Khám phá vũ trụ không chỉ là biểu tượng của KH&CN, niềm tự hào của quốc gia, mà ngày nay các quốc gia còn thấy được giá trị kinh tế to lớn từ ngành công nghiệp vũ trụ. Việc phát triển hệ thống vệ tinh quan sát Trái đất sẽ đem lại những giá trị gì, thưa ông?

PGS.TS Phạm Anh Tuấn: Nếu Đề án được thực hiện tốt, trước tiên, sẽ giúp chúng ta tăng cường năng lực quan sát Trái đất, phục vụ nhiều lĩnh vực. Đối với phục vụ an ninh quốc phòng, sẽ bảo đảm việc chủ động nguồn ảnh, chủ động và giữ bí mật trong việc thực hiện giám sát mục tiêu, nhất là trong những tình huống khẩn cấp.

Ngoài ra, Việt Nam là một trong những quốc gia chịu tác động mạnh mẽ nhất của biến đổi khí hậu. Hiện nay mỗi năm Việt Nam thiệt hại khoảng 1% GDP do thiên tai, tương đương khoảng 3,5 tỷ USD. Trong khi đó, công nghệ vệ tinh quan sát trái đất được coi là một trong những công nghệ có ảnh hưởng sâu rộng nhất trong các ứng dụng của công nghệ vũ trụ góp phần hỗ trợ các mục tiêu phát triển bền vững của một quốc gia đã được Liên Hợp Quốc đưa ra.

Đề án cũng đưa những ứng dụng công nghệ quan sát trái đất vào các hoạt động của đời sống kinh tế-xã hội; hỗ trợ việc quản lý, giám sát độc lập của cơ quan Chính phủ, của Quốc hội; hỗ trợ xây dựng quy hoạch…

Đây cũng là cơ hội lớn để phát triển đội ngũ cán bộ chuyên môn và xây dựng, hoàn thiện cơ sở hạ tầng chuyên ngành.

Để Đề án có tính khả thi, chúng ta cần tính tới những yếu tố gì, thưa ông?

PGS.TS Phạm Anh Tuấn: Để Đề án khả thi, chúng tôi đang tổng hợp đầy đủ thông tin về nguồn lực, kế hoạch phát triển của các bộ, ngành, địa phương, doanh nghiệp có nhu cầu ứng dụng và phát triển lĩnh vực quan sát Trái đất.

Đề án cần sự phối hợp giữa các đơn vị thực hiện, triển khai. Do đó cần tổ chức chỉ đạo, điều phối thực hiện Đề án đủ tầm để có thể phối hợp được các bộ, ngành, đơn vị.

Đặc biệt, cần có quyết tâm chính trị rất cao để tạo nên sự chỉ đạo tập trung, thống nhất, mang tính chiến lược xuyên suốt và dài hạn cùng quyết tâm thực hiện của Đảng và Chính phủ. Đã đến lúc cần có nghiên cứu thành lập Cơ quan Hàng không Vũ trụ Việt Nam như các nước trên thế giới.

Đồng thời tăng cường hợp tác quốc tế để trao đổi chia sẻ tài nguyên, dữ liệu quan sát Trái đất; hợp tác nghiên cứu, đào tạo, chuyển giao công nghệ. Hình thành căn cứ pháp lý cho dữ liệu quan sát Trái đất và sử dụng các sản phẩm tạo ra từ dữ liệu quan sát Trái đất.

Ngoài ra, thúc đẩy hình thành thị trường trong và ngoài nước về dịch vụ quan sát Trái đất. Hình thành, phát triển các doanh nghiệp về công nghệ vệ tinh và công nghệ quan sát Trái đất.

Trân trọng cảm ơn ông!

Hoàng Giang (thực hiện)