Hai vệ tinh Trung Quốc thử nghiệm tiếp nhiên liệu trên quỹ đạo địa tĩnh

Trang Space dẫn thông tin từ s2a systems, công ty chuyên theo dõi tình huống không gian, cho biết cặp vệ tinh này đã có ít nhất hai lần tiếp cận cận kề vào các ngày 13 và 14.6, đôi khi chỉ cách nhau vài chục mét, giữa vùng đông đúc các vệ tinh truyền hình, viễn thông và dự báo thời tiết.

Shijian-21 khởi hành vào tháng 5.2021 với nhiệm vụ đầu tiên là bắt giữ và kéo một vệ tinh đã hết nhiên liệu ra khỏi quỹ đạo địa tĩnh, đưa nó vào “quỹ đạo nghĩa địa” cao hơn để giảm nguy cơ va chạm. Shijian-25, trong khi đó, bay lên hồi tháng 1.2025 với vai trò hoàn toàn khác: trạm tiếp nhiên liệu và bảo dưỡng, mang theo hệ thống bơm, đường ống và cơ cấu ghép nối nhằm thử nghiệm khả năng nạp thêm chất đẩy và sửa chữa vệ tinh ngay trên không gian. Khi hai vệ tinh di chuyển song song ở cùng độ cao, các hình ảnh chụp từ mặt đất cho thấy chúng như hòa làm một, minh chứng cho bước tiến mới của Trung Quốc trong việc kéo dài tuổi thọ vệ tinh.

Kỹ thuật tiếp nhiên liệu trên quỹ đạo địa tĩnh đặt ra rất nhiều thách thức. Đầu tiên là yêu cầu về độ chính xác quỹ đạo: hai vệ tinh phải duy trì khoảng cách chỉ vài mét khi di chuyển với tốc độ hàng km/h. Tiếp đó, cơ cấu ghép nối phải ăn khớp hoàn hảo dù chịu biến động nhiệt độ từ –150 °C đến +150 °C. Chất đẩy được bơm qua đường ống trong môi trường không trọng lực, buộc phải tránh bọt khí và duy trì áp suất ổn định. Mỗi sai sót nhỏ không chỉ làm gián đoạn nhiệm vụ mà còn dễ tạo ra mảnh vỡ vũ trụ, đe dọa an toàn cho các vệ tinh khác trong vùng.

Dữ liệu của s2a systems cho biết trong lần tiếp cận vào giữa tháng 6, Shijian-21 và Shijian-25 không chỉ tiệm cận mà có thể đã thực hiện thao tác ghép nối, tách ghép để kiểm chứng khả năng chuyển giao nhiên liệu. Hai vệ tinh giám sát Mỹ USA-270 và USA-271, xuất hiện ở phía đông và tây khu vực được theo dõi, cho thấy Washington cũng không bỏ lỡ bước tiến nào của Bắc Kinh tại quỹ đạo chiến lược.

Thành công trong giai đoạn thử nghiệm này mang lại nhiều hy vọng cho tương lai của ngành công nghiệp vệ tinh. Việc tiếp nhiên liệu và bảo dưỡng ngay trên quỹ đạo địa tĩnh hứa hẹn biến đổi hoàn toàn cách sử dụng không gian: những vệ tinh truyền hình, viễn thông, radar khí tượng vốn chỉ hoạt động vài năm trước khi hết nhiên liệu sẽ có thể tái nạp, kéo dài tuổi thọ lên hàng chục năm. Nhờ đó, chi phí phóng mới giảm đáng kể, nhân lực tối ưu và quan trọng nhất là tốc độ tích tụ rác vũ trụ được làm chậm lại, góp phần tăng cường an toàn cho các hoạt động ngoài không gian.

Trung Quốc không phải quốc gia duy nhất theo đuổi công nghệ này. Tập đoàn Northrop Grumman của Mỹ đã triển khai thành công hai tàu Mission Extension Vehicle (MEV-1 và MEV-2) chuyên ghép nối với vệ tinh khách hàng để kéo dài thời gian hoạt động. Công ty Astroscale tại Tokyo (Nhật Bản) cũng lên kế hoạch thử nghiệm tiếp nhiên liệu phức tạp ngay trong năm 2026, còn nhiều doanh nghiệp châu Âu và Cơ quan Vũ trụ Ấn Độ (ISRO) đang nghiên cứu các giải pháp “in-orbit servicing” khác nhau, từ chống rò rỉ nhiên liệu đến tháo gỡ, tái định vị và tái chế tàu vũ trụ.

Trong bối cảnh cạnh tranh ngày càng quyết liệt, việc Trung Quốc thể hiện năng lực tự chủ trong thử nghiệm tiếp nhiên liệu tại GEO (quỹ đạo địa tĩnh) mang ý nghĩa chiến lược sâu sắc. Quỹ đạo địa tĩnh được ví như “đường cao tốc trên trời” vì khả năng giữ vị trí cố định so với mặt đất, phục vụ trực tiếp cho băng thông thông tin, truyền hình và hệ thống định vị toàn cầu. Một quốc gia làm chủ được công nghệ quản lý và bảo dưỡng vệ tinh tại đây sẽ có ưu thế không chỉ về mặt thương mại mà còn ở khía cạnh an ninh và kiểm soát thông tin.

Song song với mục tiêu thương mại, Bắc Kinh còn đặt tham vọng nhanh chóng triển khai một “đội tàu bảo dưỡng” chuyên nghiệp, cho phép khách hàng từ cơ quan viễn thông đến công ty truyền hình đặt lịch nạp nhiên liệu, kiểm tra và sửa chữa vệ tinh ngay trên quỹ đạo. Mỗi dịch vụ như vậy có thể được định giá cao, tạo ra nguồn doanh thu mới cho ngành công nghiệp vũ trụ.

Tuy nhiên, còn nhiều chặng đường dài phía trước. Để thương mại hóa thành công, công nghệ tiếp nhiên liệu phải đạt độ tin cậy cực cao. Quy trình vận hành cần được tự động hóa, giảm thiểu sự can thiệp từ Trái đất nhằm rút ngắn độ trễ truyền tín hiệu. Hệ thống còn phải đủ khả năng đối phó với tình huống khẩn cấp như rò rỉ nhiên liệu, trục trặc cơ khí hoặc mảnh vỡ vũ trụ va chạm. Bên cạnh đó, khung pháp lý quốc tế về việc điều động tàu vũ trụ gần nhau và tác động lên vệ tinh của quốc gia khác vẫn trong giai đoạn hình thành, đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan vũ trụ và chính phủ.

Với những gì Shijian-21 và Shijian-25 đã chứng minh Trung Quốc đang từng bước tiến gần đến kỷ nguyên “vệ tinh trọn đời”. Khi thử nghiệm hoàn tất và công nghệ ổn định, cơ chế tiếp nhiên liệu sẽ giúp tiết kiệm tài nguyên phóng mới, giảm áp lực rác vũ trụ và duy trì hoạt động liên tục cho mạng lưới vệ tinh toàn cầu. Ngược lại, Mỹ và các đồng minh cũng không ngừng cải tiến, biến tiếp nhiên liệu quỹ đạo thành dịch vụ tiêu chuẩn, sẵn sàng hỗ trợ bất cứ vệ tinh nào khi cần.

Dù còn nhiều thách thức, cuộc đua tiếp nhiên liệu và bảo trì vệ tinh đã khởi động mạnh mẽ. GEO, vốn được xem là vùng không gian tĩnh lặng, giờ trở thành điểm nóng cho đổi mới công nghệ. Tương lai không xa, nhóm vệ tinh “già” có thể tiếp tục thực hiện nhiệm vụ của mình chục năm sau khi hết nhiên liệu ban đầu, nhờ những “trạm tiếp dầu” lơ lửng trên quỹ đạo, đảm bảo cho mạng lưới truyền thông và định vị toàn cầu vận hành liên tục, ổn định.