NASA mua dịch vụ của các công ty truyền dữ liệu từ sao Hỏa về Trái đất
Sau nhiều năm tự xây dựng và vận hành hệ thống truyền thông vũ trụ của riêng mình, NASA đang thực hiện một bước ngoặt chiến lược quan trọng - chuyển sang mua dịch vụ kết nối từ khu vực tư nhân.

Muốn chinh phục sao Hỏa, con người cần có đường truyền dữ liệu ổn định
NASA thay đổi lối mòn
Trong quá khứ, NASA từng tự hào với khả năng tự chủ về công nghệ, tự thiết kế và vận hành các tàu vũ trụ chuyển tiếp dữ liệu từ các nhiệm vụ khám phá. Tuy nhiên, cũng như cách cơ quan này đã chuyển sang thuê dịch vụ phóng tên lửa và vận chuyển phi hành gia, NASA giờ đây đang áp dụng mô hình tương tự cho hệ thống truyền thông không gian.
Mạng lưới chuyển tiếp hiện tại của NASA vận hành theo cơ chế khá phức tạp: các tàu quỹ đạo như Mars Reconnaissance Orbiter và MAVEN thu thập dữ liệu từ các robot thám hiểm và tàu đổ bộ trên bề mặt sao Hỏa, sau đó truyền về Trái đất thông qua mạng lưới anten khổng lồ của Deep Space Network (DSN). Dù hệ thống này vẫn hoạt động ổn định, nhưng các thiết bị không được thiết kế để làm nòng cốt vĩnh viễn.
Việc xây dựng một hệ thống truyền thông đáng tin cậy giữa Trái đất, Mặt trăng và sao Hỏa không hề đơn giản. Các kỹ sư phải đối mặt với những thách thức kỹ thuật phức tạp: khoảng cách khổng lồ giữa các hành tinh, độ trễ tín hiệu dài, sự can thiệp định kỳ từ Mặt trời, cửa sổ khả kiến từ Trái đất có hạn và yêu cầu về hệ thống chịu lỗi cao.
Chính vì những thách thức này, NASA đã quyết định không vội vàng mua sắm thiết bị mà thay vào đó yêu cầu các công ty nộp đề xuất nghiên cứu khả năng. Mục tiêu là tạo ra một thị trường có khả năng tương tác, nơi NASA có thể trở thành một trong nhiều khách hàng thay vì đóng vai trò chủ sở hữu - vận hành duy nhất.
Hứa hẹn cuộc đua hấp dẫn
Cuộc đua này đã thu hút sự tham gia của những tên tuổi lớn trong ngành công nghệ không gian. Blue Origin vừa công bố Mars Telecommunications Orbiter được xây dựng trên nền tảng Blue Ring, hứa hẹn khả năng cơ động cao và hiệu suất mạnh mẽ để hỗ trợ các nhiệm vụ của NASA tới sao Hỏa ngay từ năm 2028.
Rocket Lab cũng không kém cạnh khi tự hào về khái niệm tàu viễn thông quỹ đạo sao Hỏa của mình, được coi là yếu tố cốt lõi trong kiến trúc đề xuất cho chiến dịch Mars Sample Return. Đặc biệt, SpaceX đã nhận được tài trợ nghiên cứu từ NASA với đề xuất "điều chỉnh vệ tinh truyền thông quỹ đạo Trái đất cho sao Hỏa", có khả năng dựa trên chòm sao vệ tinh internet Starlink.
Sự thay đổi này không chỉ đơn thuần là việc nâng cấp công nghệ mà còn phản ánh tham vọng lớn hơn của NASA. Cơ quan này đang chuyển từ các nhiệm vụ khám phá khoa học thuần túy sang mục tiêu thiết lập sự hiện diện vĩnh viễn của con người trên Mặt trăng và cuối cùng là trên sao Hỏa.
Việc thương mại hóa hệ thống truyền thông không gian không chỉ giúp NASA tiết kiệm chi phí mà còn khuyến khích sự đổi mới từ khu vực tư nhân. Các công ty tư nhân, với nguồn vốn và khả năng phát triển công nghệ linh hoạt, có thể tạo ra những giải pháp sáng tạo mà NASA có thể chưa từng nghĩ đến.
****
Cuộc đua kiểm soát "đường ống dữ liệu" tới sao Hỏa đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong cách thức con người tiếp cận việc thám hiểm không gian. Sự kết hợp giữa tài sản của NASA và cơ sở hạ tầng thương mại hứa hẹn sẽ tạo ra một hệ thống truyền thông không gian mạnh mẽ và bền vững hơn.
Dù vẫn còn nhiều thách thức kỹ thuật phải vượt qua, việc có nhiều công ty cạnh tranh sẽ thúc đẩy sự đổi mới và có thể dẫn đến những đột phá công nghệ bất ngờ. Cuối cùng, người thắng cuộc trong cuộc đua này không chỉ sẽ kiểm soát luồng thông tin quan trọng từ sao Hỏa mà còn định hình cách thức con người giao tiếp với các thế giới khác trong tương lai.
Khoảng cách giữa Trái đất và sao Hỏa luôn thay đổi do cả hai hành tinh đều quay quanh Mặt trời trên quỹ đạo hình elip. Khoảng cách này có thể dao động từ gần nhất đến xa nhất, tạo ra những thách thức lớn cho các nhiệm vụ khám phá không gian.
Khoảng cách thay đổi
Khoảng cách gần nhất (cận nhật): Khoảng cách gần nhất giữa hai hành tinh xảy ra khi Trái đất và sao Hỏa cùng nằm trên một phía của Mặt trời, với sao Hỏa nằm ở điểm gần Mặt trời nhất (điểm cận nhật) và Trái đất nằm ở điểm xa Mặt trời nhất (điểm viễn nhật). Khoảng cách ngắn nhất có thể là 54,6 triệu cây số, mặc dù trong thực tế, kỷ lục gần nhất được ghi nhận là 56 triệu cây số vào năm 2003.
Khoảng cách xa nhất (viễn nhật): Khoảng cách xa nhất xảy ra khi hai hành tinh nằm ở hai phía đối diện của Mặt trời. Khoảng cách này có thể lên tới 401 triệu cây số.
Thời gian di chuyển
Do khoảng cách liên tục thay đổi, thời gian để một tàu vũ trụ di chuyển từ Trái đất đến sao Hỏa cũng không cố định. Tùy thuộc vào thời điểm phóng, các nhiệm vụ thường kéo dài từ 6 đến 9 tháng. Các nhà khoa học luôn tìm cách xác định thời điểm "cửa sổ phóng" tối ưu để tận dụng lợi thế của khoảng cách gần nhất, giúp tiết kiệm nhiên liệu và thời gian di chuyển.