📖 MỤC LỤC BÀI VIẾT 📖
Công nghệ vũ trụ cho phép chính phủ tham gia vào các lĩnh vực toàn cầu như truyền thông vệ tinh, viễn thám và hệ thống định vị. Công nghệ này phục vụ nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm nông nghiệp, quản lý tài nguyên thiên nhiên và giám sát thảm họa. Đồng thời, nó mở ra cơ hội cho sản xuất và đổi mới dựa trên không gian vũ trụ. Công nghệ vũ trụ đóng vai trò quan trọng trong quá trình hiện đại hóa, phát triển kinh tế, tiến bộ khoa học và nâng cao vị thế quốc tế của Việt Nam. Khi ngành này tiếp tục phát triển, nó được kỳ vọng sẽ ngày càng trở nên quan trọng đối với sự tăng trưởng trong tương lai và khả năng cạnh tranh toàn cầu của Việt Nam.
Tuần này, Innovations of The Week sẽ giới thiệu bốn startup tiên phong trong ngành công nghệ không gian với những sản phẩm đột phá của họ.
>>>Xem thêm: Bảo vệ đại dương – Giữ gìn nguồn sống
1. Đổi mới động cơ đẩy bền vững cho vũ trụ
Pale Blue Inc. là một doanh nghiệp công nghệ vũ trụ của Nhật Bản, được thành lập vào năm 2020 và tách ra từ Đại học Tokyo. Công ty chuyên phát triển các hệ thống đẩy sử dụng nước cho vệ tinh, với nước được sử dụng làm nhiên liệu an toàn và thân thiện với môi trường. USP của Pale Blue là sử dụng nước thay cho các loại nhiên liệu hóa học thông thường như hydrazine, vốn rất độc hại đối với con người. Công nghệ này lý tưởng cho các vệ tinh nhỏ, cho phép điều khiển chính xác và giúp giảm rác thải vũ trụ thông qua khả năng giảm quỹ đạo khi kết thúc vòng đời hoạt động.
Chiến lược thân thiện với môi trường của Pale Blue phù hợp với các mục tiêu bền vững toàn cầu, mang lại các hoạt động vũ trụ sạch hơn và cải thiện chức năng vệ tinh thương mại. Những phát triển này có thể hỗ trợ Việt Nam, nơi đang xây dựng ngành công nghiệp không gian vũ trụ và đã có một môi trường sản xuất vệ tinh phát triển mạnh.
Một trong những chức năng cốt lõi của Trung tâm Vũ trụ Quốc gia Việt Nam (VNSC) là nghiên cứu, thiết kế, phát triển, lắp ráp và kiểm tra vệ tinh. Việc sử dụng công nghệ đẩy của Pale Blue có thể giúp Việt Nam nâng cao năng lực không gian vũ trụ, thúc đẩy thử nghiệm vệ tinh bền vững và giảm chi phí. Với sự nhấn mạnh ngày càng tăng vào công nghệ sạch và hợp tác toàn cầu, các giải pháp này có thể bổ sung cho các chương trình như mở rộng Trung tâm Vũ trụ Việt Nam và quản lý môi trường.
>>>Xem thêm: Đổi Mới Sáng Tạo Mở (Open Innovation): Mô Hình Đột Phá Giúp Tăng Tốc Đổi Mới Sáng Tạo
2. Cách mạng hóa sản xuất trong vũ trụ và phát triển vật liệu
Space Forge là một công ty hàng đầu có trụ sở tại Vương quốc Anh, tận dụng các đặc tính độc đáo của vũ trụ như vi trọng lực và môi trường chân không để sản xuất các vật liệu tiên tiến mà khó hoặc không thể chế tạo trên Trái Đất.
Phát minh chủ chốt của công ty là nền tảng ForgeStar™, một vệ tinh có thể tái sử dụng và thu hồi, được thiết kế cho việc sản xuất trong vũ trụ. Space Forge sử dụng vi trọng lực như một dịch vụ để chế tạo các vật liệu hiệu suất cao với độ tinh khiết và hiệu quả vượt trội, giải quyết những thách thức lớn trong các lĩnh vực như điện tử, chăm sóc sức khỏe và hàng không vũ trụ.
Trên thực tế, Space Forge khắc phục giới hạn của sản xuất trên Trái Đất bằng cách phát triển các vật liệu có ít lỗi hơn và đặc tính tốt hơn, giúp cải thiện đáng kể hiệu suất của các sản phẩm như vi mạch và dược phẩm.
Ví dụ, chất bán dẫn sản xuất trong không gian được cho là có chất lượng cao gấp 10 lần so với sản xuất trên Trái Đất. Về mặt môi trường, công ty thúc đẩy tính bền vững với cơ chế quay trở lại cách mạng, cho phép tái sử dụng vệ tinh đồng thời giảm thiểu rác thải vũ trụ. Ngoài ra, vật liệu đột phá của Space Forge còn giúp tăng hiệu quả năng lượng, giảm tới 60% mức tiêu thụ năng lượng và ngăn chặn phát thải 15 tấn CO2 mỗi sản phẩm.
Tại Việt Nam, nơi ngành sản xuất chất bán dẫn và phát triển dược phẩm đang phát triển mạnh, công nghệ của Space Forge có tiềm năng thúc đẩy tăng trưởng bằng cách cung cấp các vật liệu siêu hiệu quả hỗ trợ đổi mới sáng tạo địa phương. Với ngành công nghiệp công nghệ đang bùng nổ và nhu cầu ngày càng tăng về các vật liệu bền vững, hiệu suất cao, sự hợp tác này rất khả thi. Hơn nữa, việc tích hợp các thành phần sản xuất trong vũ trụ vào các ngành như năng lượng tái tạo và điện tử có thể giúp Việt Nam đạt được các mục tiêu môi trường và tăng cường khả năng cạnh tranh toàn cầu.
>>>Xem thêm: Tối ưu xây dựng: Phát triển bền vững và hiệu quả
3. Giải pháp quản lý giao thông vũ trụ bền vững tiên phong
OKAPI:Orbits là một startup của Đức được thành lập vào năm 2018, chuyên về Quản lý Giao thông Vũ trụ (STM) và Nhận thức Tình huống Vũ trụ (SSA), tập trung vào việc nâng cao độ an toàn và hiệu quả của các hoạt động/nhiệm vụ vệ tinh trong môi trường quỹ đạo ngày càng đông đúc.
Các dịch vụ của họ bao gồm bốn nền tảng SSA và STM dựa trên AI:
- OKAPI:Aether – Nền tảng này cung cấp dịch vụ dự đoán rủi ro và tránh va chạm với độ chính xác cao.
- OKAPI:Astrolabe – Nền tảng này hỗ trợ quản lý hiệu quả nhất cho một hoặc nhiều vệ tinh, giảm thiểu nhu cầu giám sát liên tục.
- OKAPI:Soteria – Nền tảng này hỗ trợ tối ưu hóa thiết kế nhiệm vụ và đảm bảo một nhiệm vụ vũ trụ tuân thủ các yêu cầu giảm thiểu rác thải vũ trụ liên quan.
- OKAPI:LEOP – Nền tảng này cung cấp các giải pháp quỹ đạo theo thời gian thực, hướng dẫn đội vận hành nhanh chóng thực hiện các thao tác đầu tiên.
Ở giai đoạn đầu của việc khám phá vũ trụ, ngoài các thiên thạch, các nhà du hành vũ trụ không cần phải lo lắng về nhiều yếu tố khác khi lập lộ trình. Tuy nhiên, qua nhiều năm, số lượng rác thải trong vũ trụ đã tăng lên đáng kể. Theo NASA, “Có khoảng 23.000 mảnh rác lớn hơn quả bóng mềm đang quay quanh Trái Đất với tốc độ lên đến 17.500 mph, đủ nhanh để một mảnh rác nhỏ gây hư hại cho một vệ tinh hoặc tàu vũ trụ.”
Sự gia tăng số lượng hoạt động trong vũ trụ cùng với lượng rác thải không gian nhấn mạnh nhu cầu về một phương pháp tốt hơn để ngăn ngừa các vấn đề liên quan đến tương tác và phát sinh rác thải vũ trụ. Đây là nơi OKAPI:Orbits phát huy với các công cụ khác nhau của họ, hỗ trợ thiết kế nhiệm vụ dẫn đến việc giảm các thao tác không cần thiết, kết quả là giảm thời gian chết trong hoạt động và sử dụng nhiên liệu hiệu quả, tuân thủ các yêu cầu vũ trụ, v.v.
Bằng cách giảm tần suất các thao tác không cần thiết, từ đó giảm tiêu thụ nhiên liệu và giảm khả năng đào thải rác vũ trụ, OKAPI:Orbits góp phần thúc đẩy các hoạt động khám phá vũ trụ bền vững hơn. Hơn nữa, bằng cách nâng cao hiệu quả vận hành, các nền tảng này cũng giúp doanh nghiệp giảm chi phí vận hành.
Tại Việt Nam, OKAPI:Orbits có thể hỗ trợ nâng cao hoạt động vệ tinh như vệ tinh LOTUSat-1 bằng cách sử dụng các nền tảng của họ để cung cấp dịch vụ dự đoán rủi ro và tránh va chạm tốt hơn, tối ưu hóa thiết kế nhiệm vụ đồng thời đảm bảo tuân thủ các quy định, và hướng dẫn các nhà vận hành vệ tinh Việt Nam triển khai các thực hành tốt nhất trong vận hành vệ tinh và quản lý hiệu quả các nhiệm vụ vệ tinh của mình.
4. Thúc đẩy việc sử dụng tài nguyên vũ trụ
CisLunar Industries là một startup công nghệ vũ trụ tiên phong được thành lập vào năm 2018, có trụ sở tại Denver, Colorado. Công ty cam kết thúc đẩy một cuộc cách mạng công nghiệp bền vững trong vũ trụ bằng cách phát triển các giải pháp sáng tạo cho các thách thức quan trọng, chẳng hạn như quản lý rác thải vũ trụ. Tập trung vào việc tái chế rác thải vũ trụ và sử dụng nó làm tài nguyên cho sản xuất trong vũ trụ, cũng như khai thác nguồn năng lượng từ vũ trụ, không chỉ giúp giảm thiểu vấn đề gia tăng rác thải mà còn tạo ra các vật liệu có giá trị cho các nhiệm vụ và hoạt động trong tương lai.
Các sản phẩm của họ bao gồm:
- Modular Space Foundry (MSF): Sản phẩm chủ lực này cho phép tái chế các vệ tinh đã qua sử dụng và các mảnh vụn khác thành nguyên liệu kim loại có thể tái sử dụng. MSF sản xuất các vật liệu như thanh kim loại, sợi dây, và nhiên liệu đẩy, hỗ trợ sản xuất và lắp ráp trong quỹ đạo.
- Bộ chuyển đổi điện năng linh hoạt có thể cấu hình (MCEPC): Thiết bị này chuyển đổi năng lượng điện từ nhiều nguồn khác nhau (như tấm pin mặt trời và pin) thành các điện áp và dòng điện chính xác. Nó phù hợp cho nhiều ứng dụng, bao gồm hệ thống đẩy bằng điện, hàn, và các nhu cầu chuyển đổi năng lượng cao khác.
Với hàng ngàn vệ tinh không còn hoạt động và các tầng tên lửa đã sử dụng đang tắc nghẽn quỹ đạo Trái Đất, công nghệ của CisLunar cung cấp một giải pháp bằng cách biến những mảnh vụn này thành các tài nguyên có giá trị. Điều này không chỉ giúp làm sạch không gian vũ trụ mà còn giảm rủi ro va chạm có thể đe dọa các vệ tinh hoạt động và Trạm Vũ trụ Quốc tế. Ngoài ra, với việc nhân loại đang tìm cách mở rộng sự hiện diện của mình ngoài Trái Đất, việc đảm bảo tài nguyên trở thành một yếu tố then chốt. Cách tiếp cận của CisLunar trong việc xử lý vật liệu ngay trong vũ trụ hỗ trợ các nhiệm vụ trong tương lai bằng cách cung cấp kim loại, nhiên liệu đẩy và năng lượng thiết yếu tại chỗ, giảm sự phụ thuộc vào nguồn cung từ Trái Đất.
Bằng cách tái chế rác thải vũ trụ, CisLunar góp phần thúc đẩy một phương pháp bền vững hơn trong việc khám phá vũ trụ, giảm thiểu lãng phí, thúc đẩy việc sử dụng tài nguyên có trách nhiệm và giảm chi phí vận hành. Phương pháp chuyển đổi năng lượng của công ty cũng góp phần duy trì sự bền vững trong vũ trụ.
