Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (VNSC) tiền thân là Trung tâm Vệ tinh Quốc gia thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VAST) được thành lập vào ngày 16/9/2011 theo Quyết định số 1611/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ như là một đơn vị chủ chốt tập trung vào việc phát triển khoa học và công nghệ vũ trụ và các ứng dụng liên quan. Một trong số các mục tiêu quan trọng của Trung tâm là thực hiện, tiếp nhận, quản lý, và vận hành dự án Trung tâm Vũ trụ Việt Nam từ nguồn vốn ODA của Nhật Bản. Ngay từ những ngày đầu thành lập, Trung tâm đã xác định tầm nhìn trở thành “Trung tâm Vũ trụ Quốc gia”, và trong 10 năm qua đã từng bước phát triển và hình thành bốn trụ cột chính: Công nghệ Vũ trụ; Ứng dụng Vũ trụ; Khoa học Vũ trụ; Đào tạo và Phổ biến kiến thức Vũ trụ. Sau 10 năm hoạt động, có thể kể đến một số kết quả hoạt động ban đầu tại VNSC:
- Phát triển vệ tinh “Made in Vietnam”
Trong 10 năm qua, VNSC đã phát triển thành công vệ tinh PicoDragon và MicroDragon. Vệ tinh NanoDragon đã hoàn thành chế tạo và sẽ được đưa lên quỹ đạo trong vài ngày tới. Cùng với đó, dự án vệ tinh LOTUSat-1 cũng đang được VNSC quản lý, thực hiện theo kế hoạch được Chính phủ giao.
Hình 1. Lộ trình phát triển vệ tinh “Made in Vietnam” của VNSC
Ngày 19 tháng 10 năm 2013, một vệ tinh siêu nhỏ “Made in Vietnam” mang tên PicoDragon có khối lượng 1 kg, được phát triển bởi các nghiên cứu viên và kỹ sư trẻ của VNSC, đã được phóng thành công vào quỹ đạo từ Trạm Vũ trụ Quốc tế. Sau đó, trạm mặt đất VNSC và các nơi trên thế giới cũng đã ghi nhận thành công tín hiệu liên lạc. Đây có thể coi là cột mốc quan trọng trong việc đánh dấu PicoDragon trở thành vệ tinh do Việt Nam tự phát triển đầu tiên hoạt động thành công trong không gian. Vệ tinh PicoDragon chính là sản phẩm đầu tay của đội ngũ phát triển vệ tinh của VNSC.
Hình 2. Hình ảnh nhóm cán bộ nghiên cứu khi ghi nhận được tín hiệu của PicoDragon tại VNSC
Sau vệ tinh PicoDragon, trong khuôn khổ Dự án Trung tâm Vũ trụ Việt Nam, VNSC thực hiện dự án chế tạo vệ tinh MicroDragon với khối lượng 50 kg tại Nhật Bản. Tại đây, 36 kỹ sư của VNSC được cử đến 5 trường Đại học hàng đầu Nhật Bản tham gia khóa học thạc sỹ công nghệ vũ trụ, đồng thời tham gia thiết kế, chế tạo, thử nghiệm vệ tinh MicroDragon dưới sự hướng dẫn trực tiếp của các giáo sư Nhật Bản. Thông qua dự án mang tính đột phá này, các kỹ sư Việt Nam không chỉ có cơ hội tiếp thu kiến thức cơ bản về công nghệ vệ tinh mà còn được trực tiếp tham gia thực hành chế tạo vệ tinh micro, tích lũy kinh nghiệm trong quy trình phát triển vệ tinh. Vệ tinh MicroDragon đã được phóng lên quỹ đạo bằng tên lửa Epsilon 4 vào ngày 18/1/2019 tại bãi phóng Uchinoura và đã kết nối thành công với trạm mặt đất.
Hình 3. Vệ tinh MicroDragon trước khi phóng và bức ảnh đầu tiên chụp từ vệ tinh ngày 22/1/2019
Tiếp nối vệ tinh MicroDragon, từ năm 2017 VNSC đã nghiên cứu phát triển vệ tinh lớp nano dạng cubesat 3U có tên NanoDragon nặng khoảng 4 kg từ nguồn kinh phí của “Chương trình khoa học và công nghệ cấp quốc gia về công nghệ vũ trụ giai đoạn 2016 – 2020”. Toàn bộ quá trình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, tích hợp, thử nghiệm chức năng vệ tinh được thực hiện hoàn toàn tại Việt Nam bởi các cán bộ nghiên cứu của VNSC. Vệ tinh có hai nhiệm vụ chính đó là sử dụng một thiết bị chụp ảnh quang học để phục vụ quá trình xác thực chất lượng bộ điều khiển tư thế vệ tinh khi hoạt động trên quỹ đạo và tích hợp một bộ thu tín hiệu nhận dạng tự động tàu thủy sử dụng cho mục đích theo dõi, giám sát phương tiện trên biển. Dự kiến, vệ tinh NanoDragon sẽ được phóng bởi tên lửa Epsilon 5 vào ngày 01/10/2021 tại Trung tâm Vũ trụ Uchinoura, Nhật Bản.
Hình 4. Vệ tinh NanoDragon chính thức bàn giao cho Nhật Bản ngày 17/8/2021
Bên cạnh đó, VNSC đang quản lý dự án chế tạo hệ thống vệ tinh LOTUSat-1 sử dụng công nghệ radar khẩu độ tổng hợp, được thiết kế, chế tạo bởi tập đoàn NEC, có khối lượng khoảng 570 kg có khả năng chụp ảnh trái đất với độ phân giải cao trong mọi điều kiện thời tiết, cả ngày lẫn đêm. Dữ liệu ảnh thu nhận từ vệ tinh LOTUSat-1 sẽ đáp ứng được nhu cầu cấp bách về nguồn ảnh, cung cấp các thông tin chính xác và kịp thời nhằm ứng phó giảm thiểu các tác động của thảm họa thiên nhiên và biến đổi khí hậu, quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên và giám sát môi trường, phục vụ phát triển kinh tế – xã hội. Vệ tinh LOTUSat-1 dự kiến được phóng vào cuối năm 2023.
Để đáp ứng mục tiêu phát triển bền vững, tiến tới làm chủ công nghệ tự sản xuất vệ tinh nhỏ của Việt Nam, bên cạnh việc tiếp nhận chuyển giao Công nghệ chế tạo vệ tinh, đào tạo nguồn nhân lực, việc đầu tư hạ tầng cơ sở hạ tầng phục vụ nghiên cứu, phát triển và thử nghiệm vệ tinh đến 180 kg cũng được thực hiện trong Dự án Trung tâm Vũ trụ Việt Nam.
- Hướng ứng dụng công nghệ vũ trụ
Hướng ứng dụng công nghệ vũ trụ tại VNSC tập trung chủ yếu vào mảng viễn thám và GIS, sử dụng và khai thác các ưu thế của dữ liệu vệ tinh quan sát Trái đất đem lại lợi ích kinh tế, xã hội, an ninh, quốc phòng thông qua các ứng dụng được triển khai trên nhiều lĩnh vực như: nông nghiệp (theo dõi lúa, hệ thống theo dõi thông tin nông nghiệp thông minh), lâm nghiệp (theo dõi nhanh mất rừng), quy hoạch và quản lý đô thị (đánh giá biến động đô thị), quản lý khu vực ven biển (theo dõi sạt lở bờ biển), ứng phó với sự cố (theo dõi tràn dầu)… Các ứng dụng trên đều là kết quả nghiên cứu của cán bộ Trung tâm trong thời gian qua, thông qua các đề tài nghiên cứu các cấp và đề tài hợp tác quốc tế.
Xác định tập trung vào hướng xử lý dữ liệu lớn ảnh vệ tinh, VNSC đã xây dựng hệ thống Vietnam Data Cube. Đây là hệ thống hiện đang tập hợp gần 100 nghìn cảnh ảnh vệ tinh của Việt Nam, được các đối tác quốc tế của Trung tâm (JAXA, ESA, USGS) cho phép khai thác miễn phí và chia sẻ cho cộng đồng nghiên cứu của Việt Nam. Đây là thành quả lớn của quá trình hợp tác quốc tế của Trung tâm khi được nhận giúp đỡ của nhiều đối tác quốc tế để trang bị một hệ thống phần cứng cao cấp, hệ thống phần mềm hiện đại. Trong thời gian sắp tới, hệ thống sẽ được vận hành với hai ứng dụng chính là theo dõi lúa và theo dõi rừng trên toàn Việt Nam và các các ứng dụng khác như theo dõi lũ lụt.
Thời gian vừa qua, đội ngũ cán bộ nghiên cứu của Trung tâm có nhiều bước tiến đáng kể. Trung tâm đã và đang thực hiện nhiều đề tài cấp nhà nước, cấp bộ, đề tài nghị định thư và đề tài hợp tác với địa phương. Số lượng nghiên cứu được công bố quốc tế ngày càng tăng lên. Đặc biệt, các cán bộ nghiên cứu của Trung tâm đã xuất bản 01 sách chuyên khảo về xử lý ảnh radar.
Bên cạnh đó, việc hình thành hai trung tâm nghiên cứu ứng dụng vũ trụ tại Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh sẽ tạo lợi thế quan trọng cho VNSC trong việc triển khai các đề tài nghiên cứu, dự án triển khai có quy mô lớn.
Hình 5. Ứng dụng vệ tinh theo dõi rừng, lúa, CO2,..
Ngoài ra, VNSC cũng là thành viên của Nhóm quan sát trái đất (GEO). GEO là một mạng lưới toàn cầu duy nhất kết nối các tổ chức chính phủ, học viện và nghiên cứu, nhà cung cấp dữ liệu, doanh nghiệp, kỹ sư, nhà khoa học và chuyên gia để tạo ra các giải pháp sáng tạo cho các thách thức toàn cầu tại thời điểm tăng trưởng dữ liệu theo cấp số nhân, phát triển con người và biến đổi khí hậu vượt qua phạm vi quốc gia và khuôn khổ các ngành. Sự hợp tác toàn cầu chưa từng có của các chuyên gia giúp xác định các lỗ hổng và giảm thiểu sự trùng lặp trong các lĩnh vực phát triển bền vững và quản lý môi trường lành mạnh.
- Hướng khoa học vũ trụ
Năm 2015, Trung tâm thành lập Phòng Vật lý thiên văn và Vũ trụ (DAP). Đây là phòng tập hợp nhiều nghiên cứu viên có học vị tiến sĩ về vật lý thiên văn nhiều nhất trong cả nước. Phòng tập trung nghiên cứu về hai hướng vật lý sao và những thiên hà sinh ra ở thời kì đầu của Vũ trụ sử dụng số liệu thu nhận được từ những đài thiên văn lớn nhất trên thế giới như ALMA, NOEMA và JCMT. Từ khi thành lập, Phòng đã công bố trên 45 công trình trên các tạp chí ISI và ACI (Asian Citation Index), trên kỷ yếu hội nghị quốc tế, thực hiện các đề tài, nhiệm vụ khoa học và công nghệ các cấp (4 đề tài cơ sở, 2 đề tài sau tiến sĩ, 3 đề tài NAFOSTED). Tất cả các đề tài nghiên cứu đều thực hiện tốt, đạt và vượt kết quả so với đăng ký. Phòng duy trì tốt hợp tác quốc tế trong các hoạt động nghiên cứu và giáo dục, đặc biệt với đối tác Pháp, một số nước Đông Á và Đông Nam Á, củng cố vai trò, vị trí của mình trong cộng đồng thiên văn trong nước và khu vực. Các thành viên của phòng thường xuyên tham gia giảng dạy vật lý thiên văn, giữ kết nối với người yêu thích thiên văn qua các câu lạc bộ thiên văn và tập huấn đội tuyển thi olympic quốc tế của Việt Nam về thiên văn học và vật lý thiên văn.
Hình 6. Trái: Khám phá cung cấp bằng chứng đầu tiên về sự hình thành hành tinh trên một hệ nhiều sao của TS. Nguyễn Thị Phương thành viên DAP. Công trình được đăng trên tạp chí quốc tế Astronomy & Astrophysics và được điểm tin nghiên cứu nổi bật trên trang web của Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp (CNRS). Phải: TS. Phạm Tuấn Anh tham gia vận hành kính thiên văn JCMT, tại Đài thiên văn Đông Á, Hawaii, Mỹ.
- Các hoạt động đào tạo, phổ biến kiến thức
VNSC luôn tích cực tham gia công tác giảng dạy cao học, đại học ngành Công nghệ Vũ trụ và Viễn thám tại Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội, Trường Đại học Công nghệ thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội, Trường Đại học Quốc tế và Trường Đại học Bách khoa thuộc Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. Bên cạnh đó với việc đưa vào sử dụng Đài thiên văn Nha Trang và Đài thiên văn Hoà Lạc, Trung tâm đã ký thoả thuận hợp tác trong đào tạo và phổ biến kiến thức về thiên văn và vũ trụ với Trường Đại học Quy Nhơn, Trường Đại học Nha Trang, Trường Đại học Tây Nguyên, đồng thời đẩy mạnh triển khai các hoạt động phổ kiến thức “Khám phá vũ trụ cùng VNSC” với sự tham gia của hàng nghìn lượt học sinh, sinh viên và người đam mê yêu thích thiên văn, vũ trụ. Tổ chức các hoạt động phổ biến kiến thức như bài giảng đại chúng, Space Day, Open Day, cuộc thi Cansat,… thu hút sự chú ý của công chúng, báo chí và các phương tiện thông tin đại chúng.
Các hoạt động và hợp tác giáo dục được mong đợi sẽ tạo ra động lực và xúc tác cho sự phát triển công nghệ vũ trụ và ứng dụng ở Việt Nam.
Hình 7. Các học sinh tham gia chương trình “Quan sát nhật thực cùng VNSC” ngày 21/6/2020
Các công nghệ liên quan đến vũ trụ đang thay đổi với tốc độ khiến những người không phải chuyên gia khó có thể cập nhật các công nghệ và tác động của chúng. Thiếu nhận thức về lợi ích của công nghệ vũ trụ đối với phát triển bền vững có thể ngăn cản các quốc gia khai thác những công nghệ này. Nhằm hoàn thành được mục tiêu chiến lược về phát triển công nghệ vũ trụ ở Việt Nam, các tổ chức vũ trụ đang thực hiện các kế hoạch chế tạo vệ tinh, tăng cường ứng dụng công nghệ vũ trụ. Song song với các kế hoạch phát triển vệ tinh, phát triển ứng dụng công nghệ vũ trụ, nghiên cứu về khoa học vũ trụ – vật lý thiên văn, các hoạt động đào tạo và chương trình phố biến kiến thức về khoa học và công nghệ vũ trụ cũng đã và đang được thực hiện một cách chủ động tại Trung tâm Vũ trụ Việt Nam nhằm nâng cao nhận thức về lợi ích của công nghệ vũ trụ đối với phát triển bền vững, khơi dậy lòng đam mê, khát khao khám phá vũ trụ của thế hệ trẻ.
Con đường phát triển Vũ trụ Việt Nam còn rất nhiều khó khăn, chông gai phải đồng lòng vượt qua, nhưng đúng như Slogan “Liftoff your dream”, với tâm huyết và niềm tự hào, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam đang có những bước đi vững chắc để Vũ trụ Việt Nam bay vào không gian bao la./.
