- Hội đồng Lý luận Trung ương thăm và trao đổi khoa học với Trung tâm Vũ trụ Việt Nam
I. Những vấn đề cơ bản, mới của KH&CN vũ trụ thế giới
Newspace/Space 4.0: 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, newspace có sự tham gia của nhiều tập đoàn tư nhân lớn (SpaceX, Amazon, Facebook,…) với hàng loạt những dự án lớn như: Cung cấp dịch vụ internet bằng chùm Starlink của SpaceX – 30.000 (cần 30 tỷ đô để xây dựng và đầu tư), chùm Kuiper của Amazon – với 3.236 vệ tinh (với cam kết đầu tư hơn 10 tỷ USD của Amazon), hay chùm Oneweb với 648 vệ tinh của chính phủ Anh (hiện đã kêu gọi được 4,7 tỷ USD từ 16 nhà đầu tư trên thế giới và đã phóng được 358 vệ tinh lên quỹ đạo); dịch vụ vận chuyển, du lịch: Blue Origin của Amazon…
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 (trước đây thường dùng vệ tinh viễn thông ở quỹ đạo địa tĩnh, có góc nhìn không đổi từ các trạm mặt đất, tuy nhiên tổng số lượng vệ tinh trên quỹ đạo rất hạn hẹp – khoảng dưới 600 vệ tinh), ứng dụng IoT trên hệ thống vệ tinh và thiết bị mặt đất (trên quỹ đạo các vệ tinh liên kết với nhau như một hệ inter-sat, các thiết bị mặt đất được kết nối với vệ tinh), kích thước các vệ tinh cũng ngày càng được thu nhỏ, số lượng vệ tinh trong các chùm và siêu chùm (mega constellation) tăng lên nhanh chóng, các dự án startup về vệ tinh hướng đến cung cấp ứng dụng và giải pháp trực tiếp cho người dùng chứ không thuần tuý phát triển công nghệ như trước đây,… Sự cạnh tranh ở newspace là rất lớn góp phần đẩy mạnh yêu cầu về đổi mới để giảm giá thành cũng như nâng cao chất lượng dịch vụ.
Nền kinh tế vũ trụ toàn cầu: Năm 2020, nền kinh tế vũ trụ toàn cầu tăng 4,4% lên 447 tỉ USD với sự tham gia của rất nhiều các quốc gia Theo Bank of America kỳ vọng nền kinh tế này đang phát triển sẽ tăng hơn gấp ba 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.
Chạy đua phát triển công nghệ vũ trụ ở tầm quốc gia: Hiện nay, một ví dụ điển hình là các hoạt động chuẩn bị công nghệ để tìm kiếm sự sống trên Hoả tinh. Hiện cả Mỹ và Trung Quốc đều mới có các robot thế hệ mới (Robot Perseverance, trực thăng Ingenuity của Mỹ, Robot Chúc Dung của Trung Quốc) để tìm kiếm sự sống trên Hỏa tinh.
Bên cạnh đó, Mỹ và các nước đồng minh (Úc, Brazil, Canada, Ý, Nhật, Luxembourg, New Zealand, Ba Lan, Hàn Quốc, Ukraina, Ả Rập Xê Út, Vương Quốc Anh: 13 nước tham gia tính đến 10/2021) đã cùng ký hiệp ước tham gia chương trình Artemis. Mục tiêu trước mắt là quay lại Mặt trăng, phát triển các công nghệ lõi như: tên lửa đẩy cỡ lớn, tàu vận chuyển, tàu đổ bộ, máy móc thiết bị hoạt động trên Mặt trăng, trạm vũ trụ bay quanh Mặt trăng (Gateway),.. để làm bước đệm chuẩn bị đưa người lên Hoả tinh.
Trong khi đó, Trung quốc và Nga cũng phát triển chương trình nghiên cứu Mặt trăng của riêng mình mà không tham gia vào chương trình Artemis của Mỹ.
Về lĩnh vực công nghệ quan sát trái đất sử dụng vệ tinh có độ phân giải cao và siêu cao: Các vệ tinh cỡ lớn do các cơ quan hàng không vũ trụ lớn trên thế giới phát triển (Chùm Sentinel, Landsat,..) 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 đông – 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) lại được ứng dụng cho các hoạt động khác (do thám, ANQP,…) hay được xây dựng thành chùm vệ tinh để tăng tần suất quan sát và cung cấp dịch vụ trực tiếp cho người dùng (Planetlab, ICEYE, Synspective, Capella,..).
Tổng quan về nền khoa học công nghệ vũ trụ khu vực Đông Nam Á
- Các nước đã thành lập Cơ quan hàng không vũ trụ quốc gia: Indonesia (LAPAN – 1963), Thái lan (GISTDA – 2000), Malaysia (ANGKASA – 2002), Singapore (SSTL, mô hình công ty – 2007), Philippine (PSA – 2018), …
- Các nước trong khu vực chủ động chế tạo vệ tinh: Singapore; Indonesia: đã tự chế tạo được vệ tinh cỡ 100kg; Malaysia; Philippine: đã phối hợp với Nhật Bản chế tạo 2 vệ tinh lớp 50kg; và Thái Lan.
- Trong năm 2021, thêm 2 nước trong khu vực sở hữu vệ tinh trên quỹ đạo là Campuchia (vệ tinh viễn thông do Trung quốc chế tạo), Myanmar vệ tinh nghiên cứu lớp micro dùng cho quan sát trái đất (Đại học Hokkaido, Nhật Bản chế tạo).
II. Tổng quan nghiên cứu và ứng dụng vũ trụ của Việt Nam
1. Tổng quan chung
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 được Liên hợp quốc đưa ra.
Theo đánh giá của chuyên gia quốc tế nếu Việt Nam có hệ thống quan sát quốc gia sử dụng vệ tinh thì sẽ giúp kịp thời báo chính xác hơn tình trạng bão, lũ, ngập... Bên cạnh việc sơ tán, cứu giúp người dân, mỗi năm chúng ta có thể giảm thiểu đến 10% thiệt hại tương đương với 350 triệu USD. Ngoài ra vệ tinh sẽ hỗ trợ hiệu quả giám sát nông nghiệp, tài nguyên, giám sát lũ lụt, giám sát hàng hải, qui hoạch lãnh thổ và đặc biệt trong đảm bảo ANQP.
Về ANQP, nếu Việt Nam có được vệ tinh của riêng mình, ta có thể chủ động quan sát các vùng lãnh thổ của mình bất cứ khi nào ta cần (tất nhiên vẫn phụ thuộc vào yếu tố công nghệ như: tần suất quan sát của vệ tinh, điều kiện thời tiết – với vệ tinh quang học,…). Còn nếu Việt Nam tự sản xuất được vệ tinh, không phụ thuộc hoặc ít phụ thuộc vào bất cứ quốc gia nào, thì ta sẽ chủ động hơn nữa trong các tình huống tranh chấp hoặc không bị giới hạn khi muốn quan sát tại bất kì vùng lãnh thổ nào.
2. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng công nghệ vũ trụ
Việt Nam đã có những hoạt động nghiên cứu bước đầu trong một số lĩnh vực khoa học và công nghệ vũ trụ từ những năm 1980, nhưng các nghiên cứu làm chủ công nghệ vũ trụ đặc biệt công nghệ vệ tinh mới chỉ được bắt đầu thực hiện thông qua Chiến lược nghiên cứu và ứng dụng công nghệ vũ trụ đến 2020.
Cho đến nay, ngành công nghệ vũ trụ Việt Nam đã đạt được một số kết quả nhất định như: phóng 02 vệ tinh viễn thông VINASAT-1, 2; 01 vệ tinh quan sát trái đất VNREDSat-1 và các hệ thống trạm thu – trạm điều khiển vệ tinh; Riêng Trung tâm Vũ trụ Việt Nam đã tự phát triển 03 vệ tinh nhỏ (PicoDragon – 2013, MicroDragon – 2019, NanoDragon – 2021) và hiện đang triển khai thực hiện dự án Trung tâm Vũ trụ Việt Nam. Chiến lược phát triển và ứng dụng khoa học và công nghệ vũ trụ đến năm 2030 cũng vừa được Thủ tướng phê duyệt vào 2/2021.
Dự án Trung tâm Vũ trụ Việt Nam đang được thực hiện nhằm hướng tới mục tiêu:
- Phát triển cơ sở hạ tầng Trung tâm Vũ trụ Quốc gia, từng bước phát triển và tiếp nhận chuyển giao công nghệ để tiến tới làm chủ công nghệ, tự sản xuất vệ tinh nhỏ quan sát trái đất riêng của Việt Nam, qua đó phát triển khoa học công nghệ vũ trụ;
- Góp phần nâng cấp và phát triển hệ thống cảnh báo và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu và thiên tai, quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên và giám sát môi trường, phục vụ phát triển kinh tế - xã hội, đặc biệt cho ANQP Quốc gia.
Dự án được đầu tư đồng bộ thành ba phần: hạ tầng kỹ thuật và trang thiết bị; tiếp nhận và chuyển giao công nghệ; đào tạo nguồn nhân lực. Với phần hạ tầng kỹ thuật và trang thiết bị, dự án sẽ đầu tư xây dựng trạm thu nhận tín hiệu vệ tinh; trung tâm nghiên cứu và triển khai (bao gồm nghiên cứu, lắp ráp, tích hợp và thử nghiệm vệ tinh nhỏ); trung tâm giáo dục và đào tạo; khu điều hành, trưng bày bảo tàng vũ trụ, đài thiên văn. Phần tiếp nhận chuyển giao công nghệ sẽ tiếp nhận vệ tinh nhỏ quan sát trái đất với công nghệ rađa hiện đại có độ phân giải cao (vệ tinh LOTUSat-1), ứng dụng dữ liệu ảnh vệ tinh.
Viện Hàn lâm KHCN VN là đơn vị chủ trì thực hiện “Chương trình Khoa học và Công nghệ Vũ trụ” từ năm 2008. Chương trình có mục đích tạo ra tiềm lực về khoa học công nghệ vũ trụ, nhằm từng bước làm chủ công nghệ vệ tinh, đạt trình độ tương đương các nước tiên tiến trong khu vực, đồng thời phát triển các phần mềm, nâng cao khả năng ứng dụng CNVT phục vụ phát triển kinh tế - xã hội.
Bên cạnh đó, các đơn vị của Viện Hàn lâm KHCN VN hiện đang vận hành vệ tinh quan sát Trái đất đầu tiên của nước ta (VNREDSat-1, đã phóng lên quỹ đạo năm 2013) cũng như đang chế tạo vệ tinh rađa đầu tiên (LOTUSat-1) trong khuôn khổ dự án Trung tâm Vũ trụ Việt Nam.
Tại Viện Hàn lâm KHCN VN, ngoài Trung tâm Vũ trụ Việt Nam và Viện Công nghệ Vũ trụ, có nhiều đơn vị chuyên nghiên cứu về ứng dụng công nghệ vũ trụ, đặc biệt là viễn thám như Viện Địa lý, Viện Địa chất, Viện Địa chất- Địa vật lý biển, Viện Tài nguyên môi trường biển (Hải Phòng), Viện Hải dương học (Nha Trang), Viện nghiên cứu Tây Nguyên…Các nghiên cứu của Viện Hàn lâm KHCNVN đã đóng góp quan trọng trong phát triển ứng dụng công nghệ vũ trụ tại Việt Nam
Hướng ứng dụng công nghệ vũ trụ tại VNSC tập trung chủ yếu vào mảng viễn thám, 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 sự cố (theo dõi tràn dầu)… Trong tất cả các lĩnh vực ứng dụng, VNSC hướng tới nghiên cứu làm chủ các công nghệ lõi xử lý ảnh và xây dựng thành hệ thống vận hành thường xuyên, trên quy mô cả nước.
VNSC cũng 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. 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.
Về khoa học vũ trụ: hiện nay sự phát triển của khoa học vũ trụ chưa tương xứng với tiềm năng của Việt Nam và với trào lưu chung của thế giới. Mặc dù vậy, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam đang có một đội ngũ cán bộ có trình độ cao về vật lý thiên văn và vũ trụ đông nhất trong cả nước, thời gian qua các cán bộ của Trung tâm đã có nhiều công trình công bố quốc tế trong lĩnh vực và đang đẩy mạnh nghiên cứu, thúc đẩy giáo dục, tăng cường hợp tác quốc tế, tạo tiền đề cho phát triển một Trung tâm khoa học vũ trụ xuất sắc ở Việt Nam.
Viện Hàn lâm và Trung tâm Vũ trụ Việt Nam cũng đặc biệt chú trọng hợp tác quốc tế với nhiều cơ quan vũ trụ trên thế giới (Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Châu Âu, Nga, Israel, ASEAN..) và là thành viên của các tổ chức vũ trụ quốc tế (GEO, CEOS, APRSAF…).
III. Đề xuất cho giai đoạn đến 2030, tầm nhìn 2040
1. Về quan điểm
Là một quốc gia gần 100 triệu dân, với tổng GDP năm 2020 là 340,6 tỷ USD, Việt Nam không nên nằm ngoài xu thế về đẩy mạnh khai thác và phát triển khoa học và công nghệ vũ trụ phục vụ con người;
- Việt Nam cần sớm xác định không gian vũ trụ là một trong 5 không gian (như vùng đất, vùng trời, vùng biển, không gian mạng và không gian vũ trụ) mà Việt Nam cần bảo vệ quyền lợi Quốc gia;
- Cần có Nghị quyết của Bộ chính trị về phát triển vũ trụ Việt Nam từ nay đến 2050. Công nghệ vũ trụ là một lĩnh vực cần có tầm nhìn xa, cần nguồn lực đầu tư bền bỉ và dài hạn;
- Có sự chỉ đạo trực tiếp của Thủ tướng Chính phủ để tăng cường khả năng phối hợp giữa các Bộ ngành, tránh đầu tư phát triển không đồng bộ, trùng lặp.
2. Về nhiệm vụ trọng tâm, cụ thể
- Việt Nam cần sớm tham gia các công ước của Liên hợp quốc về sử dụng khoảng không vũ trụ vì mục đích hòa bình, điều này có ý nghĩ quan trọng tương tự như việc Việt Nam đã tham gia công ước của Liên hợp quốc về Biển;
- Xây dựng luật Vũ trụ của Việt Nam, đây là tiền đề để cho các thành phần khác yên tâm đầu tư phát triển;
- Có chiến lược phát triển dài hạn, xuyên suốt. Thực hiện tốt “Chiến lược phát triển và ứng dụng khoa học và công nghệ vũ trụ đến năm 2030” và các chiến lược trong tương lại đến 2045, 2050: Hoàn thành dự án trọng điểm thực hiện Chiến lược Vũ trụ Việt Nam là dự án Trung tâm Vũ trụ Việt Nam để xây dựng cơ sở hạ tầng và nguồn nhân lực tạo nền móng cho sự phát triển chung của ngành Công nghệ vũ trụ Việt Nam. Theo kinh nghiệm của các quốc gia có nền công nghệ vũ trụ phát triển: Nhà nước luôn cần phải đầu tư vào những hạng mục cơ bản, ít sinh lợi nhuận để tạo cơ sở cho các khối doanh nghiệp tư nhân phát triển, và là cở sở để đào tạo nguồn nhân lực cho quốc gia đó; Từng bước làm chủ công nghệ vệ tinh quan sát trái đất, nâng cao năng lực quan sát trái đất của quốc gia. Tạo cơ sở để có được những doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực này; Xây dựng và triển khai Đề án tăng cường năng lực quốc gia về quan sát Trái đất sử dụng vệ tinh nhỏ; Phân tích, dự đoán, có chiến lược khai thác và ứng phó với ảnh hưởng tích cực và tiêu cực do sự phát triển CNVT của các nước khác; Cần có chính sách nuôi dưỡng nguồn nhân lực hiện có bằng môi trường làm việc, chính sách đãi ngộ tốt, thu hút và chuẩn bị nguồn nhân lực kế cận.
PGS. TS. Phạm Anh Tuấn
Tổng giám đốc Trung tâm Vũ trụ Việt Nam