Cơ quan Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến Hoa Kỳ (DARPA) ngày 20/5 tuyên bố đã sẵn sàng thử nghiệm phóng tàu dịch vụ robot trong năm 2026, nhằm sửa chữa và tiếp nhiên liệu cho các vệ tinh trên quỹ đạo Trái Đất tầm xa.
Sau nhiều năm trì hoãn, chương trình Robotic Servicing of Geosynchronous Satellite (RSGS) dự kiến được phóng vào mùa hè năm 2026. Tàu dịch vụ này mang theo robot có khả năng tiếp nhiên liệu, nâng cấp, kiểm tra và di dời vệ tinh ở độ cao hơn 35.000 km so với Trái Đất, mở ra kỷ nguyên bảo trì không gian bền vững.
Theo thông báo từ nhóm nghiên cứu trực thuộc Lầu Năm Góc, trung tâm của sứ mệnh là một “bộ phận phục vụ robot có độ khéo léo cao”, có thể hỗ trợ các vệ tinh đang cần nâng cấp trên quỹ đạo, kiểm tra, xử lý sự cố và di dời.
Mục tiêu của DARPA là thực hiện công việc này ở quỹ đạo địa tĩnh (GEO), cách Trái Đất khoảng 35.786 km – cao gấp khoảng 90 lần so với Trạm Vũ trụ Quốc tế. Các vệ tinh tại đây nằm ở vị trí tối ưu, cho phép tốc độ quỹ đạo khớp với tốc độ tự quay của Trái Đất, nhờ đó có thể quan sát liên tục một vùng cố định – rất hữu ích cho viễn thông, giám sát khí hậu hoặc quốc phòng.
Tuy nhiên, ở độ cao xa như vậy, các vệ tinh khi hết nhiên liệu thường chỉ có một lựa chọn: được điều chỉnh quỹ đạo để né tránh, nhường chỗ cho vệ tinh mới. Trong bối cảnh rác không gian gia tăng cùng nguy cơ va chạm, DARPA và các đối tác đặt mục tiêu tạo ra sự khác biệt.
RSGS được công bố lần đầu năm 2017 nhưng nhiều lần bị trì hoãn. Nhà thầu ban đầu Maxar Technologies rút lui khỏi dự án năm 2019, sau đó đại dịch COVID-19 làm gián đoạn chuỗi cung ứng. Nhà thầu chính hiện tại là SpaceLogistics (công ty con của Northrop Grumman) cũng gặp thách thức khi tích hợp tải trọng DARPA. Tuy nhiên, DARPA nhấn mạnh RSGS cuối cùng đã sẵn sàng bay.
Nếu phóng đúng kế hoạch, RSGS sẽ bắt đầu làm việc vào năm 2027 sau hành trình 10 tháng đến quỹ đạo địa tĩnh bằng động cơ đẩy điện. Các bên tham gia bao gồm NASA và Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân Hoa Kỳ.
Mục tiêu cuối cùng của DARPA là tạo ra một tàu phục vụ có thể hoạt động nhiều năm trên quỹ đạo, hỗ trợ các tàu vũ trụ hàng chục lần.
DARPA nhấn mạnh trong tuyên bố: “Ngay cả những vệ tinh hoạt động hoàn chỉnh cũng thường bị cắt ngắn tuổi thọ chỉ vì chúng mang theo các tải trọng lỗi thời – một tình huống gây bức xúc cho chủ sở hữu những tài sản trị giá hàng trăm triệu đô la. Không có hỗ trợ sau khi phóng, các vệ tinh GEO buộc phải trang bị hệ thống dự phòng và dung tích nhiên liệu tối đa, làm gia tăng độ phức tạp, trọng lượng và chi phí.”
Cách tiếp cận tổng thể bao gồm lắp đặt tải trọng mới lên vệ tinh cùng với bảo trì phòng ngừa: điều chỉnh quỹ đạo, sửa chữa các vấn đề cơ khí và thực hiện kiểm tra để xử lý các sự cố phát sinh.
Một vệ tinh địa tĩnh điển hình có tuổi thọ khoảng 15 năm – khá dài so với vệ tinh Starlink của SpaceX trên quỹ đạo tầm thấp (LEO) chỉ khoảng 5 năm. Tuy nhiên, tốc độ thay mới nhanh của Starlink đảm bảo công nghệ không bị lỗi thời và có thể thay thế với chi phí thấp – điều không thể làm được với GEO.
DARPA và các đối tác cần chứng minh rằng họ có thể phục vụ vệ tinh địa tĩnh với tốc độ nhanh và chi phí hợp lý, trong bối cảnh cạnh tranh với các công ty như Astroscale và Thales Alenia Space.
DARPA không chỉ khẳng định cách tiếp cận của mình là khả thi mà còn tuyên bố chương trình RSGS sẽ tạo ra một phương thức vận hành vệ tinh hoàn toàn mới.
Các quan chức DARPA viết: “Bằng cách chuyển đổi từ mô hình tài sản không gian dùng một lần sang vệ tinh bền vững, có thể nâng cấp và có khả năng phục hồi, RSGS đặt mục tiêu thay đổi cơ bản hoạt động không gian cho cả khu vực công và tư nhân. Khi ngày phóng đến gần, chương trình RSGS sẵn sàng mở đường cho một cơ sở hạ tầng không gian bền vững và có khả năng phục hồi hơn.”
Tải trọng của chương trình RSGS thuộc DARPA trong buồng nhiệt chân không đông lạnh tại Trung tâm Công nghệ Vũ trụ của Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân Hoa Kỳ ở Washington, D.C. Ảnh: Hải quân Hoa Kỳ
Tàu Mission Robotic Vehicle (MRV) tích hợp hoàn chỉnh, với tải trọng robot có độ khéo léo cao của DARPA, đang trải qua các công đoạn chuẩn bị cuối cùng trước khi phóng vào mùa hè năm nay. Ảnh: Northrop Grumman
