Mạng lưới Không gian Sâu (DSN) của Mỹ, nổi tiếng với việc liên lạc với các tàu vũ trụ ở xa như Voyager 1, Voyager 2 và New Horizons, vừa được NASA bổ sung một ăng-ten vô tuyến đường kính 34 m tại California, qua đó tăng năng lực của mạng lưới đang ngày càng quá tải này.
Hơn 40 tàu vũ trụ đang khám phá hệ Mặt trời và không gian liên sao sử dụng DSN, khiến mạng lưới gặp khó khăn trong việc đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Trong các sứ mệnh Artemis 1 không người lái năm 2022 và Artemis 2 có phi hành gia năm 2026, hoạt động liên lạc được ưu tiên khi các tàu di chuyển quanh Mặt trăng, làm giảm đáng kể khả năng hỗ trợ những sứ mệnh khác của mạng lưới.
Ít nhất từ năm 2021, các nhà quản lý đã cảnh báo rằng dù NASA liên tục nỗ lực bổ sung ăng-ten cho DSN, cơ quan này không thể liên lạc với tất cả tàu vũ trụ trong không gian sâu cùng lúc.
“Chúng tôi đang cố gắng tăng công suất và bổ sung thêm ăng-ten, nhưng không thể theo kịp nhu cầu hiện tại. Vì vậy, các sứ mệnh nên dự kiến sẽ có ít thời gian được hỗ trợ hơn,” Brad Arnold, quản lý DSN tại Phòng Thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA, nói.
Arnold cũng cảnh báo các sứ mệnh Artemis có phi hành gia sẽ được ưu tiên hơn tàu vũ trụ robot. “Điều đó cuối cùng sẽ ảnh hưởng đến khả năng phục vụ các sứ mệnh còn lại của chúng tôi,” ông nói.
DSN được thiết kế để phục vụ cả tàu vũ trụ có người lái và không người lái trong không gian sâu. Năm 1958, JPL, khi đó hoạt động theo hợp đồng với Lục quân Mỹ, đã có ba trạm theo dõi vô tuyến tàu vũ trụ tại Nigeria, Singapore và California để phục vụ chương trình không gian non trẻ. Đến tháng 12/1963, DSN với các ăng-ten công suất lớn hơn được thành lập và trở thành “mạng lưới trên thực tế dành cho các sứ mệnh vào không gian sâu”.
DSN từng hỗ trợ liên lạc trong sự kiện lịch sử khi phi hành gia NASA Neil Armstrong đặt chân lên Mặt trăng ngày 20/7/1969, đồng thời tiếp tục đóng vai trò trong nhiều cột mốc quan trọng của ngành vũ trụ. Mạng lưới này đã truyền hình ảnh từ các xe tự hành trên sao Hỏa từ những năm 1990, cũng như dữ liệu cho thấy Voyager 1 và Voyager 2 lần lượt đi vào không gian liên sao trong thập niên 2010.
Hiện nay, Artemis không phải nguồn duy nhất làm gia tăng áp lực lên DSN. Các cơ quan vũ trụ khác cũng sử dụng mạng lưới để liên lạc với tàu vũ trụ của họ, trong bối cảnh hoạt động khám phá không gian ngày càng phát triển mạnh so với 50 năm trước.
NASA cũng đang lên kế hoạch xây dựng một căn cứ thường trực trên Mặt trăng gần cực nam từ thập niên 2030. Cơ quan này cho biết giai đoạn ba của căn cứ sẽ bao gồm “một mạng lưới Mặt trăng được điều phối, hỗ trợ liên lạc giữa các hạng mục của căn cứ”.
DSN hiện vận hành ba tổ hợp tại Goldstone ở California, gần Madrid ở Tây Ban Nha và Canberra ở Úc. Mỗi tổ hợp có một ăng-ten lớn đường kính 70 m cùng nhiều đĩa ăng-ten nhỏ hơn.
Ăng-ten mới có kích thước bằng khoảng một nửa ăng-ten lớn nhất và được đặt tại tổ hợp Goldstone. Ăng-ten này chính thức đi vào hoạt động ngày 3/8, khi theo dõi Đài quan sát tia X Chandra của NASA.
Được gọi là DSS-23, đây là ăng-ten thứ năm trong số sáu ăng-ten đường kính 34 m mới được lên kế hoạch thuộc Dự án Tăng cường Khẩu độ của DSN, khởi động từ năm 2009. Dự án dự kiến hoàn tất khi ăng-ten thứ sáu, DSS-33, đi vào hoạt động tại tổ hợp Canberra vào năm 2029.
Tuy nhiên, quá trình mở rộng DSN kéo dài hơn và tốn kém hơn dự kiến ban đầu. Báo cáo năm 2015 của Văn phòng Tổng Thanh tra NASA ước tính dự án có chi phí 362,4 triệu USD. Đến đầu năm tài chính 2023, chi phí dự kiến đã tăng 68%, lên 706 triệu USD, trong khi dự án chậm gần 5 năm so với kế hoạch.
NASA hiện dự kiến ăng-ten cuối cùng trong chương trình nâng cấp sẽ đi vào hoạt động vào năm 2029.
Các ăng-ten tại tổ hợp Goldstone của Mạng lưới Không gian Sâu gần Barstow, California. Ảnh: NASA
Trạm Không gian Sâu 23 (DSS-23) mới hoàn thành tại tổ hợp Goldstone của Mạng lưới Không gian Sâu gần Barstow, California. Ảnh: NASA
