Sứ mệnh thám hiểm Mặt Trăng Artemis II của Mỹ đang cho thấy bước tiến lớn về công nghệ liên lạc không gian, khi hệ thống truyền dữ liệu bằng laser trên tàu Orion đạt tốc độ cao gấp tới 100.000 lần so với thời Apollo 13.

Theo TechRadar ngày 18/4 (giờ địa phương), NASA đã trình diễn khả năng truyền dữ liệu bằng laser trong khuôn khổ Artemis II nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn về ảnh độ phân giải cao và dữ liệu đo xa từ các sứ mệnh không gian hiện đại.

Lượng dữ liệu mà các sứ mệnh Mặt Trăng ngày nay tạo ra đã khác xa giai đoạn trước. NASA dự kiến đến khi kết thúc nhiệm vụ, Artemis II có thể tạo ra khoảng 300-400GB dữ liệu, thậm chí cao hơn, bao gồm hình ảnh độ phân giải cao và dữ liệu đo xa.

Trong khi đó, năng lực truyền dữ liệu của Apollo 13 thấp hơn rất nhiều. Khoảng cách không chỉ nằm ở dung lượng dữ liệu, mà còn phản ánh sự thay đổi căn bản trong cách tàu vũ trụ trao đổi thông tin với Trái Đất.

Để đáp ứng nhu cầu này, NASA triển khai hệ thống liên lạc laser hồng ngoại. So với liên lạc vô tuyến băng tần S, laser hoạt động ở tần số cao hơn, nhờ đó có thể truyền tải nhiều dữ liệu hơn.

NASA cho biết công nghệ này giúp tăng mạnh tốc độ truyền dữ liệu. Cụ thể, hệ thống liên lạc quang học O2O (Orion Artemis II Optical Communications System) trên tàu Orion đạt tốc độ khoảng 36GB mỗi giờ.

Mức này vượt xa hệ thống liên lạc vô tuyến trước đây, vốn chỉ đạt khoảng 7GB mỗi ngày. Tuy nhiên, việc triển khai trong thực tế vẫn đối mặt với thách thức lớn do liên lạc laser phụ thuộc nhiều vào thời tiết. Mây hoặc điều kiện khí quyển bất lợi có thể làm tín hiệu mất ổn định.

Vì vậy, các trạm thu mặt đất phải được đặt tại khu vực khô và ở độ cao lớn. Các thử nghiệm hiện được tiến hành tại những địa điểm có điều kiện phù hợp như White Sands, bang New Mexico, và Table Mountain, bang California.

Hệ thống này gồm kính thiên văn cỡ nhỏ, gimbal và modem, được đưa vào vận hành sau vài ngày kiểm tra. Một quan chức NASA nhận định rằng “nhiều dữ liệu hơn đồng nghĩa với nhiều khám phá hơn”, nhưng đồng thời thừa nhận công nghệ này vẫn cần được kiểm chứng thêm về mức độ hoàn thiện.

Theo bài báo, hệ thống trên hiện không được lên kế hoạch áp dụng cho sứ mệnh đổ bộ Mặt Trăng tiếp theo là Artemis III. Ngoài ra, con số “gấp 100.000 lần” cũng chỉ mang tính tương đối khi so sánh trực tiếp, do công nghệ liên lạc của Apollo 13 vẫn dừng ở trình độ của thập niên 1960.

Giới chuyên gia cho rằng câu hỏi quan trọng tiếp theo là liệu liên lạc laser có thể hoạt động ổn định trong môi trường không gian sâu mà không cần sự can thiệp thường xuyên từ các trạm mặt đất hay không. Nhóm nghiên cứu tại Đại học Quốc gia Australia cũng đang thử nghiệm thu tín hiệu laser bằng linh kiện thương mại để đánh giá khả năng mở rộng của công nghệ này.

Nhìn tổng thể, kết quả từ Artemis II cho thấy một bước tiến đáng chú ý của công nghệ liên lạc không gian. Dù vậy, NASA vẫn cần thêm các đợt thử nghiệm để chứng minh độ ổn định và tính ứng dụng của hệ thống trong nhiều điều kiện khác nhau.