Láng giềng Việt Nam gây choáng: Dùng tia laser yếu tương đương ánh nến truyền dữ liệu từ độ cao hơn 36.000km về Trái Đất, tốc độ nhanh gấp 5 lần Starlink của Elon Musk

Từ một vệ tinh bí mật ở quỹ đạo địa tĩnh cách Trái Đất hơn 36.000km, các nhà khoa học Trung Quốc đã sử dụng tia laser công suất chỉ 2 watt (yếu như ánh nến) để truyền dữ liệu xuống mặt đất với tốc độ 1Gbps, nhanh gấp 5 lần mạng Starlink của SpaceX.

Starlink là dịch vụ Internet vệ tinh hoạt động ở độ cao vài trăm km so với mặt đất và chỉ đạt tốc độ tối đa vài megabit/giây.

Dù truyền dữ liệu bằng laser từ vệ tinh về Trái Đất có tốc độ cao, nhưng nó lại gặp thách thức lớn từ nhiễu loạn khí quyển – vốn làm tán xạ ánh sáng thành các vùng tín hiệu yếu và mờ khi đến mặt đất, có thể rộng đến hàng trăm mét.

Trước đây, các nhóm nghiên cứu quốc tế từng áp dụng kỹ thuật quang học thích nghi (AO) để điều chỉnh tín hiệu bị biến dạng, hoặc công nghệ thu nhận tín hiệu đa chế độ (MDR) nhằm bắt được các tia tán xạ. Tuy nhiên, khi gặp nhiễu loạn mạnh, từng phương pháp riêng lẻ đều không đủ hiệu quả.

Dưới sự dẫn dắt của giáo sư Wu Jian từ Đại học Bưu chính Viễn thông Bắc Kinh và ông Liu Chao thuộc Viện Khoa học Trung Quốc, nhóm nghiên cứu đã đề xuất một giải pháp đột phá: kết hợp AO và MDR – gọi là “AO-MDR synergy”.

“Phương pháp này giúp giúp duy trì chất lượng liên lạc ngay cả khi tín hiệu rất yếu”, nhóm nghiên cứu viết trong một bài báo khoa học bình duyệt đăng trên tạp chí Acta Optica Sinica ngày 3/6.

Thí nghiệm được thực hiện tại đài quan sát Lệ Giang (tỉnh Vân Nam, Trung Quốc), sử dụng kính thiên văn đường kính 1,8m hướng đến một vệ tinh không được nêu tên ở độ cao 36.705km. Bên trong kính có 357 gương siêu nhỏ dùng để điều chỉnh tia laser và giảm biến dạng sóng.

Hệ thống còn sử dụng bộ chuyển đổi đa mặt phẳng (MPLC) để phân tách ánh sáng trong sợi quang đa chế độ thành 8 kênh cơ bản. Ba kênh tín hiệu mạnh nhất được chọn lọc và hợp nhất theo thời gian thực nhờ thuật toán "chọn đường truyền" vận hành bằng chip thiết kế riêng.

Kết quả cho thấy cường độ tín hiệu tăng mạnh. Việc kết hợp AO + MDR mang lại hiệu quả vượt trội so với chỉ dùng AO đơn lẻ, đặc biệt ở ngưỡng tín hiệu quan trọng. “Hiệu ứng cộng hưởng này được ghi nhận nhất quán qua nhiều lần thử nghiệm”, nhóm nghiên cứu cho biết.

Phương pháp mới còn giúp giảm tỷ lệ lỗi đáng kể. Tỷ lệ tín hiệu sử dụng được tăng từ 72% lên 91,1% – yếu tố quan trọng trong việc truyền dữ liệu có giá trị cao.

Trung Quốc hiện là một trong những quốc gia dẫn đầu trong công nghệ truyền thông bằng laser từ không gian.

Năm 2020, vệ tinh Shijian-20 của nước này từng lập kỷ lục truyền dữ liệu laser từ quỹ đạo địa tĩnh với tốc độ 10Gbps. Thông tin về công suất laser của vệ tinh này vẫn được giữ bí mật.

Theo SCMP

>> Láng giềng Việt Nam chế tạo drone siêu nhỏ, kích thước chỉ tương đương con muỗi