Trung tâm Ứng dụng và Công nghệ Kỹ thuật Không gian thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc ngày 29/8 cho biết, họ đã thành công trong việc thiết lập đường truyền tín hiệu bằng laser giữa Trái đất và Mặt trăng.

Theo báo cáo, vệ tinh được sử dụng là DRO-A, bay lơ lửng trên quỹ đạo ổn định giữa hai điểm Lagrange L1 và L2 của Trái đất - Mặt trăng, ở khoảng cách hơn 400.000 km.

Kết quả trên được thực hiện trong khuôn khổ nhiệm vụ thử nghiệm thông tin liên lạc laser Trái Đất - Mặt Trăng. Thành tựu này đánh dấu bước tiến quan trọng, đưa công nghệ thông tin liên lạc laser không gian của Trung Quốc từ quỹ đạo Trái Đất tầm thấp tiến vào không gian Trái đất - Mặt trăng.

Nhà nghiên cứu Yang Lei thuộc Đại học Quốc gia Trung Hoa (CSU) cho biết: “Con đường ‘siêu xa lộ thông tin’ giữa Trái đất và Mặt trăng giờ đây đã được khai thông. Trong tương lai, chúng ta sẽ có thể thu thập được nhiều dữ liệu độc đáo và có giá trị khoa học hơn.”

Thông tin liên lạc sử dụng chùm laser để truyền dữ liệu có ưu thế về băng thông lớn, tốc độ nhanh, khả năng định hướng cao và tính bảo mật tốt hơn so với một số hình thức truyền dẫn truyền thống.

Tuy nhiên, trong môi trường không gian sâu, kỹ thuật này phải đối mặt với nhiều thách thức, nhất là việc duy trì độ chính xác của chùm tia trong phạm vi hàng trăm nghìn km, thu nhận tín hiệu cực yếu và bảo đảm tốc độ truyền dữ liệu.

Để giải quyết bài toán căn chỉnh, nhóm nghiên cứu đã tích hợp các yếu tố như quỹ đạo vệ tinh, sai số lắp đặt kính thiên văn, ảnh hưởng của khúc xạ khí quyển và thời gian truyền của tia laser. Giải pháp này giúp vệ tinh trên không gian và kính thiên văn mặt đất duy trì trạng thái định hướng chính xác trong quá trình chuyển động.

Theo các nhà nghiên cứu, việc này tương đương với đưa một chùm sáng rất mảnh, từ khoảng cách hơn 400.000 km, đi chính xác qua một “lỗ kim” đang chuyển động với tốc độ cao.

Đối với khó khăn về tín hiệu suy giảm, phía Trung Quốc sử dụng các thiết bị dò siêu nhạy có khả năng phát hiện photon đơn lẻ, kết hợp với thuật toán nhận diện tín hiệu để tách tín hiệu hữu ích khỏi lượng nhiễu lớn. Hiệu suất xử lý dữ liệu cũng được cải thiện nhằm nâng tốc độ truyền dẫn.

Kết quả thử nghiệm bước đầu cho thấy tốc độ đường truyền lên đạt 1,25 Mbps, trong khi tốc độ truyền dữ liệu từ Mặt Trăng về Trái Đất đạt 100 Mbps. Với tốc độ này, một ảnh 8K độ nét cao về bề mặt Mặt Trăng có thể được truyền xuống trong khoảng 12 giây, thay vì mất 4-5 phút nếu sử dụng đường truyền vi ba truyền thống.

Giới chức khoa học Trung Quốc cho rằng các đột phá trên sẽ cung cấp hỗ trợ kỹ thuật quan trọng cho kế hoạch đưa người lên Mặt Trăng, xây dựng trạm nghiên cứu khoa học và triển khai các nhiệm vụ thăm dò không gian sâu trong tương lai.

Đầu năm nay, vào tháng 3 , một kính viễn vọng tại Đài quan sát thiên văn Vân Nam Lijiang đã được sử dụng để liên lạc với một tàu vũ trụ địa tĩnh, cách xa 40.740 km, trong 3 giờ với tốc độ 1 gigabit mỗi giây thông qua tia laser quang học.

Gần đây hơn, Hệ thống điện toán ba vật thể (Three-Body Computing Constellation) của Trung Quốc đã chứng minh khả năng duy trì liên kết laser giữa các vệ tinh trong suốt 8 ngày.