Công nghệ Vệ tinh & Hệ thống Thông tin liên lạc

VINASAT là hệ thống vệ tinh viễn thông địa tĩnh của Việt Nam. Chức năng chính của nó là cung cấp các dịch vụ như truyền hình, điện thoại, internet băng thông rộng đến các vùng sâu, vùng xa, hải đảo của Việt Nam, cũng như cho thuê băng tần cho các quốc gia khác, đảm bảo an ninh thông tin liên lạc quốc gia.

Sự trễ tín hiệu (latency) xảy ra do tín hiệu phải di chuyển một quãng đường rất xa từ trạm mặt đất lên vệ tinh và quay trở lại. Đối với vệ tinh địa tĩnh cách Trái đất khoảng 35,786 km, thời gian trễ tối thiểu là khoảng 240 mili giây cho một lượt đi và về, điều này có thể nhận thấy rõ trong các cuộc gọi điện thoại qua vệ tinh.

LEO là các quỹ đạo có độ cao từ 160 đến 2,000 km so với mặt đất. Ưu điểm của vệ tinh LEO là độ trễ tín hiệu rất thấp và chi phí phóng thấp hơn. Các chùm vệ tinh internet như Starlink sử dụng quỹ đạo LEO để cung cấp internet tốc độ cao trên toàn cầu.

Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) hoạt động dựa trên một chùm vệ tinh phát tín hiệu thời gian cực kỳ chính xác. Máy thu GPS trên mặt đất nhận tín hiệu từ ít nhất bốn vệ tinh, tính toán khoảng cách đến từng vệ tinh và từ đó xác định vị trí chính xác của nó trong không gian ba chiều.

Vệ tinh quan sát Trái đất chụp ảnh bề mặt hành tinh ở các dải quang phổ khác nhau. Dữ liệu này được sử dụng để giám sát biến đổi khí hậu, quản lý nông nghiệp (dự báo năng suất, phát hiện sâu bệnh), quy hoạch đô thị, theo dõi thiên tai (lũ lụt, cháy rừng) và an ninh quốc phòng.

Đây là các dải tần số khác nhau được sử dụng cho liên lạc vệ tinh. Băng tần C (4-8 GHz) có độ tin cậy cao, ít bị ảnh hưởng bởi mưa. Băng tần Ku (12-18 GHz) cho phép sử dụng anten nhỏ hơn. Băng tần Ka (26.5-40 GHz) cung cấp băng thông rất lớn, phù hợp cho internet vệ tinh tốc độ cao nhưng dễ bị ảnh hưởng bởi thời tiết xấu.

Vệ tinh sử dụng Hệ thống Điều khiển Tư thế (Attitude Control System). Hệ thống này bao gồm các cảm biến (như cảm biến sao, cảm biến mặt trời) để xác định hướng và các cơ cấu chấp hành (như bánh đà phản ứng, động cơ đẩy nhỏ) để điều chỉnh và duy trì hướng của vệ tinh một cách chính xác.

Hầu hết các vệ tinh sử dụng các tấm pin mặt trời (solar panels) để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Năng lượng này được sử dụng để vận hành các hệ thống và được lưu trữ trong pin sạc để cung cấp năng lượng khi vệ tinh đi vào vùng bóng tối của Trái đất.

Trạm mặt đất là cầu nối liên lạc giữa vệ tinh và người vận hành. Nó có nhiệm vụ gửi lệnh điều khiển (telecommand) lên vệ tinh, nhận dữ liệu từ vệ tinh (telemetry và payload data), và theo dõi vị trí của vệ tinh trên quỹ đạo.

Vệ tinh thực chất đang "rơi" liên tục về phía Trái đất do lực hấp dẫn. Tuy nhiên, nó cũng có một vận tốc ngang rất lớn. Sự kết hợp giữa chuyển động "rơi" xuống và chuyển động "đi ngang" này tạo thành một đường cong liên tục, chính là quỹ đạo của nó quanh Trái đất.