Tương lai của mạng viễn thông toàn cầu nhờ hệ thống Starlink

Đêm 23/5 tại Hoa Kỳ, SpaceX đã phóng một tên lửa Falcon 9 mang theo 60 vệ tinh nhỏ gọn để thử nghiệm mạng lưới internet mới có tên Starlink.Một khi hoàn thành, Starlink sẽ bao gồm khoảng 12.000 vệ tinh, gấp 6 lần số vệ tinh đang hoạt động hiện nay trên quỹ đạo. Mục tiêu là hoàn thành dự án năm 2027, bao phủ Trái Đất bằng một mạng lưới internet tốc độ cao, ít chập chờn và giá cả phải chăng.

Các vệ tinh trong hệ thống starlink kết nối với nhau thành một mạng lưới hoàn chỉnh

Ngay cả khi chỉ triển khai được một phần, Starlink cũng sẽ giúp ích rất nhiều cho ngành tài chính và mang internet băng thông rộng tới các vùng xa xôi và nông thôn.

Tài chính dự án

Chi phí cho dự án này có thể lên tới 10 tỷ USD hoặc hơn, theo tính toán của chủ tịch và CEO SpaceX, Gwynne Shotwell. Nhưng ông Musk nói rằng dự án này có thể mang lại lợi nhuận 30-50 tỷ USD hằng năm.

Số lượng vệ tinh

Theo ông Musk, cần khoảng 400 vệ tinh để tạo độ phủ internet “cỡ nhỏ” và 800 vệ tinh để có độ phủ “trung bình” và “đáng kể”.

Mục tiêu lớn tiếp theo là đạt được gần 1600 vệ tinh ở tầm thấp (440km), sau đó nữa là 2800 vệ tinh ở tầm cao hơn (1100-1325 km). Tiếp theo là 7500 vệ tinh ở tầm cực thấp (338km).

Hệ thống internet không gian này sẽ giải quyết được vấn đề lớn trong cấu trúc internet hiện tại chúng ta đang dùng trên mặt đất – qua các cáp quang vốn khá đắt tiền và khó triển khai nhất là ở những nơi xa xôi. Cáp quang cũng có giới hạn vận tốc: ánh sáng di chuyển trong không khí nhanh hơn 47% so với trong sợi cáp quang đặc.

Nhất là ở những khoảng cách xa nhau, khả năng chập chờn (lag) là rất cao, dẫn tới thời gian chờ lâu trong các cuộc gọi video hoặc gọi đàm thoại trên mạng.
Các vệ tinh địa tĩnh cũng có thể truyền tải thông tin nhưng độ lag rất cao, vì chúng treo ở khoảng cách rất xa, hơn 35 nghìn km trên Trái Đất, gây ra thời gian chờ tối thiểu là 1/2 giây. Các vệ tinh của Starlink ở gần Trái Đất hơn vài chục lần so với các vệ tinh địa tĩnh.

Các tổ chức tài chính bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi độ trễ của mạng internet. Các thị trường có thể dao động giá trị hàng tỷ đô la trong một phần nhỏ giây, do đó bất cứ sự chậm trễ nào cũng có thể gây ra thua lỗ khổng lồ so với đối thủ có mạng internet tốt hơn.

Mỗi vệ tinh Starlink sẽ liên kết với 4 vệ tinh xung quanh bằng laser. Đây là điểm đặc biệt của chúng: có thể đưa dữ liệu đi trên bề mặt Trái Đất ở gần vận tốc ánh sáng, vượt qua tốc độ của cáp quang. Tuy nhiên, các đợt vệ tinh đầu tiên sẽ không dùng laser, mà được kết nối qua các ăng-ten trên mặt đất.
Trong tương lai, người dùng có thể kết nối với Starlink qua một ăng-ten có giá khoảng 200 đô la và to bằng chiếc bánh pizza cỡ nhỏ. Nó rất nhỏ gọn và có thể gắn lên mái nhà, nóc xe hơi, tàu thủy…
Lợi thế của Starlink là kết nối dữ liệu ở khoảng cách xa. Đối với các khoảng cách ngắn, cáp quang vẫn có ưu thế hơn.

Mỗi vệ tinh có thể đáp ứng cho 1100 người dùng xem video 4K cùng lúc. Nhưng cũng như mọi nhà cung ứng internet khác, nếu số người sử dụng cùng lúc quá cao, hệ thống Starlink sẽ không đáp ứng được.

Các vệ tinh tự hủy sau thời gian sử dụng để tránh rác vũ trụ

Với quá nhiều vệ tinh bao quanh Trái Đất, các chuyên gia cũng lo ngại về khả năng tạo ra rác vũ trụ gây thiệt hại cho các vệ tinh khác. Các mẩu rác này có thể di chuyển nhanh hơn đạn bắn nhiều lần và chỉ một mẩu nhỏ cũng có thể làm nổ tung một vệ tinh, gây ra thêm nhiều mảnh vụn nữa.

Để xử lý, SpaceX dự tính mỗi vệ tinh sẽ sử dụng động cơ đẩy ion để rơi khỏi quỹ đạo, đi vào bầu khí quyển và tự hủy. Các vệ tinh Starlink đầu tiên cũng ở gần mặt đất, do đó không khí có thể từ từ làm chúng chậm lại và rơi xuống trong 1-5 năm."

Hệ thống Starlink dự kiến sẽ bao phủ toàn bộ bề mặt trái đất

HÌnh ảnh minh họa: Mark Handley/University College London