Một vệ tinh CubeSat tại phòng thí nghiệm của NASA. Ảnh: nasa.gov
CubeSat do giáo sư Bob Twiggs sáng chế năm 1999 như một công cụ giáo dục cho sinh viên tại Đại học Stanford (Mỹ). Giáo sư Bob Twiggs chia sẻ với đài BBC (Anh): “Họ không thể cho nhiều thứ vào đó, thực sự là thử thách. Điều này buộc họ phải từ bỏ việc cho thêm nhiều thứ vào thiết kế”.
Thông thường, việc phóng vệ tinh thường có giá khoảng 500 triệu USD, tuy nhiên đối với CubeSat, mức giá chỉ vào khoảng 100.000 USD. Việc lắp ráp vệ tinh nhanh hơn và rẻ hơn đã tạo điều kiện để đến nay có hàng trăm CubeSat trên quỹ đạo Trái Đất. Những vệ tinh này do các trường đại học, doanh nghiệp khởi nghiệp và chính phủ tạo nên.
CubeSat thường hoạt động trong 2-5 năm trước khi bốc cháy trong bầu khí quyển, tuổi thọ của vệ tinh này dựa trên độ cao chúng được phóng lên quỹ đạo. Sáu vệ tinh CubeSat đầu tiên đã được phóng lên quỹ đạo trong tháng 6/2003 từ bãi phóng tại Nga.
Một vệ tinh CubeSat tại phòng thí nghiệm của NASA. Ảnh: nasa.gov
Giảm phá rừng
Chính phủ Na Uy đã hợp tác với công ty vệ tinh Planet để giải quyết tình trạng phá rừng trên toàn thế giới. Theo đó, Planet sở hữu 180 vệ tinh CubeSat đã liên tục chụp ảnh về Trái Đất. Các camera trên CubeSat có thể ghi lại bằng chứng về việc phá rừng.
CEO của Planet, ông Will Marshall nói: “Chính phủ Na Uy đã trả tiền cho dữ liệu để truy vết việc phá rừng ở 64 quốc gia. Chúng tôi cung cấp thông tin cho Bộ Lâm nghiệp tại các quốc gia đó về nơi tệ nạn phá rừng đang diễn ra và Na Uy sẽ cấp vốn cho họ qua một thỏa thuận để giúp ngăn tình trạng này”.
Phát hiện nô lệ hiện đại
Đơn vị “The Right Lab” tại Đại học Nottingham (Anh) đã sử dụng các hình ảnh từ vệ tinh để thâm nhập vào thế giới ngầm của lao động cưỡng ép. Gần đây, “The Right Lab” sử dụng hình ảnh thu từ CubeSat để đánh dấu các lán trại tạm thời của người hái hoa quả Bangladesh tại Hy Lạp. Đội ngũ này sau đó hợp tác với một tổ chức phi chính phủ địa phương đến những lán trại họ phát hiện được.
Giáo sư Doreen Boyd, người dẫn đầu dự án này cho biết: “Họ có thể nói chuyện với người nhập cư để tiếp cận thêm thông tin về điều đang diễn ra đối với tình trạng sống của họ”.
Theo sát những động vật có nguy cơ tiệt chủng
Vệ tinh CubeSat đã góp phần thay đổi thế giới. Ảnh: Getty Images
Vào đầu năm nay, một đội sinh viên từ Italy và Kenya đã sử dụng CubeSat để theo dõi chim và các loại động vật có vú tại Vườn Quốc gia Kenya.
Sinh viên Daniel Kiarie tại Nairobi chia sẻ: “Có xung đột giữa con người và động vật hoang dã. Ví dụ như khi voi xâm phạm vào nơi trồng trọt của người nông dân, phá hủy các tài sản và thậm chí sát hại con người.
Do vậy, chúng tôi muốn giúp ngăn chặn điều này bằng việc cung cấp thông tin về hướng di chuyển của các loài động vật và cảnh báo người dân trước khi chúng tiến đến các ngôi làng”.
Dọn dẹp rác thải vũ trụ
Các mạng lưới trên toàn cầu đã lần dấu được gần 30.000 mảnh rác thải vũ trụ đang trôi nổi quanh Trái Đất, từ vệ tinh đã “về hưu” cho đến bộ phận của tên lửa. Có nhiều rác thải vũ trụ quá nhỏ để lần dấu hoặc có kích thước đủ đe dọa đến vệ tinh và các phi hành gia trên tàu vũ trụ.
Các nhà khoa học đang tiến gần đến việc tìm được phương pháp “tóm” các vật thể trên vũ trụ nhờ CubeSat. Họ sử dụng CubeSat như diễn viên đóng thế cho rác thải vũ trụ trong các thử nghiệm. Vào năm 2018, dự án nghiên cứu RemoveDEBRIS của châu Âu đã tóm và thả được 2 vệ tinh CubeSat nhờ lao móc và lưới.
Trong năm nay, công ty Nhật Bản Astroscale cũng đã phóng tàu vũ trụ ELSA-d. Phương tiện này đã đạt kết quả thành công trong việc “thả và bắt” CubeSat nhờ hệ thống từ trường.
Khám phá vũ trụ
Trong khi hầu hết các CubeSat tập trung vào Trái Đất thì một nhóm nhỏ được giao nhiệm vụ hướng tới các vì sao.
Năm 2018, Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) đã phóng những chiếc CubeSat đầu tiên vào quỹ đạo. Từ đó đến nay, vệ tinh CubeSat mang tên MarCO-A và MarCO-B đã gửi nhiều thông tin quan trọng về Trái Đất khi chúng tiếp cận Sao Hỏa.
Vào năm 2022, NASA dự kiến phóng thêm 10 CubeSat lên quỹ đạo. Nhiệm vụ của những vệ tinh này là thử nghiệm tác động của bức xạ vũ trụ đối với sinh vật sống và lắng đọng nước trên cực Nam của Mặt Trăng. Những nghiên cứu này đều nằm trong một chương trình có kỳ vọng đưa con người trở lại Mặt Trăng.
Sửa chữa turbine gió
Có một số “hạm đội” CubeSat đang hợp tác với nhau trên quỹ đạo để hình thành “mạng lưới vạn vật kết nối internet giá rẻ”. Mạng lưới này liên kết con người với các vật thể được trang bị cảm biến trên khắp thế giới.
Nhiều nông dân đã sử dụng cảm biến để theo sát mực nước tại các máng ăn cho động vật hoặc tháp tích trữ. Việc này tạo điều kiện để họ không phải tự mình đi kiểm tra.
Ngoài ra, CubeSat còn giúp tăng hiệu quả của năng lượng tái tạo. Các turbine gió thông thường được bảo trì 2 lần mỗi năm. Do đó, nếu cánh turbine bị hư hại, có thể mất nhiều tháng để điều này được phát hiện và sửa chữa.
Một công ty có tên Ping Services đã tạo ra cảm biết theo dõi âm thanh từ các turbine khi chúng xoay. Từ đó, công ty này sẽ nhận biết được thay đổi trong âm thanh phản ánh việc cánh turbine hư hỏng. Thông tin sẽ được truyền về đơn vị vận hành turbine qua mạng lưới CubeSat. Điều này đồng nghĩa với việc các turbine có thể được sửa chữa nhanh hơn và hiệu quả hơn.