Hóa giải “lời nguyền mất kết nối trên không”, làm thế nào Starlink của SpaceX truyền internet tốc độ cao tới máy bay ngay cả khi đang bay

Từ nhiều năm nay, việc tắt hoàn toàn điện thoại và các thiết bị liên lạc đã trở thành thông lệ mỗi khi máy bay cất cánh. Điều này cũng đồng với việc không chỉ mất hết hoàn toàn liên lạc với người khác, mà có thể bạn còn không tận hưởng được các tiện ích giải trí hàng ngày mà internet mang lại, như xem phim hay chơi game trực tuyến.

Nhưng với hệ thống internet vệ tinh Starlink của hãng SpaceX, điều này sẽ hoàn toàn thay đổi trong tương lai. Được xây dựng ban đầu nhằm mục đích truyền internet từ vệ tinh xuống các vùng đất xa xôi, khó tiếp cận hệ thống internet, Starlink của SpaceX đang mở rộng tham vọng của mình sang việc truyền phát internet không dây cho những chuyến bay ngay trên không trung.

Nhưng làm thế nào tín hiệu internet tốc độ cao từ các vệ tinh của Starlink có thể tiếp cận trong điều kiện phức tạp như máy bay đang hoạt động trên bầu trời? Bí mật nằm ở những giải pháp công nghệ đột phá mà SpaceX đã phát triển và triển khai.

Điểm đặc biệt đầu tiên của Starlink là công nghệ ăng-ten phased array, một sáng tạo mang tính cách mạng trong lĩnh vực truyền thông vệ tinh. Thay vì sử dụng các cơ chế cơ học để điều chỉnh hướng tín hiệu như các hệ thống vệ tinh truyền thống, Starlink sử dụng một mảng ăng-ten phẳng với khả năng định hướng tín hiệu thông qua việc thay đổi độ trễ của các sóng radio.

Công nghệ này cho phép các chùm sóng vô tuyến được điều chỉnh chính xác để tập trung năng lượng vào mục tiêu mong muốn mà không cần bất kỳ bộ phận chuyển động nào. Điều này không chỉ tăng độ tin cậy của hệ thống mà còn đảm bảo rằng kết nối internet vẫn duy trì ổn định ngay cả khi máy bay di chuyển với tốc độ cao.

Một yếu tố quan trọng khác giúp Starlink vượt trội là việc sử dụng các liên kết laser giữa các vệ tinh trong quỹ đạo. Thay vì phụ thuộc vào các trạm mặt đất để chuyển tiếp dữ liệu, hệ thống này cho phép các vệ tinh giao tiếp trực tiếp với nhau, tạo thành một mạng lưới truyền thông mạnh mẽ và linh hoạt.

Các tia laser được thiết kế để hoạt động ở bước sóng 1,55 μm, một bước sóng tối ưu để giảm thiểu nhiễu từ khí quyển và tăng hiệu quả truyền dẫn. Nhờ đó, Starlink có thể giảm đáng kể độ trễ so với các hệ thống truyền thống, mang lại trải nghiệm internet gần như tức thời, ngay cả trong những điều kiện khắc nghiệt như trên bầu trời hoặc vùng đại dương xa xôi.

Việc tích hợp các công nghệ tiên tiến này vào môi trường máy bay đòi hỏi những điều chỉnh đáng kể, nhưng nhờ thiết kế linh hoạt, ăng-ten Starlink có thể được lắp đặt cố định trên thân hoặc cánh máy bay mà không ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động. Các ăng-ten này có khả năng tự động điều chỉnh để theo dõi vệ tinh gần nhất, ngay cả khi vệ tinh và máy bay đều đang di chuyển với tốc độ cao.

Để dễ hình dung, mặc dù máy bay di chuyển với tốc độ khoảng 965 km/h, so với vận tốc hơn 27.000 km/h của vệ tinh Starlink, sự chênh lệch này là không đáng kể đối với hệ thống, giúp kết nối luôn được duy trì mà không gặp khó khăn.

Một điểm nhấn khác trong thiết kế của Starlink là khả năng xử lý hiệu quả sự phức tạp trong giao tiếp mạng. Mỗi vệ tinh trong hệ thống đóng vai trò như một “trạm phát sóng” di động, không chỉ giao tiếp với các thiết bị trên mặt đất mà còn với các vệ tinh lân cận.

Điều này yêu cầu các vệ tinh phối hợp chặt chẽ để định tuyến tín hiệu một cách thông minh, đảm bảo rằng dữ liệu được truyền tải nhanh chóng và chính xác đến đích cuối cùng. Hệ thống này hoạt động giống như một mạng WiFi khổng lồ trên không gian, nơi mỗi vệ tinh là một nút mạng kết nối với hàng nghìn nút mạng khác.

Kết hợp tất cả những yếu tố này, Starlink không chỉ cung cấp internet tốc độ cao mà còn khắc phục được nhiều hạn chế của các hệ thống truyền thống, như độ trễ cao và vùng phủ sóng hạn chế. Điều này không chỉ nâng cao trải nghiệm của hành khách trên máy bay mà còn mở ra những cơ hội mới trong việc quản lý và vận hành máy bay, từ giám sát thời gian thực đến tối ưu hóa hành trình.

Theo SpaceX, công ty đã và đang tiến hành đàm phán với nhiều hãng hàng không lớn để sớm mang công nghệ này vào thực tiễn. Tháng 10 năm 2024 vừa qua, Air France là hãng hàng khôn

Với hệ thống vệ tinh ngày càng được mở rộng và công nghệ laser không ngừng được cải tiến, kết nối Wifi trên máy bay hứa hẹn sẽ trở thành một chuẩn mực mới cho việc kết nối hàng không toàn cầu, góp phần định hình một thời đại “luôn online” trong ngành công nghiệp hàng không.