Làm sao để phi hành gia "bắt" mạng Wifi trên Sao Hỏa?

Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, có lẽ chỉ trong vài thập kỷ tới, các phi hành gia sẽ thành công đáp xuống Sao Hỏa.

Lúc này, điều đầu tiên cần thực hiện là tìm cách liên lạc với nhau. Và việc thiết lập một mạng lưới Internet có thể là giải pháp cho mọi vấn đề.

Thế nhưng, việc kết nối Internet với Trái Đất - nơi cách Sao Hỏa hàng trăm triệu km sẽ là một điều bất khả thi. Thay vào đó, các phi hành gia sẽ cần một chiến lược khác.

Truyền dữ liệu bằng tia laser trong không gian

Claire Parfitt, kỹ sư hệ thống của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA), khẳng định việc thiết lập một cơ sở hạ tầng liên lạc tốt là điều cần thiết cho các sứ mệnh của con người lên Sao Hỏa.

Các nhà nghiên cứu hiện đang thử nghiệm những giải pháp nhằm nâng cấp mạng hiện có cùng với một số giải pháp thay thế.

Thí dụ như sứ mệnh Psyche của NASA khởi động vào tháng 10/2023 sẽ thử nghiệm khả năng liên lạc giữa các hành tinh bằng cách sử dụng tia laser. Nguyên nhân là bởi tia laser có thể mang theo nhiều dữ liệu hơn so với sóng vô tuyến đã được sử dụng từ những ngày đầu trong hành trình khám phá vũ trụ.

Việc sử dụng tia laser để liên lạc trong không gian không phải là ý tưởng mới, nhưng chúng chưa bao giờ được thử nghiệm ở khoảng cách xa hơn Mặt Trăng.

Phương pháp này đã mang đến một số thành công nhất định. Điển hình là vào giữa tháng 11/2023, vệ tinh Psyche đã truyền dữ liệu tới Trái Đất từ khoảng cách 16 triệu km - xa hơn 40 lần so với Mặt Trăng. Vào tháng 12, nó tiếp tục gửi một đoạn video khác từ khoảng cách 31 triệu km.

Tuy nhiên, cũng có những hạn chế nhất định, như nó đòi hỏi độ chính xác cao trong việc định hướng tín hiệu, dễ bị mây che phủ, và bị gián đoạn nếu gặp phải những hiệu ứng khí quyển nhất định.

Đưa Internet lên Sao Hỏa: Mục tiêu mới của nhân loại

Những nhà thám hiểm Sao Hỏa, chưa kể đến những cư dân tương lai, chắc chắn sẽ muốn làm nhiều việc hơn là gửi tin nhắn qua lại.

Họ sẽ muốn sở hữu một thiết lập giống như mạng Internet của Trái Đất - thứ giúp họ sử dụng cho mọi mục đích, từ chia sẻ ảnh đến truy cập cơ sở dữ liệu khổng lồ.

Vào tháng 6/2023, công ty Technische Universität Berlin (Đức) đề xuất rằng nếu như có thể triển khai được một nhóm các vệ tinh cùng quay quanh Sao Hỏa, thì đây có thể sẽ là nguồn cung cấp Internet khả thi.

Về cơ bản, mạng lưới được đề xuất sẽ hoạt động tương tự như vệ tinh Starlink hoạt động ở quỹ đạo tầm thấp của Trái Đất và do SpaceX vận hành.

Trên Trái Đất, phạm vi phủ sóng của Internet băng thông rộng và điện thoại di động qua vệ tinh là rất tốn kém. Thế nhưng trên Sao Hỏa, một hệ thống như vậy có thể rẻ hơn và dễ xây dựng hơn.

Sau khi thực hiện những phép toán, Tobias Pfandzelter và David Bermbach, hai chuyên gia về điện toán đám mây của Technische Universität Berlin, cho rằng cần tổng cộng 81 vệ tinh có quỹ đạo thấp quay quanh Sao Hỏa để phủ sóng trên toàn hành tinh.

Hệ thống sẽ cung cấp một mạng lưới liên lạc địa phương, và là một phần mở rộng của Internet trên Trái Đất.

"Điều thú vị là nó sẽ mang lại trải nghiệm "không độ trễ" giống như khi ta xem một bộ phim trên Netflix vậy", Pfandzelter chia sẻ. "Đó là vì tất cả dữ liệu của bạn đều được sao chép cục bộ".

Theo chuyên gia này, việc đưa các vệ tinh Internet vào quỹ đạo quanh Sao Hỏa cũng sẽ là giải pháp tiết kiệm hơn, vì nó không yêu cầu cơ sở hạ tầng trên bề mặt - nơi thiết bị hạ cánh có thể chiếm một phần lớn ngân sách của sứ mệnh.

Nhiều người có thể sẽ cho rằng, ý tưởng xây dựng một hệ thống vận hành trên Sao Hỏa là điều quá xa vời, khi ta thậm chí còn chưa thể đặt chân lên hành tinh này.

Thế nhưng, Tobias Pfandzelter lại không nghĩ như vậy. Ông cho rằng việc lên kế hoạch sớm cho những giải pháp khả thi là điều vô cùng quan trọng.

"Nó không chỉ giải quyết những thách thức, mà còn mang lại lợi ích cho các phi hành gia tương lai trên Sao Hỏa, thậm chí còn có thể giúp họ đến đó sớm hơn", Pfandzelter nói.

Có thể thấy rằng trước khi Neil Armstrong lần đầu tiên đặt chân lên Mặt Trăng trong sứ mệnh Apollo 11, NASA cũng đã trải qua tới 10 sứ mệnh trước đó, cùng nhiều bước chuẩn bị công phu khác.

Trước cuộc đua mới, sự cạnh tranh xen lẫn hợp tác giữa các quốc gia được kỳ vọng sẽ rút ngắn quá trình đó, thậm chí sớm biến giấc mơ "dạo chơi trên hành tinh Đỏ" của loài người trở thành sự thật.