Trung Quốc tham vọng chế tạo vệ tinh laser săn tàu ngầm

Vệ tinh laser Guanlan có thể tìm thấy tàu ngầm ở độ sâu 500 m. Đồ họa: SCMP.

 Dự án phát triển vệ tinh laser được gọi là “Guanlan” (theo dõi những con sóng lớn), đã chính thức ra mắt vào tháng 5 tại Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia về khoa học và công nghệ biển ở Thanh Đảo, tỉnh Sơn Đông, Trung Quốc. Dự án nhằm mục đích tăng cường hoạt động giám sát của Trung Quốc ở các đại dương trên thế giới, SCMP cho biết.

Vệ tinh được phát triển tại phòng thí nghiệm ở Thanh Đảo nhưng các thành phần của nó được chế tạo bởi hơn 20 phòng thí nghiệm và viện nghiên cứu trên toàn quốc. Song Xiaoquan, nhà nghiên cứu tham gia dự án, cho biết nếu đội ngũ các nhà khoa học, kỹ sư có thể phát triển vệ tinh theo đúng tiến độ, nó sẽ làm cho vùng nước phía trên của đại dương trở nên "trong suốt".

“Nó gần như sẽ làm thay đổi mọi thứ”, ông Song nói. Dự án Guanlan khi đi vào hoạt động có thể phát hiện tàu ngầm hoạt động ở độ sâu 500 m. Hơn nữa thế kỷ qua, các nhà nghiên cứu hải quân trên thế giới đã cố gắng sử dụng tia laser để phát hiện tàu ngầm, công nghệ này được gọi là công nghệ phát hiện ánh sáng, hay LIDAR.

Về mặt lý thuyết, công nghệ LIDAR hoạt động như sau, khi chùm tia laser chạm vào vật thể như tàu ngầm, một số xung ánh sáng bị dội ngược trở lại nguồn phát. Sau đó, chúng được các cảm biến thu thập, phân tích bằng máy tính để xác định vị trí, tốc độ và hình dạng 3D của mục tiêu.

Nhiệm vụ bất khả thi?

Tuy nhiên, trong thực tế, công nghệ LIDAR có thể bị ảnh hưởng do sự hạn chế về năng lượng của nguồn phát laser. Nó cũng bị ảnh hưởng bởi mây, sương mù, những vùng  nước âm u, thậm chí là sinh vật biển như cá voi.

Bên cạnh đó, chùm tia laser bị lệch hướng và phân tán khi nó chuyển từ vùng nước lạnh sang ấm hay ngược lại. Điều đó tạo nên thách thức vô cùng lớn trong việc tạo ra phép đo chính xác. Mỹ và Nga từng thử nghiệm công nghệ này nhưng phạm vi phát hiện mục tiêu dưới nước không quá 100 m.

Phạm vi phát hiện mục tiêu bằng công nghệ LIDAR đã được mở rộng trong những năm gần đây. Cơ quan Nghiên cứu các dự án quốc phòng tiên tiến (DARPA) của Mỹ đã phát triển thiết bị gắn trên máy bay do thám có thể phát hiện tàu ngầm, thủy lôi ở độ sâu 200 m.

“500 m là nhiệm vụ bất khả thi. Họ không thể vượt qua bóng tối được bảo vệ bởi 'Mẹ thiên nhiên'”, một nhà khoa học về công nghệ LIDAR làm việc tại Viện nghiên cứu Quang học và Cơ học Thượng Hải, thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, cho biết.

Tuy vậy, bất chấp những nghi ngờ về hiệu suất của dự án, chính phủ Trung Quốc đã đồng ý tài trợ cho dự án, vì nhóm nghiên cứu đưa ra phương pháp cải tiến chưa từng được thử nghiệm trước đây. Thiết bị mới được thiết kế để tạo ra chùm tia laser công suất cao với màu sắc và tần số khác nhau, cho phép máy thu có thêm thông tin ở nhiều độ sâu.

Chùm laser phát ra từ vệ tinh trong dự án Guanlan có thể quét khu vực rộng 100 km, hoặc chỉ tập trung vào một điểm rộng 1 km. Thiết bị laser được sử dụng kết hợp với radar vi sóng gắn trên vệ tinh để xác định mục tiêu chính xác hơn.

Phòng thí nghiệm ở Thanh Đảo vẫn chưa đưa ra được bằng chứng hay dấu hiệu cho thấy khi nào vệ tinh laser sẽ sẵn sàng. Nhà nghiên cứu Song cho biết dự án đang đối mặt với nhiều áp lực và còn rất nhiều vấn đề cần giải quyết.

Thiết lập mạng lưới giám sát toàn cầu

Những năm gần đây, Trung Quốc đã đầu tư mạnh vào phần cứng quân sự, bao gồm công nghệ chống tàu ngầm, vì năng lực quân sự Bắc Kinh ngày càng phát triển mạnh mẽ trong khu vực châu Á - Thái Bình Dương và mở rộng ra khắp thế giới.

Năm 2017, các nhà khoa học Trung Quốc tuyên bố tạo ra bước đột phá trong công nghệ phát hiện từ tính tàu ngầm. Thiết bị này có thể phát hiện những rối loạn nhỏ trong từ trường trái đất gây ra bởi các vật thể kim loại như tàu ngầm.

Tàu ngầm Mỹ có thể bị vệ tinh laser Trung Quốc lần theo dấu vết khi nó đi vào hoạt động. Ảnh: Hải quân Mỹ.

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc cũng đang nghiên cứu cảm biến sử dụng công nghệ lượng tử tiên tiến để lần theo những bất thường trong dòng hải lưu do tàu ngầm di chuyển tạo ra. Những thiết bị định vị thủy âm tiên tiến cũng được Bắc Kinh triển khai dưới đáy biển gần đảo Guam và Biển Đông. Một số thiết bị có thể nghe được âm thanh tần số thấp từ khoảng cách hơn 1.000 km.

Bắc Kinh cũng đang phát triển tàu lượn dưới nước và tàu ngầm không người lái tốc độ cao để thu thập thông tin quy mô lớn trên phạm vi toàn cầu. Tại phòng thí nghiệm ở Thanh Đảo, các nhà khoa học đang nghiên cứu siêu máy tính mới có tên “Deep Blue Brain”, dự kiến hoàn thành vào năm 2020. Khi đó, nó sẽ trở thành siêu máy tính mạnh nhất hành tinh, nhanh hơn gấp 1.000 lần so với các siêu máy tính hiện có.

Dự án siêu máy tính mới có thể được kết nối với chương trình vệ tinh laser. Dữ liệu thu được từ vệ tinh laser và các hệ thống giám sát khác sẽ được truyền về siêu máy tính ở Thanh Đảo để nghiên cứu và phân tích