Rocket Lab vừa công bố thương vụ mua lại Iridium Communications với giá 8 tỷ USD, qua đó trở thành doanh nghiệp vũ trụ tích hợp theo chiều dọc lớn nhất ngoài SpaceX. Nhưng điều khiến Iridium trở nên đặc biệt không phải là số lượng vệ tinh, mà là cách 66 vệ tinh đó được sắp xếp trên quỹ đạo theo một mô hình toán học gọi là Walker Star.

Walker Star là gì và tại sao nó quan trọng

Hãy tưởng tượng bạn muốn phủ sóng toàn bộ bề mặt Trái Đất bằng vệ tinh. Cách đơn giản nhất là đặt vệ tinh trên quỹ đạo địa tĩnh (GEO) ở độ cao 36.000 km, nơi một vệ tinh đứng yên so với mặt đất. Nhưng GEO có hai nhược điểm lớn: độ trễ tín hiệu cao (khoảng 600 mili giây khứ hồi) và không thể phủ sóng hai cực. Walker Star giải quyết cả hai vấn đề bằng cách đặt nhiều vệ tinh trên quỹ đạo thấp (LEO), khoảng 780 km, theo một công thức chính xác.

Mô hình Walker được mô tả bằng ba con số: N/P/F. Với Iridium, công thức là 66/6/2, nghĩa là 66 vệ tinh, 6 mặt phẳng quỹ đạo, và hệ số pha F=2 xác định vị trí tương đối của vệ tinh giữa các mặt phẳng kề nhau. Mỗi mặt phẳng chứa 11 vệ tinh cách đều nhau. Điểm khác biệt của Walker Star so với Walker Delta, mô hình được GPS sử dụng, là các mặt phẳng quỹ đạo chỉ trải trên 180 độ thay vì 360 độ và nghiêng gần 90 độ so với xích đạo. Kết quả: vệ tinh bay từ bắc xuống nam ở một phía Trái Đất, rồi từ nam lên bắc ở phía đối diện, phủ sóng từ cực này sang cực kia.

Crosslink: mạng lưới liên kết trên quỹ đạo

Yếu tố thực sự làm nên khác biệt của Iridium là hệ thống crosslink, tức các liên kết băng tần Ka giữa các vệ tinh. Mỗi vệ tinh Iridium kết nối trực tiếp với bốn vệ tinh lân cận: hai vệ tinh ở phía trước và phía sau trên cùng mặt phẳng quỹ đạo, cùng hai vệ tinh thuộc các mặt phẳng kề bên. Kiến trúc mesh này cho phép dữ liệu nhảy từ vệ tinh này sang vệ tinh khác mà không cần trạm mặt đất trung gian. Khi bạn gọi điện qua điện thoại vệ tinh Iridium từ giữa Thái Bình Dương, tín hiệu bay lên vệ tinh gần nhất, nhảy qua một chuỗi vệ tinh trên quỹ đạo, rồi xuống trạm mặt đất gần người nhận. Starlink của SpaceX mới bắt đầu triển khai laser crosslink gần đây, nhưng Iridium đã vận hành mạng mesh hoàn chỉnh từ thế hệ đầu tiên ra mắt năm 1998.

Tại sao Rocket Lab cần Iridium

Với thương vụ này, Rocket Lab không chỉ mua 66 vệ tinh mà còn có thêm quyền khai thác phổ tần L-band trên toàn cầu, mạng lưới hơn 500 đối tác và cấu trúc chòm vệ tinh đã được kiểm chứng qua gần ba thập kỷ hoạt động. Ông Peter Beck, Giám đốc điều hành Rocket Lab, muốn xây dựng một doanh nghiệp tích hợp khép kín, từ thiết kế, sản xuất đến phóng và vận hành vệ tinh. Iridium là mảnh ghép cuối cùng trong tầm nhìn đó.