Những 'đại lộ' siêu tốc dưới đáy đại dương - Kỳ cuối: Cáp biển không thể thay thế

Mô phỏng mạng lưới Starlink trong giai đoạn đầu với hơn 4.400 vệ tinh - Ảnh: Business Insider

Dành cho những ai thắc mắc vì sao vệ tinh không thể thay thế được hoàn toàn hệ thống cáp biển, Ủy ban Bảo vệ cáp biển quốc tế (ICPC) đã chỉ ra lý do: công nghệ sợi quang. Đây được cho là công nghệ "kỹ thuật cao" tương đương hệ thống vệ tinh.

Internet không gian

"Cáp sợi quang truyền tải đường tiếng và dữ liệu với độ đảm bảo và đáng tin cậy cao hơn, rẻ hơn so với vệ tinh" - ICPC cho biết.

Tuy nhiên, việc Công ty SpaceX của tỉ phú Mỹ Elon Musk hồi tháng 5-2019 phóng 60 vệ tinh Internet đầu tiên vào không gian với tham vọng tạo thành mạng lưới Internet không gian bao phủ Trái đất trong vài năm tới là một trong những tín hiệu về một cuộc cách mạng mới của Internet.

Nhiều dự báo trong những năm 2020, thế giới sẽ chứng kiến sự chuyển đổi mạnh mẽ của lưu thông Internet từ cáp biển sang không gian.

Tham vọng của SpaceX là mạng lưới Starlink, một khi được hoàn thành sẽ bao gồm tổng cộng 12.000 vệ tinh toàn cầu có khả năng cung cấp dịch vụ Internet tốc độ cao, độ trễ thấp và giá chấp nhận được.

Dự án dự kiến hoàn thành vào năm 2027 và SpaceX sẽ phải phóng tất cả vệ tinh Starlink Internet lên quỹ đạo thấp của Trái đất, khoảng 550km đến 1.300km so với mặt đất, trước khi bắt đầu cung cấp dịch vụ toàn cầu.

Một trong những điểm nổi bật nhất của dự án là việc truyền Internet trong không gian, về lý thuyết có thể nhanh hơn gần 50% so với cáp quang, và giải quyết được hai vấn đề lớn của mạng Internet hiện tại là khả năng bao phủ thấp và kết nối kém ở những khu vực xa xôi.

Đối với các vệ tinh viễn thông hiện tại, độ cao hoạt động hơn 35.700km cũng khiến việc kết nối Internet chậm đáng kể.

Trong hệ thống Starlink, mỗi vệ tinh sẽ kết nối bằng laser cho phép truyền dữ liệu khắp mặt đất với tốc độ gần bằng ánh sáng, điều mà cáp quang chưa làm được. Với mạng lưới vệ tinh này, Starlink có thể đảm bảo tốc độ Internet tại những khu vực xa xôi hẻo lánh tương đương tại các thành phố lớn.

Theo ông Musk, mỗi vệ tinh trong hệ thống có thể cho phép 40.000 người dùng tải phim chất lượng 4K cùng lúc, dù điều này phụ thuộc vào số lượng vệ tinh được phóng, chất lượng các trạm mặt đất và nhiều yếu tố khác.

Trong tương lai, người dùng sẽ kết nối với Starlink bằng một trạm thu cỡ nhỏ bằng một cái đĩa ăn có thể đặt tại nhà, trên tàu, máy bay...

"Thiết bị này cũng có thể phẳng và nhỏ đủ để gắn lên nóc xe hơi" - Mark Handley, nhà nghiên cứu mạng máy tính của Đại học London (Anh), nói.

Tuy nhiên, viễn cảnh đó không dễ dàng. "Có rất nhiều công nghệ mới. Vì vậy, có khả năng một số vệ tinh sẽ không hoạt động" - ông Musk nói.

Công nghệ mới của SpaceX hiện cũng chưa cho phép nhiều người truy cập cùng lúc. Ngoài ra, thách thức lớn với việc truyền dữ liệu bằng laser là nó có thể bị ảnh hưởng bởi thời tiết, mây, sương mù và mưa, tất cả đều làm suy giảm tín hiệu laser.

Giới nghiên cứu đánh giá hệ thống Starlink sẽ có lợi nhiều hơn cho các công ty tài chính và dịch vụ điện thoại hội nghị, trong khi người dùng thông thường sẽ chưa thấy nhiều khác biệt do năng lực của mạng lưới còn hạn chế.

Tương lai của Internet sẽ là kết nối bằng vệ tinh? - Ảnh: Submarine Networks

Những giải pháp khác

Starlink của SpaceX không phải là hướng đi duy nhất và nhiều công ty khác cũng đang khám phá các giải pháp Internet không dây khác. Chẳng hạn, Facebook từng thử sử dụng máy bay không người lái sử dụng năng lượng mặt trời "chở" Internet đến người dùng.

Dự án không thành công và công ty Mỹ từng phải tuyên bố ngừng dự án này giữa năm 2018. Tuy nhiên hồi đầu năm 2019, lại có tin Facebook và Airbus đang làm việc trong một dự án máy bay không người lái truyền Internet mới ở Úc.

Trong khi đó, "ông lớn" Google cũng có dự án Project Loon sử dụng khinh khí cầu để mang Internet đến những nơi xa xôi hẻo lánh trên Trái đất. Đến tháng 6-2019, hãng công nghệ Mỹ tuyên bố sẽ bắt đầu các chuyến bay thương mại thử nghiệm đầu tiên ở Kenya, châu Phi.

Một trong những ưu điểm nổi bật của khinh khí cầu là nó có khả năng hoạt động rất lâu trong không gian và một quả khinh khí cầu trong dự án vừa lập kỷ lục bay liên tục hơn bảy tháng.

"Cáp biển là thứ mà anh không muốn xây dựng nếu có thể tránh được. Có thể một ngày nào đó những sợi cáp này sẽ bị thay thế. Thực tế là ánh sáng di chuyển nhanh hơn trong không gian so với trong các sợi cáp.

Về lý thuyết, nếu có một chuỗi khinh khí cầu sử dụng tia laser đặt dọc Đại Tây Dương, nó có thể có độ trễ thấp hơn 1/3 so với cáp biển" - ông Urs Holzle, một quản lý cấp cao về hạ tầng kỹ thuật tại phân nhánh Đám Mây của Google, cho biết.

Ngoài ra, giới khoa học cũng kỳ vọng công nghệ lượng tử sẽ đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, trong đó có Internet. Công nghệ máy tính lượng tử đang hứa hẹn sẽ có những bước tiến đột phá giúp tăng sức mạnh tính toán và giải quyết các vấn đề phức tạp.

Tuy nhiên, một trong những thách thức chính của điện toán lượng tử là đạt được kết nối độ trễ thấp giữa các máy tính. Trong trường hợp này, quang học không gian sử dụng vệ tinh sẽ có lợi thế so với truyền thông sợi quang thông thường vì nó nhanh hơn khoảng 30%.

"Vì không có không khí giữa các vệ tinh nên sẽ không có gì làm suy giảm tín hiệu - nhà nghiên cứu Jamie Vicary, Đại học Oxford, lý giải - Nếu chúng ta muốn có một mạng lưới Internet lượng tử quy mô toàn cầu, có vẻ giải pháp không gian là cách duy nhất hiệu quả, nhưng nó cũng đắt nhất".

Một số chuyên gia khác cho rằng cũng mạng lưới Internet lượng tử sẽ cần kết nối qua vệ tinh ở những đường truyền xa nhưng vẫn có thể sử dụng sợi cáp nối giữa các thành phố.

Tuy nhiên, song song đó, thị trường cáp viễn thông dưới đáy biển vẫn đang phát triển, không ngừng cải tiến để đáp ứng nhu cầu khổng lồ hiện nay và chắc chắn những sợi cáp trong tương lai sẽ có tốc độ cùng sức mạnh vượt bậc hơn nữa.

Tên lửa mang theo 60 vệ tinh Starlink đầu tiên đã rời bệ phóng tại căn cứ không quân Mũi Canaveral ở Florida lúc 22h30 ngày 15-5-2019. Mỗi vệ tinh nặng 227kg, khiến vụ phóng này trở thành vụ phóng có tải trọng nặng nhất đối với bất kỳ tên lửa nào của SpaceX từ trước đến nay.

Dự án ước tính tiêu tốn đến 10 tỉ USD nhưng ông chủ SpaceX kỳ vọng nó có thể đem về từ 30-50 tỉ USD mỗi năm sau khi hoàn thành.

Lợi thế lớn của sử dụng laser trong truyền tải thông tin là nhiều cơ quan không gian đang chạy đua để phát triển một nền tảng ổn định và đến nay đã có thành công nhất định. Hệ thống truyền thông bằng laser được Cơ quan Vũ trụ châu Âu thiết lập thành công năm 2014 có tên Hệ thống chuyển tiếp dữ liệu châu Âu (EDRS).

Cùng năm đó, dự án OPALS của NASA đã đạt được bước đột phá trong giao tiếp không gian - mặt đất khi cho phép tải lên 175 megabyte trong 3,5 giây. Những tiến bộ này đã giúp mở đường cho một mạng lưới có thể cung cấp băng thông từ 10-100Gb/giây trở lên để phục vụ Internet toàn cầu.
Nguồn: https://tuoitre.vn/nhung-dai-lo-sieu-toc-duoi-day-dai-duong-ky-cuoi-cap-bien-khong-the-thay-the-20191221184657309.htm