
Tìm hiểu vệ tinh là gì, cách chúng hoạt động và vai trò quan trọng trong lĩnh vực viễn thám, quan sát Trái Đất và nhiều ứng dụng khác trong đời sống hiện đại.
Vệ tinh là một phần không thể thiếu trong lĩnh vực viễn thám và quan sát Trái Đất. Vậy vệ tinh là gì và cách nó hoạt động như thế nào? Trong bài viết này, EOV Solutions sẽ cùng các bạn tìm hiểu khái niệm vệ tinh và hiểu rõ hơn về cách những thiết bị này ứng dụng vào trong thực tiễn.
Vệ tinh là bất cứ thứ gì quay quanh một hành tinh hoặc một ngôi sao. Trái Đất là vệ tinh quay quanh Mặt Trời. Mặt Trăng là vệ tinh quay quanh Trái Đất. Khi bạn phóng một tàu vũ trụ vào quỹ đạo quanh Trái Đất, đó cũng là một vệ tinh. Loại vệ tinh này có thể giúp chúng ta tìm hiểu về Trái Đất và vũ trụ.
Vệ tinh mà chúng ta thường hay nhắc đến là vệ tinh nhân tạo, đây là các thiết bị phóng lên không gian để bay quanh Trái Đất hoặc các thiên thể khác. Chúng thực hiện nhiều chức năng quan trọng: Truyền thông và dẫn đường, quan sát bề mặt Trái Đất, thu thập hình ảnh và dữ liệu khoa học. Nhờ vậy, vệ tinh hỗ trợ liên lạc toàn cầu, quan sát Trái Đất để giám sát thiên tai, dự báo thời tiết và nhiều ứng dụng khác.

Trong đời sống hiện đại, vệ tinh còn mở rộng cơ hội nghiên cứu và phát triển kinh tế trong ngành không gian. Bằng cách cung cấp thông tin về môi trường, khí hậu và các hiện tượng tự nhiên, chúng góp phần giải quyết các thách thức toàn cầu và tạo ra nhiều việc làm mới.
Với tiến bộ công nghệ, giá trị của vệ tinh ngày càng tăng: từ kết nối Internet và điều hướng đến giám sát môi trường, chúng đóng vai trò không thể thiếu trong việc kết nối con người và hỗ trợ các giải pháp cho các vấn đề lớn của thế giới.
Hiểu thêm: Viễn thám là gì và các hoạt động liên quan
Nếu đã hiểu vệ tinh là gì rồi thì bạn sẽ biết một vệ tinh sẽ có những đặc điểm và nhiệm vụ cơ bản như sau:
Để hoạt động hiệu quả trong không gian, mỗi vệ tinh đều cần có những bộ phận cơ bản sau:
Tùy vào mục đích thiết kế, vệ tinh có thể ghi nhận hoặc truyền tải nhiều loại tín hiệu khác nhau:
(Mỗi loại tín hiệu sẽ phù hợp với các mục tiêu nghiên cứu hoặc ứng dụng riêng biệt, ví dụ: môi trường, thiên văn học, viễn thông...) Sau đó, vệ tinh thu thập nhiều loại dữ liệu, bao gồm:
Nếu đã hiểu vệ tinh là gì và muốn biết cách hoạt động của chúng thì bạn cần hiểu rõ các quy trình sau:
Các vệ tinh được triển khai trong nhiều loại quỹ đạo khác nhau tùy theo mục đích sử dụng. Có hai loại quỹ đạo phổ biến đối với vệ tinh quan sát Trái Đất là quỹ đạo cực (polar orbit – bay qua hai cực của Trái Đất) và quỹ đạo địa tĩnh (geostationary orbit – giữ vị trí cố định so với một điểm trên bề mặt Trái Đất).

Khi một vệ tinh bay qua một khu vực, các cảm biến của nó sẽ thu thập thông tin dưới dạng bức xạ điện từ. Loại dữ liệu thu được phụ thuộc vào loại cảm biến gắn trên vệ tinh. Ví dụ, cảm biến quang học có thể ghi nhận ánh sáng khả kiến và tia hồng ngoại trong khi cảm biến viba (microwave) có khả năng xuyên qua mây và thu thập dữ liệu trong mọi điều kiện thời tiết.
Sau khi thu thập dữ liệu, vệ tinh sẽ truyền dữ liệu đó về Trái Đất thông qua sóng vô tuyến. Thông tin thường được gửi về các trạm mặt đất hoặc ăng-ten thu tín hiệu trên bề mặt Trái Đất. Các trạm này được đặt ở nhiều vị trí chiến lược trên thế giới để đảm bảo vệ tinh luôn duy trì kết nối ổn định với mặt đất.
Dữ liệu thô thu được từ vệ tinh sẽ được xử lý để tạo thành hình ảnh và bộ dữ liệu có giá trị sử dụng. Quá trình xử lý bao gồm nhiều bước như hiệu chỉnh dữ liệu, loại bỏ nhiễu do khí quyển và định vị thông tin vị trí địa lý (georeferencing) để xác định tọa độ cụ thể trên hình ảnh.
Vệ tinh có vai trò thiết yếu trong việc thu nhận và truyền tải nhiều loại dữ liệu. Hoạt động ở quỹ đạo, chúng có khả năng liên lạc và thu thập thông tin từ hầu hết các vùng trên Trái Đất, vượt qua giới hạn phạm vi phủ sóng của các thiết bị mặt đất. Nhờ tầm quan sát rộng, tốc độ thu thập dữ liệu nhanh và khả năng cung cấp dịch vụ đại chúng, vệ tinh mang lại nhiều lợi ích vượt trội. Một số dịch vụ điển hình do vệ tinh cung cấp gồm:
Ngoài chức năng liên lạc, vệ tinh còn là công cụ then chốt trong nghiên cứu và thăm dò không gian. Chúng giúp quan sát hành tinh, khảo sát các thiên thể khác, theo dõi tình hình khí hậu và thời tiết, liên lạc với tàu vũ trụ và hỗ trợ hệ thống định vị.
Vệ tinh cung cấp cho nhà khoa học và nhà nghiên cứu dữ liệu quan trọng về bầu khí quyển và không gian: đo nhiệt độ, phát hiện biến đổi địa hình, lập bản đồ tuyến đường mới và theo dõi chuyển động của sao chổi, sao và thiên hà. Chúng cũng hỗ trợ hợp tác quốc tế trong thám hiểm không gian và giám sát các tài sản quân sự khi cần thiết.
Để thực hiện nhiều chức năng này, ngành vũ trụ phát triển nhiều loại vệ tinh chuyên biệt: vệ tinh liên lạc (truyền giọng nói, dữ liệu, video), vệ tinh quan sát Trái Đất (giám sát môi trường), vệ tinh dẫn đường (định vị toàn cầu) và vệ tinh khoa học (thu thập dữ liệu nghiên cứu).
Khi công nghệ vũ trụ ngày càng tiến bộ, nhu cầu lao động trong lĩnh vực này cũng tăng lên, mở ra nhiều cơ hội nghề nghiệp: kỹ thuật vệ tinh, lập kế hoạch và vận hành sứ mệnh, nghiên cứu không gian, phân tích dữ liệu, xây dựng chính sách và luật không gian,.... Dù bạn quan tâm đến thiết kế chế tạo, vận hành hay nghiên cứu tác động của không gian lên Trái Đất, ngành vệ tinh cung cấp nhiều hướng phát triển thú vị và tiềm năng để xây dựng sự nghiệp.
Dữ liệu vệ tinh có rất nhiều ứng dụng khác nhau giúp con người hiểu rõ hơn về hành tinh của mình. Cụ thể:

Tìm hiểu thêm:
Nhìn chung, với các thông tin trên hy vọng có thể giúp mọi người hiểu được vệ tinh là gì. Vệ tinh được ví như “đôi mắt” và “cầu nối” quan trọng để con người kết nối, quan sát Trái Đất dễ dàng hơn. Hiểu rõ nguyên lý hoạt động và vai trò của vệ tinh giúp chúng ta khai thác hiệu quả nguồn dữ liệu quý giá từ không gian, đồng thời thúc đẩy sự phát triển công nghệ và khoa học trong tương lai.