Nhật Quang
Topaz
Kể từ khi cuộc xung đột Nga - Ukraine bùng nổ vào đầu năm 2022, vai trò của mạng lưới vệ tinh Starlink trong việc duy trì năng lực chỉ huy và kiểm soát trên chiến trường đã trở thành tâm điểm chú ý của giới quân sự toàn cầu. Sự kiện quân đội Nga thất bại trong việc gây nhiễu tín hiệu Starlink, sau khi SpaceX nhanh chóng cập nhật phần mềm để thích ứng, đã tạo ra một cú sốc lớn đối với các cường quốc quân sự, đặc biệt là Trung Quốc. Trước bối cảnh đó, giới khoa học và quân sự nước này đang rốt ráo nghiên cứu các phương án khả thi nhằm khắc chế mạng lưới vệ tinh khổng lồ này, đề phòng những kịch bản xung đột tiềm tàng trong tương lai.
Thách thức từ "chòm sao" vệ tinh quỹ đạo thấp
Được đưa vào vận hành từ năm 2019 bởi tập đoàn SpaceX của tỷ phú Elon Musk, Starlink hiện là mạng lưới vệ tinh quỹ đạo thấp (LEO) lớn nhất thế giới. Theo số liệu từ ông Jonathan McDowell, nhà thiên văn học tại Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian, Starlink đang vận hành hơn 8.000 vệ tinh, chiếm tới 2/3 tổng số vệ tinh đang hoạt động trên quỹ đạo trái đất. Khác với các hệ thống liên lạc vệ tinh truyền thống vốn dựa vào một vài vệ tinh địa tĩnh cố định phía trên đường xích đạo, Starlink hoạt động dựa trên số lượng vệ tinh khổng lồ, di chuyển với tốc độ cao ở quỹ đạo thấp.
Đặc tính kỹ thuật này tạo ra thách thức chưa từng có đối với các phương pháp tác chiến điện tử truyền thống. Nếu như trước đây, quân đội chỉ cần phát tín hiệu công suất mạnh từ mặt đất để chặn sóng vệ tinh địa tĩnh, thì nay phương pháp này trở nên vô hiệu với Starlink. Các thiết bị đầu cuối của hệ thống này không chỉ kết nối với một vệ tinh duy nhất mà liên tục chuyển đổi kết nối sang các vệ tinh khác trong mạng lưới chỉ sau vài giây nếu tín hiệu bị chặn. Hơn nữa, việc sử dụng ăng-ten mảng pha tiên tiến và kỹ thuật nhảy tần có thể điều chỉnh theo thời gian thực giúp Starlink có khả năng kháng nhiễu cực cao.
Kịch bản triển khai "lá chắn điện từ" bằng máy bay không người lái
Trước bài toán hóc búa về việc làm thế nào để chiếm ưu thế trong môi trường tác chiến điện tử, đặc biệt là trong kịch bản giả định xung quanh đảo Đài Loan, giới khoa học Trung Quốc mới đây đã công bố một nghiên cứu mang tính đột phá. Công trình được thực hiện bởi đội ngũ từ Đại học Chiết Giang và Đại học Công nghệ Bắc Kinh (BIT) – một trong những cơ sở nghiên cứu quốc phòng hàng đầu, và được đăng tải trên tạp chí Kỹ thuật Hệ thống và Điện tử. Nhóm nghiên cứu nhận định rằng việc gây nhiễu Starlink trên một khu vực rộng lớn là khả thi về mặt kỹ thuật, nhưng đòi hỏi một phương pháp tiếp cận hoàn toàn mới: gây nhiễu phân tán.
Thay vì sử dụng các trạm phá sóng cố định công suất lớn, các nhà khoa học đề xuất triển khai một mạng lưới khổng lồ gồm hàng nghìn thiết bị gây nhiễu cỡ nhỏ, đồng bộ với nhau trên bầu trời để tạo thành một "lá chắn điện từ" bao phủ chiến trường. Trong mô phỏng thực tế dựa trên dữ liệu chuyển động của vệ tinh Starlink tại miền đông Trung Quốc trong 12 giờ, nhóm nghiên cứu đã thiết lập một mạng lưới thiết bị gây nhiễu ảo ở độ cao 20 km, được sắp xếp như một bàn cờ với khoảng cách giữa các thiết bị từ 5 đến 9 km. Mỗi thiết bị trong mạng lưới này sẽ phát ra tín hiệu gây nhiễu với công suất khác nhau để tối ưu hóa hiệu quả áp chế.
Tính toán chi tiết về quy mô và năng lượng
Nghiên cứu cũng đi sâu vào các thông số kỹ thuật cụ thể để hiện thực hóa kịch bản này. Có hai loại ăng-ten được xem xét: loại phát chùm tia rộng bao phủ diện tích lớn nhưng năng lượng phân tán, và loại phát chùm tia hẹp với năng lượng tập trung, độ chính xác cao. Kết quả mô phỏng cho thấy, trong điều kiện lý tưởng sử dụng nguồn gây nhiễu công suất 400 watt với chùm tia hẹp và đặt cách nhau 7 km, mỗi thiết bị có thể áp chế tín hiệu Starlink trong phạm vi trung bình 38,5 km2.
Áp dụng mô hình này vào thực địa, ví dụ như diện tích khoảng 36.000 km2 của đảo Đài Loan, quân đội Trung Quốc sẽ cần triển khai ít nhất 935 thiết bị gây nhiễu để bao phủ toàn bộ hòn đảo. Tuy nhiên, nếu sử dụng các nguồn phát yếu hơn (200 watt) để tiết kiệm chi phí, số lượng thiết bị cần thiết sẽ tăng gấp đôi, lên khoảng 2.000 đơn vị. Nhóm tác giả thừa nhận đây mới chỉ là kết quả sơ bộ do SpaceX vẫn giữ bí mật nhiều công nghệ lõi, và các đánh giá trong tương lai cần dựa trên dữ liệu đo đạc thực tế về mô hình phát xạ cũng như hệ số triệt tiêu của thiết bị đầu cuối Starlink.
Đa dạng hóa các biện pháp đối phó phi đối xứng
Bên cạnh giải pháp thiết lập lá chắn điện từ bằng máy bay không người lái, giới khoa học và quân sự Trung Quốc cũng đang cân nhắc nhiều phương án khác để đối phó với Starlink theo hướng đa mặt trận. Trong một nghiên cứu xuất bản năm 2023, các kỹ sư quân đội nước này đã đề xuất việc chế tạo các vệ tinh chuyên biệt có khả năng bám đuôi Starlink để thu thập tín hiệu, hoặc thậm chí sử dụng các biện pháp vật lý như vật liệu ăn mòn để phá hủy động cơ và pin của vệ tinh đối phương.
Ngoài ra, các kịch bản chủ động mang tính viễn tưởng hơn cũng được đưa ra thảo luận, bao gồm việc gắn vũ khí laser lên tàu ngầm để tiêu diệt vệ tinh từ đại dương, triển khai kính viễn vọng quang học cỡ nhỏ để giám sát quỹ đạo, hay sử dụng công nghệ deepfake để tạo mục tiêu giả nhằm đánh lừa hệ thống điều khiển của Starlink. Thậm chí, các biện pháp can thiệp sâu vào chuỗi cung ứng sản xuất thiết bị cũng được tính đến như một phần trong chiến lược tổng thể nhằm vô hiệu hóa lợi thế thông tin mà mạng lưới vệ tinh này mang lại.
Thách thức từ "chòm sao" vệ tinh quỹ đạo thấp
Được đưa vào vận hành từ năm 2019 bởi tập đoàn SpaceX của tỷ phú Elon Musk, Starlink hiện là mạng lưới vệ tinh quỹ đạo thấp (LEO) lớn nhất thế giới. Theo số liệu từ ông Jonathan McDowell, nhà thiên văn học tại Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian, Starlink đang vận hành hơn 8.000 vệ tinh, chiếm tới 2/3 tổng số vệ tinh đang hoạt động trên quỹ đạo trái đất. Khác với các hệ thống liên lạc vệ tinh truyền thống vốn dựa vào một vài vệ tinh địa tĩnh cố định phía trên đường xích đạo, Starlink hoạt động dựa trên số lượng vệ tinh khổng lồ, di chuyển với tốc độ cao ở quỹ đạo thấp.
Đặc tính kỹ thuật này tạo ra thách thức chưa từng có đối với các phương pháp tác chiến điện tử truyền thống. Nếu như trước đây, quân đội chỉ cần phát tín hiệu công suất mạnh từ mặt đất để chặn sóng vệ tinh địa tĩnh, thì nay phương pháp này trở nên vô hiệu với Starlink. Các thiết bị đầu cuối của hệ thống này không chỉ kết nối với một vệ tinh duy nhất mà liên tục chuyển đổi kết nối sang các vệ tinh khác trong mạng lưới chỉ sau vài giây nếu tín hiệu bị chặn. Hơn nữa, việc sử dụng ăng-ten mảng pha tiên tiến và kỹ thuật nhảy tần có thể điều chỉnh theo thời gian thực giúp Starlink có khả năng kháng nhiễu cực cao.
Kịch bản triển khai "lá chắn điện từ" bằng máy bay không người lái
Trước bài toán hóc búa về việc làm thế nào để chiếm ưu thế trong môi trường tác chiến điện tử, đặc biệt là trong kịch bản giả định xung quanh đảo Đài Loan, giới khoa học Trung Quốc mới đây đã công bố một nghiên cứu mang tính đột phá. Công trình được thực hiện bởi đội ngũ từ Đại học Chiết Giang và Đại học Công nghệ Bắc Kinh (BIT) – một trong những cơ sở nghiên cứu quốc phòng hàng đầu, và được đăng tải trên tạp chí Kỹ thuật Hệ thống và Điện tử. Nhóm nghiên cứu nhận định rằng việc gây nhiễu Starlink trên một khu vực rộng lớn là khả thi về mặt kỹ thuật, nhưng đòi hỏi một phương pháp tiếp cận hoàn toàn mới: gây nhiễu phân tán.
Thay vì sử dụng các trạm phá sóng cố định công suất lớn, các nhà khoa học đề xuất triển khai một mạng lưới khổng lồ gồm hàng nghìn thiết bị gây nhiễu cỡ nhỏ, đồng bộ với nhau trên bầu trời để tạo thành một "lá chắn điện từ" bao phủ chiến trường. Trong mô phỏng thực tế dựa trên dữ liệu chuyển động của vệ tinh Starlink tại miền đông Trung Quốc trong 12 giờ, nhóm nghiên cứu đã thiết lập một mạng lưới thiết bị gây nhiễu ảo ở độ cao 20 km, được sắp xếp như một bàn cờ với khoảng cách giữa các thiết bị từ 5 đến 9 km. Mỗi thiết bị trong mạng lưới này sẽ phát ra tín hiệu gây nhiễu với công suất khác nhau để tối ưu hóa hiệu quả áp chế.
Tính toán chi tiết về quy mô và năng lượng
Nghiên cứu cũng đi sâu vào các thông số kỹ thuật cụ thể để hiện thực hóa kịch bản này. Có hai loại ăng-ten được xem xét: loại phát chùm tia rộng bao phủ diện tích lớn nhưng năng lượng phân tán, và loại phát chùm tia hẹp với năng lượng tập trung, độ chính xác cao. Kết quả mô phỏng cho thấy, trong điều kiện lý tưởng sử dụng nguồn gây nhiễu công suất 400 watt với chùm tia hẹp và đặt cách nhau 7 km, mỗi thiết bị có thể áp chế tín hiệu Starlink trong phạm vi trung bình 38,5 km2.
Áp dụng mô hình này vào thực địa, ví dụ như diện tích khoảng 36.000 km2 của đảo Đài Loan, quân đội Trung Quốc sẽ cần triển khai ít nhất 935 thiết bị gây nhiễu để bao phủ toàn bộ hòn đảo. Tuy nhiên, nếu sử dụng các nguồn phát yếu hơn (200 watt) để tiết kiệm chi phí, số lượng thiết bị cần thiết sẽ tăng gấp đôi, lên khoảng 2.000 đơn vị. Nhóm tác giả thừa nhận đây mới chỉ là kết quả sơ bộ do SpaceX vẫn giữ bí mật nhiều công nghệ lõi, và các đánh giá trong tương lai cần dựa trên dữ liệu đo đạc thực tế về mô hình phát xạ cũng như hệ số triệt tiêu của thiết bị đầu cuối Starlink.
Đa dạng hóa các biện pháp đối phó phi đối xứng
Bên cạnh giải pháp thiết lập lá chắn điện từ bằng máy bay không người lái, giới khoa học và quân sự Trung Quốc cũng đang cân nhắc nhiều phương án khác để đối phó với Starlink theo hướng đa mặt trận. Trong một nghiên cứu xuất bản năm 2023, các kỹ sư quân đội nước này đã đề xuất việc chế tạo các vệ tinh chuyên biệt có khả năng bám đuôi Starlink để thu thập tín hiệu, hoặc thậm chí sử dụng các biện pháp vật lý như vật liệu ăn mòn để phá hủy động cơ và pin của vệ tinh đối phương.
Ngoài ra, các kịch bản chủ động mang tính viễn tưởng hơn cũng được đưa ra thảo luận, bao gồm việc gắn vũ khí laser lên tàu ngầm để tiêu diệt vệ tinh từ đại dương, triển khai kính viễn vọng quang học cỡ nhỏ để giám sát quỹ đạo, hay sử dụng công nghệ deepfake để tạo mục tiêu giả nhằm đánh lừa hệ thống điều khiển của Starlink. Thậm chí, các biện pháp can thiệp sâu vào chuỗi cung ứng sản xuất thiết bị cũng được tính đến như một phần trong chiến lược tổng thể nhằm vô hiệu hóa lợi thế thông tin mà mạng lưới vệ tinh này mang lại.