15.000 vệ tinh vây quanh trái đất: Rủi ro hiệu ứng Kessler khiến 10% người dân bị rác vũ trụ rơi trúng đầu với tốc độ gấp 10 lần viên đạn

Tờ CNET cho hay với 15.000 vệ tinh đang chen chúc trên quỹ đạo và hàng trăm nghìn chiếc khác nằm trong kế hoạch, chúng ta đang tiến gần hơn bao giờ hết tới một kịch bản hỗn loạn trên đầu mình. Đây không chỉ là câu chuyện của các nhà thiên văn học, mà là một bài toán kinh tế và an ninh toàn cầu đầy rủi ro.

Chỉ vài phút sau khi mặt trời lặn sau dãy núi Olympic, vệ tinh đầu tiên xuất hiện. Nó băng qua bầu trời với một sự bền bỉ kỳ lạ, giống như một chiếc ô tô đang ở chế độ kiểm soát hành trình. Chứng kiến điều này, nhà thiên văn học Meredith Rawlscủa Đại học Washington phải thốt lên một câu hỏi đầy ám ảnh: “Trời đất ơi, chúng ta đang làm cái quái gì thế này?”.

Nguyên nhân cho điều này theo ông Rawls đến từ quan điểm trải nghiệm nguyên sơ của con người khi nhìn vào bầu trời đêm không tì vết, điều chúng ta đã làm trong ít nhất 32.000 năm, đang dần biến mất. Tầm nhìn đêm ấy đang trở thành một cánh đồng công nghiệp dày đặc các mảnh vụn quỹ đạo. Quy mô của sự thay đổi này thực sự khó có thể diễn tả hết bằng lời.

Từ cơn sốt Starlink đến tham vọng “triệu trung tâm dữ liệu”

Theo CNET, vào đầu thế kỷ này, chỉ có hơn 700 vệ tinh hoạt động trong không gian. Hiện nay, con số đó là 15.000 và dự kiến sẽ tăng lên nửa triệu vào năm 2040. Trong cuộc đua mới này, hai trong số ba vệ tinh bạn nhìn thấy trên trời thuộc về Starlink của Elon Musk.

Thành công của SpaceX trong việc hạ cánh tên lửa Falcon 9 vào năm 2015 đã thay đổi hoàn toàn cuộc chơi kinh tế. Trước đó, chi phí phóng vệ tinh là một rào cản khổng lồ. Với khả năng tái sử dụng tên lửa hơn 10 lần, SpaceX đã kéo chi phí phóng xuống còn 2.500 USD/kg, so với mức 12.600 USD trước đây. Sự rẻ hóa này đã kích hoạt một cuộc “tìm vàng” hiện đại.

Internet vệ tinh đã xuất hiện từ năm 2003, nhưng những phiên bản trước đó nằm ở quỹ đạo địa tĩnh (GEO), cách bề mặt Trái đất khoảng 22.000 dặm. Độ cao lớn đó cho phép một vệ tinh duy nhất bao phủ một khu vực rộng lớn trên mặt đất, nhưng tốc độ chậm và độ trễ cao khiến nó trở thành lựa chọn cuối cùng cho hầu hết mọi người.

Phóng vệ tinh vào không gian rất tốn kém. Vào thời điểm Falcon 9 hạ cánh lần đầu tiên, Musk cho biết chi phí xây dựng khoảng 600 triệu USD và thêm 200.000 USD chi phí nhiên liệu để phóng.

Thế nhưng nhờ Falcon 9, dường như chỉ qua một đêm, tính kinh tế của các vụ phóng vệ tinh đã trở nên béo bở hơn rất nhiều.

Liên Xô đã phóng Sputnik 1, vệ tinh đầu tiên trên thế giới vào năm 2007. Phải mất thêm 53 năm nữa trước khi chúng ta vượt qua con số 1.000 vệ tinh hoạt động. Chỉ 16 năm sau đó, chúng ta đã vượt qua con số 15.000.

Hầu như tất cả sự tăng trưởng đó là do một công ty. Khi SpaceX phóng lô vệ tinh Starlink đầu tiên vào tháng 5 năm 2019, chỉ có khoảng 2.000 vệ tinh hoạt động. Hiện tại, công ty có hơn 10.000 chiếc trên quỹ đạo, nhà điều hành gần nhất là OneWeb, với 650 chiếc. Trung bình có 11 vệ tinh được phóng mỗi ngày trong năm 2026, và với mỗi chiếc, rủi ro va chạm tạo ra rác thải không gian nguy hiểm lại tăng lên.

Vì SpaceX có thể tái sử dụng Falcon 9, nên họ có thể sử dụng quỹ đạo thấp của Trái đất ở độ cao khoảng 342 dặm so với mặt đất.

Dữ liệu phải di chuyển xa hơn khoảng 60 lần để tiếp cận các vệ tinh GEO. Độ cao thấp hơn của Starlink cho phép nó cung cấp kết nối nhanh hơn với độ trễ thấp hơn, nhưng nó cũng đòi hỏi hàng trăm hoặc hàng nghìn vệ tinh để đạt được phạm vi bao phủ toàn cầu. Các vệ tinh GEO có thể làm điều đó chỉ với một vài chiếc, mặc dù Starlink vẫn chưa đáp ứng được tiêu chuẩn của Ủy ban Truyền thông Liên bang (FCC) về tốc độ băng thông rộng tối thiểu.

Starlink thực sự không trở thành nhà cung cấp internet cho bất kỳ ai cho đến năm 2021. Đến lúc đó, hàng chục công ty và quốc gia khác đã tham gia cuộc đua vào LEO. Amazon Leo (trước đây là Dự án Kuiper) đã được FCC chấp thuận cho 3.236 vệ tinh vào năm 2020, Guowang của Trung Quốc bắt đầu vào năm 2022 với kế hoạch 13.000 vệ tinh và OneWeb đã phóng chiếc đầu tiên trong chòm sao 650 vệ tinh hiện đã hoàn thành của mình vào năm 2023.

Cho đến nay, Amazon Leo đã gửi lên 241 vệ tinh và dự kiến sẽ bắt đầu cung cấp dịch vụ vào giữa năm 2026, trong khi Guowang có 168 vệ tinh hoạt động trên quỹ đạo.

“Có một lượng tiền khổng lồ đang đổ vào các vệ tinh này,” Jonathan McDowell, một nhà vật lý thiên văn chuyên theo dõi các vụ phóng vệ tinh, cho biết.

Một phân tích được công bố trên tạp chí Science cho thấy, từ năm 2017 đến năm 2022, các quốc gia đã cùng nhau nộp đơn xin phóng hơn 1 triệu vệ tinh thông qua hơn 300 hệ thống riêng biệt.

Hiệu ứng Kessler: Cơn ác mộng của sự sụp đổ dây chuyền

Starlink có khả năng truyền kết nối internet đến một chiếc đĩa có kích thước bằng hộp bánh pizza ở hầu hết mọi nơi trên thế giới. Công ty đang trên đà thực hiện đợt phát hành cổ phiếu lần đầu ra công chúng (IPO) lớn nhất trong lịch sử, phần lớn dựa trên tất cả những vệ tinh đang di chuyển qua bầu trời đó.

Khi Starlink phóng vệ tinh đầu tiên vào năm 2019, nó đã khởi động một cuộc “tìm vàng” trong không gian. Amazon có kế hoạch gửi lên 60.000 vệ tinh của riêng mình, các công ty Trung Quốc thêm gần 60.000 chiếc nữa. Mọi người trên khắp thế giới, có vẻ như, đều muốn có một phần bầu trời. Riêng Rwanda đã nộp đơn xin phóng 337.320 vệ tinh. Vào tháng 1, Starlink đã nộp đơn xin vận hành một triệu trung tâm dữ liệu AI trên quỹ đạo.

Tải VPBank

Amazon, Google, Meta và Microsoft dự kiến sẽ chi 630 tỷ USD cho các trung tâm dữ liệu và chip AI dưới mặt đất chỉ riêng trong năm 2026.

Việc đưa trung tâm dữ liệu lên không gian giúp giải quyết bài toán tiêu thụ điện năng và nước khổng lồ tại mặt đất, tận dụng nguồn năng lượng mặt trời vô tận. Tuy nhiên, giới chuyên gia đang đặt dấu hỏi lớn về tính bền vững khi những vệ tinh này có kích thước lớn gấp 5 lần so với các dòng Starlink hiện tại.

Nguyên nhân cho câu hỏi này là Hội chứng Kessler, khi hàng nghìn vệ tinh lao đi với tốc độ 17.000 dặm/giờ đẩy chúng ta tiến tới một phản ứng dây chuyền được gọi là hội chứng Kessler, một vòng lặp thảm khốc mà trong đó một vụ va chạm có thể tạo ra hàng nghìn mảnh vụn, sau đó dẫn đến nhiều vụ va chạm hơn.

Một khi kịch bản này xảy ra, quỹ đạo thấp của Trái đất sẽ trở nên không thể tiếp cận trong nhiều thế kỷ, chặn đứng mọi nỗ lực khám phá không gian của các thế hệ tương lai.

Dữ liệu cho thấy rủi ro này đang cận kề. Năm ngoái, các vệ tinh của Starlink đã phải thực hiện 300.000 lần điều động tránh va chạm. Nếu kế hoạch 1 triệu vệ tinh thành hiện thực, con số này sẽ lên tới 272 triệu lần mỗi năm, tương đương 9 lần mỗi giây. Một cơn bão mặt trời hoặc sai sót nhỏ trong hệ thống điều khiển tự động có thể biến mạng lưới vệ tinh này thành một đống đổ nát trong vòng chưa đầy 3 ngày.

“Bạn không thể loại bỏ tất cả hàng tỷ mảnh vụn nhỏ này khỏi quỹ đạo. Điều này về cơ bản sẽ hạn chế quyền tiếp cận không gian của chúng ta mãi mãi,” Hanno Rein, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học Toronto, cho biết. “Điều này sẽ không biến mất. Những mảnh vụn nhỏ này sẽ không nhất thiết phải rời khỏi quỹ đạo nhanh chóng. Chúng sẽ ở đó và làm cho không gian trở nên không thể tiếp cận đối với các thế hệ tương lai.”

Rác rơi trúng đầu

Vệ tinh cũng không tồn tại vĩnh cửu. Sau khoảng 5 năm, chúng được điều hướng để bốc cháy khi trở lại bầu khí quyển. Tuy nhiên, quá trình này giải phóng hàng tấn hạt nano nhôm và lithium vào tầng chiến lược, đe dọa tầng ozone và có thể làm trầm trọng thêm tình trạng biến đổi khí hậu.

Nguy hiểm hơn, không phải tất cả đều bốc cháy hoàn toàn. Các nghiên cứu mới nhất xác định có 26% khả năng mỗi năm một mảnh vỡ tàu vũ trụ sẽ rơi qua những đường hàng không bận rộn nhất thế giới.

Một nghiên cứu năm 2022 được công bố trên Nature Astronomy đã đưa ra cảnh báo ở mức độ nghiêm trọng hơn, lưu ý rằng có 10% khả năng ai đó bị giết bởi rác thải không gian trong một thập kỷ.

Rác thải không gian từ các vụ phóng tên lửa và vệ tinh cũ rơi xuống Trái đất mỗi ngày, ngày càng nhiều qua các vùng trời bận rộn. Năm ngoái, một mảnh titan và sợi carbon có kích thước bằng lốp xe ô tô đã rơi xuống gần một trường học ở Argentina.

Cùng năm 2025, mảnh vỡ SpaceX đã rơi trúng mái nhà của một người dân ở Bắc Carolina khi ông đang xem TV. Theo Nature Astronomy, có 10% khả năng ai đó sẽ thiệt mạng vì rác thải không gian trong thập kỷ tới.

Mỹ đã phá hủy một vệ tinh trinh sát bị lỗi của chính mình vào năm 2008, và Ấn Độ cũng làm theo vào năm 2019, nhưng những vụ thử đó tạo ra ít mảnh vỡ hơn, và tồn tại lâu hơn so với vụ thử năm 2021 của Nga vốn gây nguy hiểm cho các phi hành gia ISS.

Năm 2007, Trung Quốc đã làm nổ tung một vệ tinh thời tiết, tạo ra đám mây mảnh vỡ lớn nhất trong lịch sử. Chỉ qua một đêm, 3.533 mảnh kim loại từ kích cỡ quả bóng mềm trở lên đã được thêm vào quỹ đạo thấp, cùng với ước tính 150.000 vật thể nhỏ hơn. Trước vụ thử, có tổng cộng chưa đến 8.000 vật thể được theo dõi trong LEO.

“Chỉ một vụ thử duy nhất đó đã làm tăng rác thải quỹ đạo thêm một phần ba. Và số rác đó vẫn còn ở trên kia,” Sven Bilen, giáo sư kỹ thuật tại Đại học Bang Penn, cho biết.

Quỹ Thế giới An toàn (Secure World Foundation) ước tính rằng 2.351 mảnh vỡ từ ngày đó vào năm 2007 vẫn còn trên quỹ đạo. Vệ tinh Trung Quốc nằm ở quỹ đạo 537 dặm (865 km) phía trên Trái đất khi nó bị nổ tung, so với mức khoảng 310 dặm (500 km) mà hầu hết các vệ tinh Starlink vận hành. Độ cao lớn hơn đó có nghĩa là các mảnh vỡ sẽ mất nhiều thời gian hơn để bị kéo vào bầu khí quyển Trái đất, nơi chúng sẽ bị đốt cháy.

“Đó là một bầu khí quyển biến đổi theo hàm mũ. Vào thời điểm bạn đạt đến 750 km, nó sẽ ở trên đó trong nhiều thập kỷ đến hàng thế kỷ,” McKnight nói. “Ở mức 450, 500 km, bạn đang nói về vài tuần đến vài tháng.”

Tờ CNET thừa nhận rằng không gian là quá khổng lồ và 25.000 vật thể kích thước quả bóng mềm lao đi hàng trăm hoặc hàng nghìn dặm trên đầu trái đất có vẻ không phải là vấn đề lớn. Tuy nhiên nấn đề nảy sinh khi những vật thể đó bắt đầu chiếm cùng một không gian với 15.000 vệ tinh đang hoạt động trên quỹ đạo.

Với rác thải không gian di chuyển nhanh hơn viên đạn khoảng 10 lần, ngay cả một vật thể kích thước quả bóng mềm đập vào vệ tinh cũng sẽ gây ra thảm họa. Tác động đó sẽ tạo ra thêm nhiều “quả bóng mềm” khác, những thứ có thể phá hủy thêm nhiều vệ tinh nữa. Vòng lặp phản hồi thảm khốc này chính là Hội chứng Kessler.

Hiện nay, không gian giống như “miền Tây hoang dã”. Hiệp ước Ngoài không gian năm 1967 của Liên Hợp Quốc đã quá lỗi thời trước sự bùng nổ của các doanh nghiệp tư nhân. Trong khi EU đang nỗ lực đưa ra Luật Không gian vào năm 2028 để siết chặt quản lý, Mỹ lại lo ngại về các rào cản pháp lý làm chậm bước tiến của doanh nghiệp nước này.

Vệ tinh là cứu cánh cho cứu trợ thiên tai, định vị và kết nối toàn cầu, nhưng chúng ta đang đánh đổi sự tiện nghi ngắn hạn lấy một rủi ro hiện hữu dài hạn. Nếu không có một sự hợp tác quốc tế tương tự như Nghị định thư Montreal năm 1987 (từng cứu tầng ozone), chúng ta có thể sẽ tự giam mình trong một “cái lồng” rác thải do chính mình tạo ra.

*Nguồn: CNET, Wired