Thương vụ lớn tiếp theo trong ngành hàng không vũ trụ: Dọn dẹp rác không gian?

Quỹ đạo gần Trái Đất ngày càng trở nên đông đúc, vấn đề rác thải không gian đang từ chủ đề khoa học trở thành cơ hội kinh doanh. Một loạt các startup đang đặt cược vào thị trường dịch vụ trên quỹ đạo và dọn dẹp mảnh vỡ, cố gắng biến “bi kịch tài sản chung” lâu nay bị bỏ qua này thành một mô hình thương mại bền vững.

Theo CNBC, vào tuần trước, một tầng trên bị bỏ lại của tên lửa Falcon 9 của SpaceX đã đâm vào Mặt Trăng sau hơn một năm mất kiểm soát, một lần nữa đưa vấn đề rác thải không gian trở lại tầm ngắm của công chúng. Đồng thời, nền tảng theo dõi quỹ đạo OrbitRadar cho biết, hiện có gần 30.000 vật thể có thể theo dõi trên quỹ đạo, trong đó khoảng 18.500 là vệ tinh đang hoạt động, phần còn lại đều là mảnh vụn hoặc xác tên lửa bỏ đi.

Ông Tim Flohrer – người phụ trách vấn đề mảnh vỡ không gian của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) cảnh báo, ngay cả khi không phóng thêm vệ tinh mới, tổng số mảnh vỡ trên quỹ đạo vẫn sẽ tiếp tục gia tăng, một số quỹ đạo đang đối mặt với nguy cơ “không thể sử dụng”.

Trong bối cảnh này, công ty dịch vụ trên quỹ đạo niêm yết tại Tokyo là Astroscale cùng startup ClearSpace đến từ Luxembourg đang tăng tốc mở rộng, coi dọn dẹp mảnh vỡ là cánh cửa bước vào thị trường rộng lớn hơn như bảo trì vệ tinh, kéo dài thời gian hoạt động... Hiện tại, thị trường này vẫn chủ yếu dựa vào các hợp đồng với chính phủ, mức độ hoàn thiện của khung pháp lý sẽ quyết định liệu nhu cầu thương mại thực sự có được thúc đẩy hay không.

Mối đe doạ trên quỹ đạo gia tăng theo cấp số nhân

Mức độ đông đúc của quỹ đạo gần Trái Đất đã vượt ngoài sức tưởng tượng. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Texas ở Austin đã phát triển bản đồ tương tác trực quan hoá thực trạng này – trong nhiều thập kỷ qua, các mảnh tên lửa, vệ tinh hỏng của Mỹ và Liên Xô cũ cùng thế hệ mới của các chòm sao thương mại đang chia sẻ cùng một không gian quỹ đạo.

Phó Giám đốc Kinh doanh Astroscale – ông Andrew Faiola so sánh các vụ va chạm trong không gian như lựu đạn nổ trúng ô tô, các cụm mảnh vỡ tạo ra sẽ phân tán vào những quỹ đạo khó đoán định, một số mảnh vụn quá nhỏ không thể theo dõi từ mặt đất nhưng vẫn đủ sức gây tổn hại nghiêm trọng cho vệ tinh, thậm chí xuyên thủng bộ đồ ngoài trời của các phi hành gia trong quá trình làm việc.

Ông Flohrer cho biết, tốc độ các mảnh vỡ tự nhiên rơi lại vào bầu khí quyển không theo kịp tốc độ các vật thể bị vỡ ra, điều này đồng nghĩa vấn đề sẽ tiếp tục trầm trọng hơn. Các vệ tinh hoạt động buộc phải thực hiện ngày càng nhiều động tác né tránh va chạm, làm tiêu tốn nhiên liệu và giảm tuổi thọ. Hạ tầng không gian giờ đây là nền tảng then chốt của kinh tế toàn cầu, bao gồm giao dịch tài chính, định vị GPS, dự báo thời tiết, theo dõi tên lửa..., sự xuống cấp của môi trường quỹ đạo đe doạ trực tiếp đến nền tảng này.

Mô hình kinh doanh: Từ “nhân viên vệ sinh” đến “4S” vũ trụ

Đối mặt với vấn đề này, Astroscale và ClearSpace dù có chung phương hướng thương mại nhưng mỗi bên lại đặt trọng tâm khác nhau.

Phương tiện vũ trụ do Astroscale phát triển sở hữu khả năng cơ động cao, có thể tiếp cận an toàn và thao tác các phương tiện khác trên quỹ đạo. Công nghệ lõi là hệ thống ghép nối bằng nam châm – trên quỹ đạo gần Trái Đất, các vật thể bay với vận tốc 7-8 km/giây và có thể đang mất kiểm soát, quay lộn, nên việc ghép nối cực kỳ phức tạp về mặt kỹ thuật. Tính đến năm tài chính kết thúc tháng 4 năm nay, công ty ghi nhận doanh thu tăng trưởng 142% so với cùng kỳ, đơn hàng tồn đọng tiếp tục mở rộng nhưng vẫn đang trong tình trạng lỗ, doanh thu dự án phụ thuộc phần lớn vào trợ cấp chính phủ. Ông Faiola cho biết, nhu cầu công nghệ này trong lĩnh vực quốc phòng cũng đang gia tăng, tiềm năng ứng dụng quân sự đang trở thành động lực phát triển mới.

ClearSpace thì có tầm nhìn rộng hơn. Đồng sáng lập kiêm CEO Luc Piguet định vị công ty là “tầng dịch vụ cho hạ tầng không gian”, tương tự như ngành đường bộ, tàu biển, hàng không phát triển hệ sinh thái bảo trì hạ tầng công trình. Công ty đã phát triển vệ tinh gắn “cánh tay vuốt”, có thể bắt giữ mảnh vỡ rồi đưa về khí quyển để tiêu hủy, hoặc đẩy lên “nghĩa trang không gian” – quỹ đạo có rủi ro va chạm thấp. ClearSpace đã huy động được 26 triệu euro (khoảng 30 triệu đô la Mỹ) vào năm 2023, đồng thời lên kế hoạch gọi vốn bổ sung vào cuối năm nay.

Ông Piguet cho biết, nhận thức của nhà đầu tư về lĩnh vực vũ trụ đã cải thiện đáng kể. Ba năm trước, nhà đầu tư còn hỏi “Làm sao vệ tinh bay lên quỹ đạo?”, nay đã có nhiều tổ chức từng đầu tư vào SpaceX, Rocket Lab..., đủ tư duy hỏi sâu về chuỗi cung ứng và chu trình bàn giao. Ông cũng nói, tình hình địa chính trị châu Âu thúc đẩy đầu tư quốc phòng tăng tốc mạnh, giai đoạn hiện nay là “hết sức thuận lợi”.

Quy định: Công tắc then chốt cho thương mại hoá

Dù triển vọng thị trường được đánh giá cao, việc thương mại hóa hoạt động dọn rác không gian vẫn gặp rào cản căn bản: Trách nhiệm pháp lý đến nay vẫn là vùng xám.

ESA khẳng định vai trò của mình không phải là cơ quan quản lý, chỉ có thể tự thực hiện các yêu cầu giảm mảnh vỡ trong nhiệm vụ của chính mình, đồng thời xác định rác thải không gian là “bi kịch tài sản chung”, kêu gọi hợp tác toàn cầu ứng phó. Ông Flohrer thừa nhận, mức độ tuân thủ tiêu chuẩn về mảnh vỡ không gian của các doanh nghiệp thương mại đang dần được cải thiện nhưng tiến độ còn quá chậm so với đà gia tăng tổng lượng rác trên quỹ đạo.

Ông Faiola dẫn chứng bài học về quy định tháo dỡ nhà máy điện hạt nhân – bản thân quy định là động lực tạo ra thị trường – không ai nghi ngờ gì rằng nhà máy điện hạt nhân phải được tháo dỡ sau khi hết hạn sử dụng, các doanh nghiệp liên quan tồn tại vì quy định yêu cầu rõ ràng như vậy. “Chúng ta cần quy định theo kịp thực tế, đến lúc đó mọi thứ sẽ vào guồng.” ông nói.

Với nhà đầu tư, điều này đồng nghĩa tiến trình thương mại hoá thị trường này phần lớn phụ thuộc vào bước tiến của các chính phủ và cơ quan quốc tế về khung pháp lý, chứ không chỉ là đột phá kỹ thuật hay nhu cầu thị trường. Trong khi quy định còn chưa được làm rõ, các công ty như Astroscale và ClearSpace sẽ tiếp tục dựa vào hợp đồng với chính phủ để vận hành, chờ đợi thời khắc nhu cầu thương mại bùng nổ thực sự.