Ngày 5-12-2024, hai vệ tinh của Proba-3 được phóng lên không gian, trong một sứ mệnh khá đặc biệt: tạo ra nhật thực nhân tạo bằng cách cho hai vệ tinh xếp chồng lên nhau nhằm nghiên cứu vành nhật hoa – lớp khí quyển bao quanh Mặt Trời.

Mục tiêu chính của Proba-3 là chứng minh khả năng bay đội hình và ứng dụng khoa học thực tế để quan sát vành nhật hoa của Mặt Trời.

Có một điều khá lý thú: phần mềm điều khiển hai vệ tinh này không phải được thực hiện bởi một tập đoàn công nghệ lớn, mà là một doanh nghiệp nhỏ, mà chỉ trước đó ít năm còn đang tập trung vào việc viết các phần mềm ứng dụng cho điện thoại di động. Công ty đó là N7 Mobile, một doanh nghiệp phần mềm của Ba Lan

Làm thế nào mà một doanh nghiệp nhỏ lại có thể đạt được bước tiến dài, bước vào lĩnh vực không gian đầy thách thức như vậy? Câu trả lời không chỉ nằm ở hướng đi thích hợp mà doanh nghiệp này chọn lựa, mà còn ở môi trường hợp tác và phát triển ở châu Âu.

Hướng đi của ESA

Một trong những vai trò quan trọng của ESA – Cơ quan Vũ trụ châu Âu – là mở rộng kiến thức về không gian (space knowhow) bằng cách khuyến khích các đơn vị mới tham gia vào lĩnh vực này. Chính vì vậy, qua sàng lọc, công ty phần mềm Ba Lan N7 Mobile đã được chọn đảm nhận thách thức thiết kế hệ điều hành cho thiết bị chính của Proba-3 – một sứ mệnh đôi tàu vũ trụ đầy tham vọng nhằm khám phá bí mật về vùng khí quyển rực lửa của Mặt Trời, hay còn gọi là vành nhật hoa.

“Proba-3 là một sứ mệnh thử nghiệm quy mô nhỏ, có sự tham gia của các quốc gia thành viên ESA mới hơn, bao gồm Romania, Cộng hòa Séc và Ba Lan,” Damian Galano, quản lý dự án Proba-3 của ESA, giải thích.

“Việc cho phép các công ty tiếp cận kinh nghiệm không gian và phát triển năng lực mới là một phần trong nhiệm vụ của chúng tôi. Thay vì để một nhà thầu lâu năm điều chỉnh phần mềm sẵn có cho thiết bị ASPIICS, chúng tôi đã chọn phần mềm được viết từ đầu bởi một công ty mới tham gia vào lĩnh vực không gian – và kết quả rất khả quan.”

Một trong những thách thức đối với doanh nghiệp non trẻ như N7 Space là thích nghi với cách làm việc trong lĩnh vực không gian. Điều này bao gồm việc sử dụng hệ sinh thái phần cứng đặc thù của ESA, được thể hiện qua vi xử lý LEON-3 ‘system on a chip’ tối ưu hóa cho không gian, loại không được tìm thấy ở các thị trường khác.

Làm việc với ESA cũng mang lại một số lợi thế rõ rệt. N7 Space có thể sử dụng các công cụ chính thức trong môi trường TASTE – một bộ công cụ phát triển phần mềm tiên tiến mã nguồn mở do ESA thúc đẩy, chuyên dụng cho phát triển các hệ thống nhúng theo thời gian thực.

Từ ứng dụng điện thoại đến máy tính không gian

N7 Mobile khởi đầu là công ty chuyên về ứng dụng di động như phát nhạc trực tuyến, giải trí và hệ thống thanh toán, nhưng đã thành lập một bộ phận không gian nhỏ vào giữa thập kỷ trước.

“Chúng tôi đã có sẵn sự quan tâm đối với lĩnh vực này,” Michał Mosdorf từ bộ phận N7 Space thuộc N7 Mobile cho biết. “Một số thành viên trong nhóm của chúng tôi có kinh nghiệm với các dự án CubeSat giáo dục, chẳng hạn như vệ tinh đầu tiên của Ba Lan PW-Sat 1, cũng như các chương trình giáo dục của ESA như Rexus/Bexus, nơi sinh viên có cơ hội đưa thiết bị lên tên lửa hoặc bóng bay ở độ cao lớn. Nhóm chúng tôi cũng từng tham gia các sứ mệnh không gian như Solar Orbiter và BritePL.”

Theo Michal, không gian không phải là lĩnh vực hoàn toàn mới với công ty, và N7 Mobile muốn khám phá tiềm năng thương mại. Vì vậy, N7 Mobile đã tham gia vào liên danh ASPIICS do Trung tâm Nghiên cứu Không gian của Ba Lan dẫn đầu.

ASPIICS, một thiết bị cực kỳ tinh vi, có máy tính tích hợp riêng. Phần mềm của N7 Space được thực hiện để giám sát hoạt động của thiết bị, nhận và xử lý lệnh từ xa, xử lý, lưu trữ và gửi dữ liệu sứ mệnh, đồng thời – quan trọng nhất – giúp hai vệ tinh Proba-3 giữ đúng vị trí để duy trì hiện tượng nhật thực nhân tạo và quan sát vành nhật hoa liên tục trong nhiều giờ.

Đây là một thử thách hoàn toàn khác so với việc phát triển phần mềm cho ứng dụng di động. Ứng dụng di động có thể hoạt động trên hàng triệu thiết bị của khách hàng, và nếu có vấn đề xảy ra, công ty có thể nhanh chóng khắc phục.

“Nhưng với không gian, chúng tôi chỉ có một khách hàng duy nhất, và không thể sửa lỗi trong quá trình bay. Vì vậy, các quy trình đòi hỏi phải rất nghiêm ngặt. Chúng tôi đã dành rất nhiều thời gian để tạo ra một bộ mô phỏng đại diện, cho phép chúng tôi làm việc trên phần mềm từ rất lâu trước khi tích hợp hoàn chỉnh thiết bị,” Michał giải thích. Công ty đã mất hơn 12.000 giờ để hoàn thiện phần mềm ASPIICS.

Phát triển thành một công ty không gian

“Khi nhìn lại, viết mã cho ASPIICS là một trong những dự án thách thức nhất mà chúng tôi từng thực hiện, nhưng trải nghiệm này vô cùng quý giá trong việc khởi động công ty N7 Space; hiện tại, chúng tôi đã có hơn 30 dự án trong danh mục – một phần nhờ vào sự hợp tác với ESA – và từ ba người ban đầu, chúng tôi đã phát triển lên 25 kỹ sư phần mềm chuyên nghiệp cùng với nhân viên hỗ trợ bổ sung,” Michał nói.

“ESA vẫn là đối tác chính của chúng tôi, nhưng kinh nghiệm của chúng tôi cũng hữu ích trong các lĩnh vực khác. Đội ngũ N7 Space hiện đang làm việc với Đài Quan sát Nam Châu Âu trong việc triển khai phần mềm hệ thống điều khiển của Kính Thiên văn Cực lớn.

N7 Space cung cấp dịch vụ phát triển phần mềm tùy chỉnh cho thị trường không gian. Công ty cũng cung cấp các sản phẩm không gian đã được tiền kiểm tra, giúp các công ty khác đẩy nhanh quá trình phát triển phần mềm chuyến bay. Gần đây, N7 Space đã đóng góp vào các sứ mệnh Hera và Comet Interceptor của ESA.

“Các sản phẩm mà chúng tôi cung cấp đã nhận được hỗ trợ tài chính của ESA, đặc biệt từ Chương trình Công nghệ Hỗ trợ Chung. Thú vị là, các sản phẩm phát triển cùng ESA cũng đã thu hút khách hàng từ các dự án ngoài ESA và ngoài châu Âu. Ngoài ra, N7 Space đã trở thành một phần của tập đoàn SPACEBEL, hình thành liên doanh giữa Ba Lan và Bỉ. Quan hệ đối tác này cho phép chúng tôi hợp tác hiệu quả với các công ty lớn trong ngành.

“Sau khi Proba-3 được phóng, nhóm của chúng tôi đã tham gia vào các hoạt động cho các sứ mệnh tương lai như Ariel. Chúng tôi duy trì liên lạc chặt chẽ với các đội sứ mệnh của ESA và luôn sẵn sàng hỗ trợ khi cần,” Michał Mosdorf cho biết.

Đội ngũ N7 Space chung vui sau khi chuyến bay Proba-3 được phóng