Nghiên cứu do các nhà khoa học thuộc Học viện Nghiên cứu Hàng không Vũ trụ Quảng Đông thực hiện và công bố ngày 10/8. Nhóm nghiên cứu hướng tới một hệ thống dẫn đường thiên văn có thể hoạt động trên các phương tiện bay với tốc độ từ Mach 5 trở lên.

Dẫn đường bằng sao thay thế GPS

Tên lửa siêu vượt âm có tốc độ rất lớn và khả năng cơ động cao, khiến chúng khó bị đánh chặn. Tuy nhiên, để duy trì đường bay chính xác, các phương tiện này vẫn cần hệ thống dẫn đường có độ chính xác cao.

GPS và hệ thống BeiDou của Trung Quốc có thể cung cấp dữ liệu định vị chính xác, nhưng tín hiệu vệ tinh có thể bị gây nhiễu, đánh lừa hoặc vô hiệu hóa trong chiến tranh. Vấn đề này đã xuất hiện phổ biến tại chiến trường Ukraine, nơi các bên thường xuyên sử dụng tác chiến điện tử để gây nhiễu GPS.

Theo The EurAsian Times, Trung Quốc đang tìm cách giải quyết bài toán này bằng hệ thống dẫn đường dựa trên các ngôi sao. Công nghệ dẫn đường thiên văn sử dụng các ngôi sao làm điểm tham chiếu cố định để xác định vị trí và tư thế của phương tiện.

Khác với GPS, hệ thống này không phụ thuộc vào vệ tinh hay tín hiệu điện từ bên ngoài. Khi kết hợp với dẫn đường quán tính, nó có thể giúp tên lửa duy trì khả năng định hướng trong môi trường GPS bị gây nhiễu.

Ý tưởng này không mới. Các thủy thủ đã sử dụng vị trí của các thiên thể để định hướng từ hàng thế kỷ trước. Điểm khác biệt nằm ở việc công nghệ hiện đại sử dụng cảm biến và thuật toán máy tính để tự động nhận diện các ngôi sao.

Thách thức từ nhiệt độ cực cao

Trở ngại lớn nhất là môi trường hoạt động của phương tiện siêu vượt âm. Khi di chuyển với tốc độ từ Mach 5, tên lửa phải chịu nhiệt độ cực lớn, tạo ra lớp khí sốc và plasma bao quanh thân.

Lớp khí nóng này có thể làm biến dạng ánh sáng từ các ngôi sao, trong khi bức xạ hồng ngoại mạnh từ chính lớp khí có thể lấn át tín hiệu ánh sáng yếu mà cảm biến cần nhận diện.

Để giải quyết vấn đề, nhóm nghiên cứu Trung Quốc xây dựng các cơ sở dữ liệu về bức xạ nhiệt - hóa học và nhiễu bức xạ do nhiệt, đồng thời phát triển phần mềm mô phỏng trường bức xạ quanh phương tiện bay tốc độ cao.

Nhóm sau đó chế tạo nguyên mẫu cảm biến sao có khả năng chống nhiễu bức xạ. Kết quả thử nghiệm cho thấy tỷ lệ nhận diện mô hình sao vượt 99% trong điều kiện không có nhiễu. Khi chịu tác động mạnh của bức xạ khí động học, tỷ lệ này vẫn trên 80%.

Độ chính xác đo tư thế của cảm biến đạt tốt hơn 5 giây cung, tương đương chưa đến 0,0014 độ.

Nếu được hoàn thiện, công nghệ có thể được sử dụng cho nhiều loại tên lửa hoạt động trong môi trường GPS bị gây nhiễu, không chỉ vũ khí siêu vượt âm.

Trung Quốc nới rộng khoảng cách với Mỹ

Hệ thống dẫn đường mới được công bố trong bối cảnh Trung Quốc đang đẩy mạnh phát triển kho vũ khí siêu vượt âm.

Mỹ hiện đã đưa hệ thống vũ khí siêu vượt âm tầm xa (LRHW), còn được gọi là Dark Eagle (Đại bàng đen), vào triển khai. Đây là tên lửa siêu vượt âm phóng từ mặt đất, sử dụng phương tiện lướt siêu vượt âm để tấn công mục tiêu ở khoảng cách lớn. Trong khi đó, Hải quân Mỹ đang phát triển chương trình CPS, nhằm trang bị vũ khí siêu vượt âm cho tàu chiến và tàu ngầm, còn Không quân Mỹ theo đuổi chương trình HACM, một dòng tên lửa hành trình siêu vượt âm sử dụng động cơ phản lực siêu âm.

Trong khi đó, Trung Quốc được đánh giá là một trong những nước dẫn đầu về quy mô và tốc độ phát triển. Bắc Kinh đã triển khai các hệ thống tên lửa DF-17, YJ-20, DF-26 và DF-27, trong đó một số hệ thống có khả năng tấn công các mục tiêu ở khoảng cách rất xa.

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc cũng từng công bố thiết kế phương tiện siêu vượt âm có khả năng thay đổi hình dạng trong khi bay. Cánh có thể thu vào hoặc mở ra tùy theo yêu cầu, giúp giảm lực cản khi hành trình và tăng lực nâng, khả năng cơ động khi cần thiết.

Washington đang tăng tốc đầu tư để thu hẹp khoảng cách với Trung Quốc và Nga, trong đó vũ khí siêu vượt âm được xem là một lĩnh vực công nghệ quân sự trọng yếu.

Tuy nhiên, sự xuất hiện của hệ thống dẫn đường bằng sao cho thấy cuộc cạnh tranh không chỉ nằm ở tốc độ hay số lượng tên lửa. Khả năng hoạt động độc lập khi GPS bị vô hiệu hóa có thể trở thành yếu tố quyết định hiệu quả của vũ khí siêu vượt âm trong một cuộc xung đột có cường độ tác chiến điện tử cao.