"Đôi khi 'mọi người'
không thực sự nghĩa là mọi người, như khi người ta nói 'mọi người trên
Internet'. Sự thực là: cứ một người sử dụng Internet thì có hai người không có
điều kiện sử dụng. Khi xem xét kỹ hơn, bạn càng thấy rằng 'mọi người' ít có
nghĩa là bất kỳ ai. Ở vài nơi, chỉ có một người có điều kiện sử dụng Internet
trong một ngàn người. Ở những nơi khác, tỉ lệ đó là một trên mười ngàn. Và có cả
những nơi không người nào sử dụng Internet. Liệu có cách nào đó thắp sáng toàn
cầu, cuối cùng làm cho mọi người trên thế giới truy cập được mọi thông tin của
nhân loại?".
Trang mạng giới thiệu dự án Loon của Google đặt ra câu
hỏi lớn lao và trả lời bằng ý tưởng mới mẻ và hành động cụ thể. Trong tháng
6/2013, Google tổ chức cuộc thử nghiệm lạ lùng ở New Zealand với hàng chục khí
cầu được đưa lên tầng bình lưu của khí quyển, làm cho người dân ở vùng núi
hoang vu có thể truy cập Internet.
Tên gọi Loon vừa giống từ balloon chỉ khí cầu, vừa hàm nghĩa "kỳ quặc", "ngớ
ngẩn" hoặc "điên rồ". Google thừa nhận Loon là dự án phiêu lưu,
đầy rủi ro. Khi dự án Loon vừa được công bố, có ý kiến khẳng định chắc nịch rằng
dự án sẽ thất bại! Sao lại phải dùng những khí cầu "mong manh" của...
gần trăm năm trước, trong khi nhân loại đã có hệ thống vệ tinh dày đặc bao
quanh Trái Đất? Liệu khí cầu nào có thể mang khối lượng thiết bị viễn thông lớn
và hoạt động lâu dài như vệ tinh? Làm sao để khí cầu ở đúng vị trí cần thiết,
không bị trôi theo gió? Dùng động cơ điện và cánh quạt chăng? Năng lượng mặt trời
sao có thể bảo đảm cho hoạt động của động cơ và mọi thiết bị khác?
Vấn đề là hệ thống vệ tinh tuy đã dày đặc nhưng có tính cát
cứ, không đáp ứng kịp nhu cầu thông tin toàn cầu, đã bộc lộ rõ nhiều hạn chế, đặc
biệt trong những tình huống khẩn cấp. Công nghệ liên lạc qua vệ tinh đòi hỏi
cao đối với hạ tầng viễn thông trên mặt đất. Tất cả tạo nên chi phí đắt đỏ. Và
nguồn vốn lớn thường không phục vụ lợi ích của những vùng cằn cỗi, nghèo khó.
So với việc phóng vệ tinh bằng tên lửa tại các sân bay vũ trụ,
nhiệm vụ thả khí cầu vào không trung của mỗi nhóm nhân viên Google (gồm sáu người)
đơn giản hơn nhiều. Những khí cầu căng đầy khí hê-li (helium) được thiết kế để bay đến tầng
bình lưu của khí quyển, ở độ cao khoảng 20 km cách mặt nước biển, cao gấp đôi mọi
tuyến vận chuyển hàng không. Tầng bình lưu ở bên trên mọi đám mây, không có biến
động thời tiết, bầu trời trong sáng quanh năm, thuận lợi cho hoạt động của tấm
bảng thu năng lượng mặt trời treo bên dưới khí cầu.
Các
khí cầu liên lạc với nhau và với mặt đất, tạo kết nối Internet.
Tầng bình lưu chỉ có gió nhẹ. Gió ở tầng bình lưu phân thành
nhiều lớp theo độ cao. Trong mỗi lớp, gió có hướng và tốc độ khá ổn định.
Google không neo giữ những khí cầu, mà để cho chúng mặc sức "cuốn theo chiều
gió". Tuy nhiên, những khí cầu vẫn chịu sự điều khiển nhất định từ xa. Nhờ
bộ định vị GPS trên mỗi khí cầu, phần mềm điều khiển khí cầu của Google ở mặt đất
nhận biết chính xác vị trí từng khí cầu và luôn giữ khoảng cách hợp lý giữa những
khí cầu, sao cho khi một khí cầu rời khỏi "vùng phụ trách", có ngay
khí cầu khác bay vào vùng ấy. Google dự định hệ thống khí cầu thử nghiệm sẽ tạo
thành vành đai bao quanh Trái Đất ở bán cầu nam, bay qua vùng rừng núi của Nam
Mỹ và Châu Phi.
Các
lớp gió khác nhau ở tầng bình lưu.
Vành
đai khí cầu ở bán cầu nam.
Làm sao có thể điều khiển khí cầu từ xa để giữ khoảng cách hợp
lý giữa những khí cầu? Đặc điểm của tầng bình lưu khiến cho việc điều khiển khí
cầu từ xa trở nên khả thi. Dựa vào dữ liệu cập nhật thường xuyên của NOAA (National
Oceanic and Atmospheric Administration - cơ quan quản trị khí quyển và đại
dương của Hoa Kỳ), phần mềm điều khiển khí cầu của Google có khả năng tự động
tăng giảm độ cao từng khí cầu, đưa khí cầu vào lớp gió có hướng và vận tốc
thích hợp. Nhờ vậy, những khí cầu có thể di chuyển theo cả hai chiều ngược nhau.
Phần mềm điều khiển có thể giữ cho các khí cầu ở trong vùng nhất định khi cần
thiết, chẳng hạn như vùng có thảm họa. Phần mềm điều khiển cũng có thể cho khí
cầu đáp xuống địa điểm định trước để thu hồi, bảo trì. Trong khi những người hiểu
biết về khí cầu cho rằng khí cầu chỉ có thể hoạt động liên tục khoảng hai
tháng, các chuyên gia của Google dự định cho khí cầu bay trong một năm!
Công nghệ điều khiển khí cầu từ xa là bí mật của dự án Loon,
trong đó yếu tố quan trọng bậc nhất là cơ chế liên lạc. Những khí cầu Loon liên
lạc với nhau và liên lạc với mặt đất bằng sóng điện từ 2,4 GHz và 5,8 GHz, giống
như sóng điện từ Wi-Fi quen thuộc, thuộc băng tần không cần đăng ký (không cần
mua quyền sử dụng). Tuy nhiên, Google phát triển công nghệ riêng, khác với Wi-Fi.
Mặc dù dùng sóng ngắn (thích hợp với liên lạc tầm gần, nhưng có tốc độ truyền dữ
liệu cao), Google chỉ cần ăng-ten nhỏ gắn ở mái nhà để liên lạc với khí cầu. Về
điểm này, khí cầu ở tầng bình lưu có ưu thế rõ ràng so với vệ tinh. Ăng-ten thu
sóng ngắn từ vệ tinh phải lớn.
Ăng-ten
ở mặt đất, dùng để liên lạc với khí cầu.
Mỗi khí cầu là một nút của mạng lưới. Chỉ cần một khí cầu
trong mạng lưới liên lạc với trạm mặt đất có đường truyền Internet, tất cả khí
cầu của mạng lưới đều thực hiện được vai trò của điểm truy cập Internet. Google
khẳng định tốc độ truyền dữ liệu của mạng lưới khí cầu ngang với công nghệ 3G
hoặc hơn!
Nhà báo kỳ cựu Steven Levy (tạp chí Wired) có dịp chứng kiến việc thả khí cầu của Google ngày 13/6/2013
tại vùng Lake Tekapo của New Zealand, nơi có những dãy núi hùng vĩ đã tạo nên cảnh
quan tuyệt đẹp trong phim The Lord of The
Rings. Levy đã đến thăm trang trại của một nông dân ở Geraldine, gần Lake
Tekapo. Chủ trang trại Hayden MacKenzie đồng ý tham gia cuộc thử nghiệm của
Google, cho phép nhóm thử nghiệm gắn ở tường ngoài nhà một ăng-ten trông như quả
bóng nhỏ màu đỏ (gợi hình dáng của khí cầu).
Levy tường thuật: "Anna
MacKenzie dẫn chúng tôi vào trong nhà, đi ngang qua chiếc giường, nơi con trai
nhỏ của cô vẫn còn say ngủ. Anna mở chiếc máy tính xách tay HP mới toanh. Cửa sổ
trình duyệt xuất hiện và ngập tràn nội dung. Anna đã lên mạng! Cô vào trang mua
bán của New Zealand, giống như eBay vậy. Chồng cô muốn mua máy kéo mới. Những
hình ảnh máy móc nông nghiệp trôi lên xuống thật êm. Xin chúc mừng gia đình
MacKenzie đến với Balloon Internet".
Balloon Internet tạo
nên cơn lốc mới trong không gian mạng. Ngoài những ý kiến phê phán, nghi ngờ mục
tiêu thực sự của Google, mọi người đều hào hứng với sự kết hợp công nghệ mới với
công nghệ... cổ trong dự án Loon và thảo luận sôi nổi về cách giải quyết những
thách thức kỹ thuật. Không ít người thắc mắc về phương pháp điều khiển độ cao của
khí cầu, đoán rằng phải có cơ chế thêm bớt hoặc thay đổi nhiệt độ của khí hê-li
trong khí cầu. Có những ý tưởng kỹ thuật thú vị, chẳng hạn như đề xuất thu nhận
năng lượng mặt trời bằng toàn bộ diện tích lớn của khí cầu, hoặc đề xuất dùng
sóng dài của băng tần truyền hình trong việc liên lạc, giống như ý tưởng
"Super Wi-Fi" từng được triển khai đây đó trên mặt đất. Với sóng dài,
tốc độ truyền dữ liệu kém hơn, nhưng tầm truyền sóng xa hơn, vừa tăng diện tích
phủ sóng trên mặt đất, vừa giảm số lượng khí cầu cần thiết trong vành đai khí cầu
bao quanh Trái Đất. Theo Google, hiện nay mỗi khí cầu phủ sóng khu vực xung
quanh với bán kính 40 km.
Quả thực, Google từng vận động chính phủ Hoa Kỳ thu hẹp băng
tần dùng cho truyền hình để nhường bớt tài nguyên tần số cho mạng Internet
không dây. Giống như "vùng đất mới" ở tầng bình lưu của khí quyển, "vùng
đất mới" trong phổ tần số vô tuyến chắc chắn trở thành điểm đột phá mới của
Internet trong tương lai.
Nhóm dự án Loon bày tỏ: "Hy
vọng rằng một ngày nào đó không xa, 'mọi người trên Internet' thực sự nghĩa là
mọi người".
NGỌC
GIAO