VietBF - Trung Quốc nghiên cứu cách "đánh sập" Starlink của Elon Musk bằng 2.000 UAV tác chiến điện tử

Một nghiên cứu quân sự Trung Quốc mô phỏng cách gây nhiễu mạng vệ tinh Starlink, cho thấy PLA có thể làm gián đoạn hệ thống liên lạc nếu triển khai 1.000–2.000 UAV tác chiến điện tử.

Các vệ tinh sẽ tạo thành một phần của chòm sao Starlink của SpaceX đang chờ được phóng vào quỹ đạo từ tên lửa Falcon 9 vào ngày 24/5. Ảnh: SpaceX.
Khi lực lượng Nga tiến vào Ukraine đầu năm 2022, một trong những động thái đầu tiên của Kiev là gửi bài đăng cho tỷ phú Elon Musk trên X: Ukraine cần Internet vệ tinh.

Chỉ trong vài ngày, hàng nghìn thiết bị đầu cuối Starlink đã tới nơi, khôi phục hệ thống chỉ huy – kiểm soát trên chiến trường, bất chấp nỗ lực phá sóng mạnh mẽ từ Nga.

Moscow ban đầu cố gắng gây nhiễu tín hiệu – và được cho là đã đạt một số thành công. Nhưng khi SpaceX âm thầm cập nhật phần mềm và tái cấu hình chòm vệ tinh, nhiều thiết bị gây nhiễu của Nga im bặt. Lợi thế chiến trường đổi chiều.

Sự việc này gây chấn động trong giới quân sự toàn cầu – đặc biệt là ở Bắc Kinh.

Với Quân Giải phóng Nhân dân Trung Quốc (PLA), việc chuẩn bị cho một chiến dịch tiềm tàng liên quan tới đảo Đài Loan đồng nghĩa phải trả lời một câu hỏi cấp bách: làm thế nào để giành ưu thế điện từ khi đối phương có thể truy cập một chòm vệ tinh bao gồm hơn 10.000 thiết bị, có khả năng nhảy tần, tự điều chỉnh và chống gây nhiễu theo thời gian thực?

Một nghiên cứu mô phỏng đột phá của các nhà khoa học Trung Quốc vừa cung cấp phân tích công khai chi tiết nhất cho đến nay về cách PLA có thể tìm cách làm gián đoạn một trong những hệ thống liên lạc kiên cố nhất từng được xây dựng.

Kết quả nghiên cứu – công bố ngày 5/11 trên tạp chí khoa học được bình duyệt Systems Engineering and Electronics của Trung Quốc – cho thấy việc gây nhiễu Starlink trên khu vực rộng bằng đảo Đài Loan là khả thi về mặt kỹ thuật, nhưng chỉ khi triển khai ở quy mô khổng lồ, cần từ 1.000 đến 2.000 máy bay không người lái tác chiến điện tử.

Bài báo mang tên “Nghiên cứu mô phỏng các thiết bị gây nhiễu phân tán đối kháng truyền dẫn liên lạc đường xuống của chòm vệ tinh siêu lớn”, do nhóm nghiên cứu từ Đại học Chiết Giang và Viện Công nghệ Bắc Kinh (BIT) – một đơn vị hàng đầu trong nghiên cứu quốc phòng Trung Quốc – thực hiện.

“Các mặt phẳng quỹ đạo của Starlink không cố định và quỹ đạo chuyển động của chòm vệ tinh rất phức tạp, số lượng vệ tinh đi vào vùng quan sát liên tục thay đổi”, nhóm do nhà nghiên cứu quốc phòng Yang Zhuo dẫn đầu viết. “Độ bất định không – thời gian này tạo ra thách thức lớn cho bất kỳ bên thứ ba nào cố gắng giám sát hoặc vô hiệu chòm vệ tinh Starlink”.

Thông thường, liên lạc vệ tinh dựa vào vài vệ tinh địa tĩnh lớn nằm cố định trên xích đạo. Để vô hiệu, quân đội Trung Quốc chỉ cần áp đảo tín hiệu từ mặt đất.

Nhưng Starlink lại khác. Vệ tinh của nó thấp, di chuyển nhanh và số lượng khổng lồ. Một thiết bị đầu cuối không kết nối với một vệ tinh duy nhất – nó liên tục nhảy giữa nhiều thiết bị, tạo thành mạng lưới dạng lưới trên bầu trời. Ngay cả khi bạn gây nhiễu được một tín hiệu, kết nối sẽ nhảy sang vệ tinh khác chỉ trong vài giây, theo các nhà nghiên cứu.

Ngoài ra, Starlink sử dụng ăng-ten mảng pha tiên tiến và kỹ thuật nhảy tần theo thời gian thực, phần lớn được điều khiển từ xa bởi các kỹ sư của SpaceX tại Mỹ.

Theo nhóm của ông Yang, chỉ có thể đối phó Starlink bằng chiến lược gây nhiễu phân tán. Thay vì dựa vào một vài trạm mặt đất công suất lớn, hàng trăm hoặc hàng nghìn thiết bị gây nhiễu nhỏ, đồng bộ phải được triển khai trên bầu trời – gắn trên UAV, khinh khí cầu hoặc máy bay – tạo thành “lá chắn điện từ” trên chiến trường.

Sử dụng dữ liệu vệ tinh Starlink thực tế, nhóm mô phỏng vị trí động của các vệ tinh trong 12 giờ trên khu vực phía đông Trung Quốc.

Họ mô phỏng cường độ tín hiệu đường xuống của vệ tinh Starlink, mô hình tiếp nhận của thiết bị đầu cuối, sự lan truyền nhiễu từ mặt đất lên bầu trời và ngược lại, cũng như hiệu ứng cộng hưởng của nhiều thiết bị gây nhiễu tác động vào cùng một thiết bị đầu cuối từ nhiều góc độ.

Sau đó, họ triển khai một lưới thiết bị gây nhiễu ảo bay ở độ cao 20 km, cách nhau 5 đến 9 km như một bàn cờ trên bầu trời.

Một ăng-ten của hệ thống băng thông rộng vệ tinh Starlink do tỷ phú công nghệ Mỹ Elon Musk tài trợ tại Izyum, vùng Kharkov, Ukraine vào tháng 9/2022. Ảnh: AFP.
Mỗi thiết bị phát nhiễu ở các mức công suất khác nhau, mô phỏng tải trọng tác chiến điện tử thực tế.

Hai loại ăng-ten được thử nghiệm – một loại chùm rộng, phủ sóng lớn hơn nhưng năng lượng phân tán; và loại chùm hẹp, mạnh hơn nhưng đòi hỏi độ chính xác cao.

Mô phỏng tính toán tại mọi điểm trên mặt đất xem liệu thiết bị đầu cuối Starlink có còn duy trì tín hiệu sử dụng được hay không.

Trong điều kiện tối ưu – dùng nguồn gây nhiễu mạnh và đắt tiền 26 dBW (400 watt), ăng-ten chùm hẹp và khoảng cách 7km – mỗi thiết bị gây nhiễu có thể vô hiệu Starlink trong phạm vi trung bình 38,5 km².

Đảo Đài Loan rộng khoảng 36.000 km². Để bao phủ hòn đảo bằng vùng gây nhiễu ổn định sẽ cần ít nhất 935 thiết bị phối hợp, chưa tính dự phòng cho thiết bị hỏng, địa hình núi chắn tín hiệu, và khả năng Starlink nâng cấp chống gây nhiễu trong tương lai.

Sử dụng nguồn công suất yếu hơn 23 dBW và khoảng cách 5km sẽ khiến số thiết bị phải tăng gấp đôi lên khoảng 2.000.

Nhóm của ông Yang cho biết kết quả vẫn chỉ là sơ bộ do Starlink giữ bí mật nhiều công nghệ lõi.

“Nếu trong tương lai có thể thu thập dữ liệu đo thực tế về mô hình bức xạ của thiết bị đầu cuối Starlink, cũng như các giá trị thực nghiệm của hệ số triệt nhiễu, thì kết quả đánh giá sẽ chính xác hơn”, họ cho biết.

VietBF@ sưu tập