Google thử nghiệm khí cầu Internet bay ở tầng bình lưu

Công ty Google hiện đang tiến hành một dự án đầy tham vọng có tên là Dự án Loon, nhằm thả các khí cầu cỡ lớn lên tầng bình lưu của khí quyển, để từ độ cao ấy cung cấp dịch vụ Internet cho mặt đất.

Mùa hè 2013, khi Google tiết lộ dự án kể trên, các khí cầu làm bằng polyethylene chỉ có thể tồn tại khoảng năm ngày ở tầng bình lưu trên bầu trời. Từ đó trở đi Google không ngừng cố gắng tìm cách kéo dài thời gian bay của khí cầu.

Mahesh Krishnaswamy là một trong những người phụ trách Dự án Loon. Ông đứng đầu nhóm nhân viên ông gọi là The Leak Squad (Tiểu đội rò khí), có nhiệm vụ thực hiện mục tiêu bằng mọi cách ngăn sự rò rỉ chất khí chứa bên trong khí cầu trong các khâu sản xuất, vận chuyển, thao tác.

Họ dùng mọi biện pháp như sử dụng khối phổ kế (mass spectrometer) hoặc dùng cả tới bong bóng xà phòng. Krishnaswamy và nhóm của ông thường theo dõi đo đạc các khí cầu chứa tại kho máy bay trong sân bay Moffett Field, một cơ sở cũ của NASA, cách không xa Phòng thí nghiệm nghiên cứu X của Google ở thành phố Mountain View, California. Google thuê của NASA một nhà kho lớn đủ sức chứa những thứ không tiện đặt trong văn phòng, như máy bay của công ty và những chiếc khí cầu dài 30 thước Anh của Dự án Loon.

Nhưng trong tuần lễ kỷ niệm hai năm ngày dự án Loon ra đời, nhóm Krishnaswamy không có mặt tại sân bay Moffett mà kéo nhau ra căn cứ không quân Eglin ở Valparaiso. Đây là nơi đặt trụ sở Phòng Thí nghiệm Khí hậu Mc Kinley (McKinley Climatic Laboratory) nổi tiếng. Tại nhà kho rộng 55.000 thước vuông Anh này, không quân Mỹ có thể tái tạo các điều kiện khí hậu cực đoan như nhiệt độ dưới không độ, gió lớn, mưa, tuyết… để thử nghiệm các loại máy bay phản lực chiến đấu, máy bay ném bom, lên thẳng... Google đang sử dụng Phòng Thí nghiệm McKinley để đo đạc các khí cầu của họ, nhằm tái tạo môi trường khí hậu mà khí cầu có thể gặp phải ở độ cao cách mặt đất 20 dặm Anh. “Đây là cái tủ lạnh khổng lồ có thể lạnh tới âm 60 độ C” - Krishnaswamy bình luận.  

Nhờ phát hiện và hạn chế được hiện tượng rò rỉ khí của khí cầu nên hiện nay Google đã có thể giữ được các khí cầu ở trên trời lâu tới 187 ngày, như thế đã là một bước tiến lớn. Tất cả các khí cầu trong diện theo dõi đã bay được tổng cộng hơn 16 triệu km. Từ khoảng cách 20.000 km, các kỹ sư của Google có thể điều khiển định vị các khí cầu trong phạm vi không quá 500 m, và có thể bố trí chúng xếp thành mạng hình hoa cúc để gửi tín hiệu vô tuyến giữa các khí cầu, thực hiện liên kết Internet khắp bầu trời. Google dự kiến, dùng các khí cầu đó gửi tín hiệu Internet từ một trạm viễn thông mặt đất ở cách xa hàng trăm km tới tất cả các máy điện thoại di động, qua đó giúp các thuê bao thực hiện liên mạng không dây.

Tuy đã thuê được các thiết bị của Không quân Mỹ nhưng Dự án Loon đang gặp nhiều thách thức. Khi mới bắt đầu dự án, để đưa được một khí cầu lên trời, Google cần 15 người phối hợp làm việc trong 45 phút. Như vậy giá thành nhân công quá cao, rõ ràng không đạt yêu cầu về kinh tế, vì vậy không thể thuyết phục các công ty kinh doanh thông tin bỏ vốn vào việc lập mạng khí cầu. Mới đây Google đã thiết kế được một nhà kho di động có thể dùng cần cẩu để mở khí cầu ra và tự động nạp khí helium trước khi thả khí cầu lên trời. Bằng cách đó chỉ cần bốn người làm việc trong 15 phút là thả được một khí cầu lên trời.

Google cũng đang nghiên cứu khả năng chống gió của khí cầu ở độ cao lớn. Họ đã chỉnh lý các số liệu khí tượng mấy chục năm nay của Cục Biển và Khí tượng Mỹ (NOAA) và mô hình hóa điều kiện khí hậu, qua đó dự kiến được hướng gió. Có thể tùy theo hướng gió mà điều chỉnh độ cao của các khí cầu thuộc Dự án Loon. Nói cụ thể, khí cầu mà bạn nhìn thấy thực ra gồm hai chiếc trong một. Khí cầu chính nạp khí helium, khí cầu phụ (nằm trong bụng khí cầu chính) có thể được các kỹ sư điều khiển từ xa việc nạp khí cho nó hoặc xả bớt không khí bao quanh, qua đó di chuyển toàn bộ khí cầu lên cao hoặc hạ thấp.

Dĩ nhiên, mục đích của Google không chỉ là đưa khí cầu lên trời mà là để khí cầu trở thành phương tiện cung cấp Internet cho các thiết bị di động trên mặt đất. Trong lần thí nghiệm chiếc khí cầu đầu tiên, Google chỉ thực hiện dùng tín hiệu wi-fi liên kết Internet lên khí cầu. Giờ đây, sau hai năm, họ có thể truyền được tín hiệu giữa các khí cầu, hoặc dùng khí cầu làm một điểm phát tín hiệu LTE (Long Term Evolution) để phủ kín mặt đất.

Google đặt mục tiêu phủ tín hiệu Internet cho các vùng ở châu Phi, Mỹ Latin, Đông Nam Á. Hiện còn khoảng 2/3 số người trên thế giới chưa được tiếp xúc mạng Internet. Google cũng như Facebook muốn thay đổi tình trạng đó. Càng có nhiều người tiếp xúc Internet thì sẽ càng có nhiều người sử dụng Google - đó là chủ ý của công ty này.