- Vệ tinh SMAP của NASA ngoài mục đích ban đầu còn đang trở thành một công cụ ELINT công khai (tình báo tín hiệu điện tử)
- Nhiệt độ độ sáng (RFI) cao bất thường đã được phát hiện trong dải tần được bảo vệ 1.4 GHz
- Hiện tượng này phần lớn phù hợp với gây nhiễu quân sự và tác chiến điện tử (jamming, spoofing, phát xạ điện từ công suất cao)
- Có thể gây ra cản trở thực tế cho nhiều hệ thống như liên lạc drone, GNSS, telemetry vệ tinh
- Điểm ấn tượng là chỉ bằng dữ liệu công khai đã có thể tạo ra bản đồ tác chiến điện tử thời gian thực
Hiện tượng phát xạ vô tuyến chưa xác định được phát hiện trong dải 1.4GHz
Dự án và tầm quan trọng
- Vệ tinh SMAP (Soil Moisture Active Passive) của NASA ban đầu được thiết kế để đo độ ẩm đất
- Bằng cách phân tích dữ liệu nhiệt độ độ sáng L1B công khai của vệ tinh này, bất kỳ ai cũng có thể triển khai mã nguồn mở chức năng giám sát tín hiệu điện tử thời gian thực (ELINT)
- Ưu điểm là giúp người bình thường có thể trực quan hóa tình hình tác chiến điện tử một cách dễ dàng và minh bạch, thay vì chỉ các cơ quan quân sự/chính phủ mới có được
Vệ tinh SMAP và dải 1.4 GHz
- SMAP chỉ nghe thụ động bức xạ vật đen ở 1.41 GHz (L-band) để trích xuất thông tin về độ ẩm đất và độ mặn đại dương
- Về nguyên bản, đây là vùng được bảo vệ, cấm phát sóng từ bên ngoài theo điều ước quốc tế
- Khi ở 1.4 GHz đo được các giá trị vượt xa nhiệt độ độ sáng thông thường (khoảng 270~310K), như trên 360K hoặc thậm chí 375K, thì đó không còn là hiện tượng tự nhiên mà là nhiễu tần số vô tuyến nhân tạo (RFI)
- Ngay cả khi không có thiết bị đặc biệt hay hack, SMAP vẫn có thể tự động ghi nhận các tín hiệu vô tuyến bất thường
Phát hiện và vị trí phát xạ bất thường
- Trên dữ liệu vệ tinh, các khu vực được tô đỏ hầu hết là nơi phát hiện tín hiệu nhiễu vô tuyến mạnh (RFI)
- Các nhiễu này chủ yếu được phân loại là tác chiến điện tử (EW), jamming, spoofing hoặc tín hiệu phát công suất cao
- Trên bản đồ, hiện tượng này trùng khớp rất chính xác với Ukraine, Crimea và một phần Nga
- Đặc biệt, Dnipro, Simferopol, Kryvyi Rih được ghi nhận có nhiệt độ độ sáng vượt 370K, là những khu vực có RFI nghiêm trọng nhất
Vì sao lại gây nhiễu L-band
- L-band 1.4 GHz không chỉ được dùng cho quan trắc thời tiết hay đất đai
- Dải này nằm gần các tín hiệu liên lạc vô tuyến quân sự, C2 của drone, video FPV, GNSS, downlink vệ tinh, radar thụ động
- Nếu gây nhiễu (jamming) ở các dải lân cận, có thể trực tiếp làm gián đoạn điều khiển và truyền hình ảnh của drone, liên lạc vệ tinh, khả năng tình báo/trinh sát (ISR) và xác định mục tiêu
- Trong môi trường giao chiến hiện đại, điều này đang được sử dụng tích cực bất chấp điều ước quốc tế để duy trì khả năng sống còn và ưu thế tác chiến
Vì sao thông tin này quan trọng
- Phân tích này được thực hiện chỉ với dữ liệu vệ tinh quan trắc khí hậu và phần mềm công khai (mã Python)
- Không cần drone riêng, hack vệ tinh hay thiết bị đặc biệt, bất kỳ ai cũng có thể tạo bản đồ hiện trạng tác chiến điện tử thời gian thực dựa trên mã nguồn mở
- Có thể theo dõi minh bạch hoạt động tác chiến điện tử thực tế diễn ra tại các khu vực chiến sự (Ukraine, Crimea, một phần Nga)
Dữ liệu và mã tham khảo
2 bình luận
Băng tần bảo vệ vô tuyến được nhắc đến trong bài này là 1400-1427 MHz; ngoài quan trắc đất và đại dương như bài viết đề cập, nó còn bao gồm cả sóng vô tuyến phát ra từ khí hydro trong các thiên hà mà ngành thiên văn vô tuyến quan sát (1420.405 MHz).
Vì vậy, các đợt gây nhiễu điện tử công suất mạnh phát sinh trong xung đột quân sự được cho là khiến thiên văn vô tuyến trở nên rất khó khăn.
Tham khảo thêm, có một trang web sử dụng dữ liệu vệ tinh được nhắc đến trong bài để hiển thị bản đồ nhiễu vô tuyến bắt được trong băng tần này theo từng tháng.
Điều rất đặc biệt khi xem trang này là quần đảo Nhật Bản. Những khu vực khác, trừ nơi có căng thẳng quân sự, chủ yếu chỉ hiện thành các điểm rải rác; riêng quần đảo Nhật Bản thì gần như toàn bộ các đảo đều hiện đỏ rực. Thậm chí dữ liệu cũ nhất mà trang web này hiển thị là tháng 4 năm 2015, và ngay từ đó toàn bộ lãnh thổ Nhật Bản đã phủ đỏ.
Vì vậy tôi đã tìm hiểu vì sao chỉ riêng Nhật Bản lại như vậy, và nguyên nhân được cho là các đầu thu truyền hình vệ tinh số phổ biến tại Nhật.
Nhật Bản đã chấm dứt phát sóng TV analog vào tháng 7 năm 2011, và đến tháng 12 cùng năm đã tăng số kênh phát sóng vệ tinh số BS lên 24 kênh. Tín hiệu phát sóng vệ tinh này dùng tần số cao 12 GHz, nhưng vì xử lý trực tiếp trên thiết bị là khá nặng nên bên trong sẽ chuyển đổi sang IF (tần số trung gian) để xử lý.
Vấn đề là với kênh số 21, tần số chuyển đổi trung gian là 1415-1450 MHz, chồng lấn với băng tần bảo vệ vô tuyến đã nêu ở trên; có vẻ như tiêu chuẩn liên quan của Nhật Bản vào thời điểm đó còn lỏng lẻo hơn hiện nay.
Kết quả là hàng triệu đầu thu và bộ khuếch đại phân phối bị rò rỉ một phần sóng vô tuyến trong băng tần đó đã được lắp đặt trên khắp Nhật Bản, và từ đó gây ra vấn đề. Lượng nhiễu rò rỉ từ từng thiết bị riêng lẻ vẫn nằm trong ngưỡng tiêu chuẩn, nhưng khi hàng triệu thiết bị cùng hoạt động đồng thời thì chính cả băng tần đó bị ảnh hưởng.
Từ sau năm 2018, Bộ Nội vụ và Truyền thông Nhật Bản đã siết chặt tiêu chuẩn sản xuất và lắp đặt đầu thu truyền hình vệ tinh, đồng thời trợ cấp cho việc thay thế các đầu thu cũ, nhưng vấn đề này đến nay vẫn chưa được giải quyết.
Nguồn cho phần liên quan đến Nhật Bản:
Ý kiến trên Hacker News
Tôi thích bản đồ tổng quan này được đăng vài ngày trước: https://x.com/HamWa07/status/1919763145536463222
Ngoài ra còn có một lịch sử lâu dài về việc giammaiot2 cố phát hiện nhiễu RF có chủ đích bằng các cảm biến khoa học
Ví dụ là bản đồ nhìn dải 7 GHz bằng Advanced Microwave Scanning Radiometer (AMSR): https://x.com/giammaiot2/status/1919493425100988490
Cũng có một thread năm 2023 nói về SMAP: https://x.com/giammaiot2/status/1770815247772729539
Việc gây nhiễu quanh các vùng xung đột (Ukraine, Myanmar) và quanh Trung Quốc thì khá dễ hiểu theo góc nhìn phương Tây của tôi
Nhưng tôi thắc mắc vì sao ở Nhật lại có nhiều nhiễu đến vậy
Đây là một ví dụ rất hay về việc hiệu ứng phụ ngoài ý muốn của nghiên cứu khoa học lại được dùng hữu ích
Nhiệm vụ SMAP rõ ràng thuộc lĩnh vực khoa học Trái Đất, vốn cũng là mục tiêu bị chính quyền Mỹ hiện tại nhắm đến
Dữ liệu này được sử dụng rộng rãi không chỉ cho nghiên cứu Trái Đất và khí hậu mà còn cho nông nghiệp và quản lý tài nguyên nước
Ví dụ, các khu quản lý nước có thể xác định liệu đất có hấp thụ được nước từ cơn bão sắp tới hay không, hay nước sẽ còn lại và gây lũ
Vệ tinh Iridium có thể liên lạc với trạm mặt đất bằng dải L-band
Dải này rất hữu ích khi bạn cần phát tín hiệu cấp cứu ngay giữa một cơn bão
Tín hiệu L-band truyền xuyên qua mây và mưa
Vì đặc tính này, L-band được dùng cho các ứng dụng như GPS, nơi cần thu thập dữ liệu ngay cả trong thời tiết xấu
Có thể bảo đảm dữ liệu có độ chính xác cao bất kể thời tiết
Tôi tò mò nó hoạt động thế nào
Tôi muốn hỏi liệu nó hầu như không truyền gì, và chỉ phát khi nhận một số thông điệp khẩn cấp nhất định hay không
Dải 1400-1427 MHz được phân bổ riêng biệt
Dải này được dành cho thiên văn vô tuyến (vạch hydro 1420.4 MHz), các vệ tinh quan sát Trái Đất thụ động và nghiên cứu không gian thụ động
Ở Mỹ, 1240-1400 MHz được phân cho radar, còn downlink GNSS (1240~1300 MHz) thì không được bảo vệ
Trên trang GitHub có ghi rằng "this script processes NASA SMAP L1B .h5 data files"
Nhưng họ không nói lấy các tệp này bằng cách nào
Tôi tò mò không biết là tải qua API hay tự trích xuất dữ liệu trực tiếp bằng RTL-SDR hay thứ tương tự
Có thể tìm SMAP trong cổng ASF Data Discovery: https://search.asf.alaska.edu/#/?maxResults=250&dataset=SMAP...
Nếu tạo tài khoản Earthdata, bạn có thể tải hàng loạt tệp .h5: https://urs.earthdata.nasa.gov/home
Hoặc dùng các thư viện Python liên quan: https://github.com/nsidc/earthaccess, https://github.com/asfadmin/Discovery-asf_search
Có thể lấy tài liệu ở đây: https://nsidc.org/data/smap/data
Thông tin bổ sung ở đây: https://smap.jpl.nasa.gov/data/
Đây là một nguồn tài nguyên cực kỳ tuyệt vời
Tôi thắc mắc các vị trí gây nhiễu bên trong nước Nga có ý nghĩa gì
Có vẻ là những nơi quan trọng để phòng thủ trước drone, nhưng tôi không thể nhanh chóng tìm ra ở đó có gì đặc biệt quan trọng
Ví dụ, điểm sáng ở phía tây bắc Moskva nằm gần vườn quốc gia Zavidovo
Tôi tự hỏi ở đó có gì quan trọng
Gần đó có căn cứ không quân Migalovo và Klin, nhưng chúng hơi cách xa trung tâm
GPSJam: bản đồ nhiễu GPS hằng ngày
https://gpsjam.org
Đã từng được nhắc đến trong các thread HN trước đây
Nga thường bố trí thiết bị gây nhiễu gần các cơ sở quan trọng
Ví dụ, ở bán đảo Kola gần biên giới Na Uy và Phần Lan, tình trạng gây nhiễu/spoofing diễn ra rất mạnh
Mạnh đến mức ảnh hưởng cả giao thông hàng không dân dụng
Lý do là vì khu vực đó có nhiều căn cứ không quân có ý nghĩa chiến lược rất lớn
(Và gần Ukraine thì nguyên nhân có thể là các cơ sở quan trọng như sân bay, căn cứ, kho đạn, tháp vô tuyến, v.v.)
Tôi muốn hỏi có phải khu rừng đó là nơi các thành viên Bộ Chính trị Liên Xô (Politburo) từng có biệt thự nghỉ hè hay không
Trước giờ tôi không biết khái niệm L-band, thật sự rất thú vị
Tôi tò mò liệu còn dải nào khác có thể quan sát theo cách này nữa không
Nếu tôi nhớ không nhầm thì Sentinel 1 dùng C-band
Kỹ thuật này cũng có thể áp dụng y hệt với các vệ tinh dùng X-band (như TerraSAR-X và các vệ tinh thương mại khác)
https://medium.com/@HarelDan/x-marks-the-spot-579cdb1f534b
Tôi tò mò liệu ai đó có thể giải thích dễ hiểu xem đây là chuyện gì không
Đây là một trường hợp dùng dữ liệu công khai miễn phí của NASA để lập bản đồ vị trí thiết bị tác chiến điện tử ở Nga/Ukraine
Các thiết bị gây nhiễu làm rò tín hiệu vào dải 1.4 GHz vốn bình thường phải im lặng, và công suất đủ lớn để có thể chắc chắn đó là tín hiệu do con người tạo ra
Những nơi hiện lên sáng như vậy có thể là các mục tiêu đáng chú ý
Vệ tinh dùng bức xạ mặt trời để thu thập nhiều loại thông tin như độ mặn nước biển, và tần số cụ thể này cũng được dùng trong chiến tranh
Nhờ đó có thể dùng vệ tinh đó để nhận diện các khu vực tác chiến điện tử
Vệ tinh đo độ ẩm mặt đất ở một tần số cụ thể, và một số thiết bị gây nhiễu ở Ukraine phát ra sóng gây nhiễu trong dải tần này, nên chúng hiện ra rất rõ trong dữ liệu vệ tinh
"Trong các vùng xung đột hiện đại, gây nhiễu L-band là cách làm mù mắt drone, làm suy giảm khả năng nhắm mục tiêu và chặn ISR (trinh sát/giám sát/trinh sát).
Nó là hành vi có chủ đích.
Dù có các hiệp ước quốc tế nói rằng 'đừng phát ở đây', thì khi sự sống còn của cả một bầy drone đang bị đe dọa, điều đó cũng chẳng còn quan trọng."
Văn phong như vậy trông giống bài do LLM (mô hình ngôn ngữ lớn) viết
Dù có tính thông tin, tôi vẫn thấy tiếc khi sống trong thời đại con người ngày càng ít tự viết hơn
Với tôi thì nó không giống văn bản do LLM viết
Kiểu câu ngắn, mạnh như thế tôi gần như chưa từng thấy ở ChatGPT
Tôi tò mò không biết chính xác điều gì khiến nó trông lạ như vậy
Câu văn của tác giả đúng là có cảm giác như người xuất thân từ khối Xô Viết cũ viết (tức là không phải người bản ngữ)