MỤC LỤC

Sử dụng khoảng không bên ngoài

Mặc dù chúng ta vẫn chưa hình dung hết tiềm năng của không gian bên ngoài, thì qua nhiều năm, chúng ta đã học được cách tận dụng lợi thế của một số trong những đặc tính độc đáo của nó ảnh hưởng đến tất cả chúng ta. Các nhiệm vụ không gian phổ biến nhất rơi vào bốn lĩnh vực chung:

  • Truyền thông
  • Viễn thám
  • Định vị
  • Khoa học và khám phá

Hãy cùng xem thoáng qua mỗi nhiệm vụ trong số này để xem chúng đã hiểu thay đổi cách sống của chúng ta như thế nào.

Truyền thông từ không gian

Tháng 10/1945, nhà khoa học và nhà văn khoa học viễn tưởng Arthur C. Clarke (tác giả của các tác phẩm kinh điển, chẳng hạn như 2001: A Space Odyssey) đã đề xuất một ý tưởng có thể thay đổi nền văn minh nhân loại.

Một quỹ đạo, với bán kính 42000 km, có một chu kỳ (thời gian để đi một vòng quanh Trái Đất) chính xác bằng 24 giờ. Một vật thể trong một quỹ đạo như vậy, nếu mặt phẳng của nó trùng khới với mặt phẳng xích đạo của Trái Đất, sẽ xoay quanh Trái Đất và theo đó, sẽ cố định ở trên kia tại cùng một vị trí... [một vệ tinh] trong quỹ đạo này có thể được trang bị thiết bị thu phát và có thể hoạt động như một bộ lặp để truyền chuyển tiếp tín hiệu giữa bất kỳ hai điểm nào trên bán cầu bên dưới nó... Một bộ truyền phát nhận tín hiệu từ bất kỳ điểm nào trên bán cầu có thể được phát đến tất cả mọi người hiện diện trên địa cầu. (Thế giới Không dây [Canuto và Chagas, 1978]).

Kỷ nguyên thông tin đã ra đời. Clarke đề xuất một ứng dụng độc đáo mà tầm nhìn toàn cầu của không gian bên ngoài mang lại. Mặc dù hai người trên Trái Đất có thể quá xa nhau để có thể gặp nhau một cách trực tiếp, thì họ vẫn có thể "nhìn thấy" cùng một tàu vũ trụ ở quỹ đạo trên cao, như minh họa ở Hình 1.1-7, và rằng tàu vũ trụ có thể chuyển các tin nhắn từ một điểm này đến điểm khác.

Vật Lý Thiên Văn - Chia sẻ niềm đam mê!

Hình 1.1-7. Truyền thông bằng vệ tinh. Một vệ tinh có góc nhìn toàn cầu cho phép người sử dụng ở những phần cách xa nhau trên thế giới có thể nói chuyện với nhau.

Một vài ý tưởng đã có tác động lớn hơn trong việc thu hẹp kích thước biểu kiến của thế giới. Với việc phóng vệ tinh truyền thông thực nghiệm đầu tiên, Echo I, vào quỹ đạo Trái Đất năm 1960, Ý tưởng ảo diệu của Clarrke đã cho thấy tiềm năng giấc mơ đó trở thành sự thực. Mặc dù Echo I có kích thước nhỏ hơn nhiều so với một bong bóng phản chiếu ở quỹ đạo thấp Trái Đất, thì các tín hiệu vô tuyến lại bỏ xa nó, minh chứng rằng không gian bên ngoài có thể sử dụng để nới rộng giới hạn truyền thông của chúng ta. Một sự bùng nổ công nghệ để khai phá ý tưởng này đã nhanh chóng diễn ra theo sau đó.

Không có tàu vũ trụ, truyền thông toàn cầu như chúng ta biết sẽ không thể thực hiện được. Chúng ta hiện nay sử dụng tàu vũ trụ cho hầu hết các hoạt động truyền thông chính phủ và thương mại, cũng như truyền hình cáp ở trong nước. Truyền hình trực tiếp truyền bởi vệ tinh từ các khu vực xa trên toàn cầu hiên nay đã phổ biến trong các bản tin buổi tối. Các nhân viên cứu trợ ở các khu vực xa có thể giữ liên lạc một cách liên tục với văn phòng của họ, cho phép họ có thể cũng cấp sự hỗ trợ tốt hơn đến với những người đang ở tình thế hiểm nghèo. Hình 1.1-8 cho thấy một người lính trên chiến trường đang gửi một tin nhắn thông qua vệ tinh. Các chỉ huy quân sự ngày nay tín nhiệm gần như hoàn toàn vào tàu vũ trụ, chẳng hạn Hệ Truyền thông Vệ tinh Quốc phòng và Hệ vệ tinh Milstar, để liên lạc với các lực lượng được triển khai khắp nơi trên thế giới. (Hoa Kỳ là quốc gia có số lượng binh lính và căn cứ quân sự nước ngoài nhiều nhất thế giới).

Vật Lý Thiên Văn - Chia sẻ niềm đam mê!

Hình 1.1-8. Truyền thông vệ tinh. Sự bùng nổ trong công nghệ truyền thông vệ tinh đã thu hẹp thế giới lại và kết nối chúng ta ngày một chặt chẽ hơn trong một cộng đồng toàn cầu Ở đây chúng ta thấy một anh lính đang gửi một tin nhắn thông qua một trạm mặt đất di động.Courtesy of Rockwell Collins.

Các vệ tinh truyền thông cũng là một ích lợi cho sự phát triển của thế giới. Chẳng hạn, Canuto và Chagas [1978] đã mô tả cách để phóng vệ tinh Palapa A và B, cho phép quốc đảo nhiệt đới Indonesia mở rộng dịch vụ điện thoại đến với khoảng 625 chiếc điện thoại năm 1969 (bị giới hạn bởi các trung tâm dân cư bị cô lập), đến hơn 233000 điện thoại chỉ trong 5 năm sau đó (Hình 1.1-9). Sự bùng nổ thật sự trong năng lực truyền thông đã mang lại sự tăng trưởng nhanh chóng cho nền kinh tế quốc gia và mở rộng tổng sản phẩm quốc gia (GNP), theo đó thì mang lại lợi ích cho toàn bộ công dân. Tất cả điều này chỉ đến từ mỗi hai vệ tinh! Các quốc gia đang phát triên rkhacs cũng hình dung ra các lợi ích tương tự. Thị trường toàn cầu đã mở ra bởi các vệ tinh cùng với sự sụp đổ của Liên Bang Xô Viết và sự mở cửa của các quốc gia trên thế giới.

Vật Lý Thiên Văn - Chia sẻ niềm đam mê!

Hình 1.1-9. Độ bao phủ của Palapa A. Độ bao phủ toàn quốc của vệ tinh Palapa A có nghĩa là dịch vụ điện thoại hoạt động từ tất cả điện thoại trên lãnh thổ Indonesia. Courtesy of Hughes Space and Communications Company.

Ngày nay, một tổ hợp lớn các tàu vũ trụ ở quỹ đạo thấp Trái Đất đã hình thành một mạng lượng điện thoại di động toàn cầu. Với mạng lưới này, tất cả mọi người với một chiếc điện thoại nhỏ xíu có thể gọi đến bất kỳ chiếc điện thoại nào khác trên hành tinh. Ngày nay, bất kể bạn đang ở đâu trên Trái Đất, bạn luôn có khả năng để gọi điện về cho gia đình. Chúng ta có thể chỉ tưởng tượng được khả năng truyền thông rộng mở này sẽ thu hẹp khoảng cách các ngôi làng trên toàn cầu lại trong tương lai.

Còn tiếp...

Author: Hiền PHAN
Nguyên chủ nhiệm CLB Thiên văn Bách khoa - PAC (nay là CLB Thiên văn học Đà Nẵng - DAC); Nghiên cứu sinh ngành Vật lý thiên văn tại APC Laboratory, Paris Diderot University, Cộng hòa Pháp.