Cỗ máy vũ trụ giúp phát hiện ô nhiễm không khí

Sứ mạng vệ tinh TEMPO sẽ giúp phát hiện ô nhiễm trên quy mô toàn nước Mỹ. Tác giả bài viết, ông Brian Handwerk, một thông tấn viên khoa học kỳ cựu hoạt động ở Amherst (New Hampshire, Mỹ). 

Các ống khói nhà máy thải ra những luồng hóa chất. Cháy rừng dữ dội phủ kín bầu trời với những luồng khói độc. Những đám mây khí xả bay ra từ các ống khói ven đường. Mỗi ngày, những nguồn này và các nguồn khác là tác nhân điền thêm vào ô nhiễm không khí gây hại cho sức khỏe con người và môi trường - mà vấn đề trăn trở là không dễ phát hiện.

35-2.jpg -0
Tiêu điểm tinh tế của thiết bị (Kỹ thuật viên của Ball Aerospace đang thị sát TEMPO) sẽ giúp phát hiện các nguồn cụ thể của từng chất gây ô nhiễm khác nhau tại các nhà máy và trang trại. Ảnh nguồn: Ball Aerospace.

Tuy nhiên, nhờ có sự cộng tác giữa NASA và Đài quan sát thiên văn Smithsonian (SAO - một phần của Trung tâm vật lý thiên văn Harvard & Smithsonian) mà một công cụ mới mang tính cách mạng sẽ nhanh chóng cung cấp các phân tích chi tiết về ô nhiễm không khí, nó sẽ theo dõi không khí mà chúng ta hít thở ở cách mặt đất hơn 22.000 dặm. 

Theo đó một vệ tinh có tên gọi Công cụ giám sát ô nhiễm phát thải ở tầng đối lưu (TEMPO) sẽ giúp theo dõi hàng giờ các chất hóa học và biến đổi động lực học của nhiều chất ô nhiễm chính với độ phân giải cực kỳ chi tiết. TEMPO sẽ quan sát cách ô nhiễm không khí được tạo ra (cùng cách nó phát triển và phân tán) thông qua khí quyển và trên toàn bộ Bắc Mỹ.

Ông Kelly Chance, trưởng điều tra của dự án với SAO (người đã đề xuất nhiệm vụ này từ một thập niên trước) giải thích: “TEMPO là một sứ mệnh vệ tinh bao gồm một quang phổ kế  (bằng cách sử dụng công nghệ mà chúng tôi đã phát triển hơn 30 năm qua) để dùng quang phổ ánh sáng nhằm đo lường ô nhiễm không khí. Vào ban ngày, chúng tôi sẽ đo khu vực Bắc Mỹ hàng ngày với độ phân giải không gian lớn hơn một chút so với National Mall (một công viên lớn rợp mát bóng cây) Washington, D.C”.

Được phóng vào ngày 7/4/2023 tại Trạm lực lượng không gian Mũi Canaveral ở tiểu bang Florida, một tên lửa Falcon 9, với 2 tầng đã cất cánh với tốc độ 7.000 dặm/ giờ, chuyển trọng tải vệ tinh của nó lên quỹ đạo địa tĩnh đồng nghĩa vệ tinh sẽ duy trì một vị trí đạt 22.236 dặm trực tiếp ngay trên các lãnh thổ Mỹ, Mexico và Canada. Bộ công cụ có kích thước bằng chiếc máy giặt của TEMPO giống như một cái khung có các ống với bàn xoay hình đĩa ở trên cùng sẽ được đặt trên một vệ tinh liên lạc khổng lồ Intelsat 40e ở phía đối diện với Trái đất.

35-3.jpg -0
TEMPO sẽ chuyển giao dữ liệu nhằm đưa ra những dự báo về chất lượng không khí tốt nhất trên toàn lục địa Mỹ. Ảnh nguồn: Ball Aerospace.

Ông Kevin Daugherty, quản lý dự án tại Trung tâm nghiên cứu Langley của NASA đặt ở Hampton (tiểu bang Virginia) lưu ý: “Ở đây nơi chúng ta sống và hít thứ không khí để thở, có nhiều thứ khác biệt mà cần phải quan tâm. Tôi nghĩ rằng việc có được độ phân giải cao này trên khắp lục địa Mỹ sẽ là một bước tiến thực sự lớn trong việc xâu chuỗi các nguồn ô nhiễm chính cùng sự dịch chuyển của ô nhiễm”.

Ô nhiễm không khí bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi các kiểu thời tiết khi góp phần làm phân tán ô nhiễm: gió phân tán các chất ô nhiễm, và mưa có thể dội chúng đi khắp nơi, không khí ấm và ánh nắng có thể làm tăng tốc tỷ lệ các chất hóa học trong không khí. Sấm sét sinh ra oxit nitơ dẫn đến việc hình thành ozone gây hại. Quá trình theo dõi của TEMPO sẽ hé lộ những tương tác chưa từng có giữa thời tiết và ô nhiễm khí quyển, người dân có thể hy vọng tránh được những ngày thời tiết xấu.

“Khi các nhà quản lý đang hình dung cách làm thế nào có thể làm sạch chất lượng không khí một cách có hiệu quả nhất, đó cũng là thông tin mà họ cần để đưa ra quyết định hiệu quả nhất”, dẫn lời bà Arlene Fiore, một nhà khoa học hành tinh và khí quyển tại Viện công nghệ Massachusetts (MIT) người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết.

Ông Kelly Chance nhấn mạnh: “TEMPO sẽ đo ô nhiễm khí quyển mỗi giờ trong ngày từ Đại Tây Dương đến Thái Bình Dương, và từ Puerto Rico và Mexico City đến Alberta (Canada)”. Vùng phủ sóng lục địa của vệ tinh cũng sẽ rất chi tiết theo từng địa phương, với độ phân giải không gian là 4 dặm vuông, hay phạm vi bao phủ lớn nhất của vệ tinh xấp xỉ 155 dặm vuông.

Tiêu điểm tốt sẽ giúp xác định trực tiếp những khu vực nào có mức độ ô nhiễm cao hoặc thấp, cũng như “nhìn ra” những nguồn cụ thể gây ô nhiễm không khí khác nhau chẳng hạn như nhà máy và trang trại. Phần lớn các hệ thống giám sát chất lượng không khí quay quanh quỹ đạo đều quan sát ô nhiễm không khí ở một địa điểm cụ thể trong ngày, và thường cùng lúc, khi chúng đi qua khi quay quanh trái đất.

Song ô nhiễm không khí (dù là từ xe cộ, các nhà máy điện hay cháy rừng) lại phát ra từ những thời điểm rất khác nhau. Các chất gây ô nhiễm được gió chở đến những địa điểm cách xa nơi sinh ra chúng, và chúng sẽ tạo ra các phản ứng hóa học khi bay trong không khí.

35-4.jpg -0
TEMPO - một phòng thí nghiệm hóa học khí quyển quay quanh quỹ đạo - dùng quang phổ kế nhạy cảm với bước sóng hữu hình và tử ngoại. Ảnh nguồn: Ball Corporation.

Những vệ tinh hiện tại thiếu khả năng theo dõi môi trường khí quyển liên tục thay đổi này. Ông Kevin Daugherty nhấn mạnh: “Chúng tôi biết rằng vào những thời điểm nhất định trong ngày, ô nhiễm sẽ cao hơn hoặc thấp hơn. Các vệ tinh hiện có thật sự không thể theo dõi xem làm thế nào ô nhiễm thay đổi trong ngày và có thể bỏ lỡ lúc cao điểm của ô nhiễm. Nhưng với dự án mới này, bằng cách quét mỗi giờ ban ngày, chúng tôi có thể thấy những tác động này thay đổi trong ngày”.

Sứ mạng do NASA rót ngân sách sẽ đo nồng độ ô nhiễm của ozone, nito dioxide, sulfur dioxide, formaldehyde và aerosol trong tầng đối lưu - khí quyển thấp nhất tính từ bề mặt trái đất lên cao cỡ 10 dặm. Những báo cáo hàng giờ này sẽ giúp mô hình hóa các nguồn và dịch chuyển ô nhiễm, cũng như làm cách nào mà khí quyển thay đổi trong thời gian thực và trong thời gian dài hơn.

Bằng cách theo dõi những biến thiên trong ô nhiễm không khí trong ngày - một loại thời tiết hóa học - TEMPO sẽ cung cấp dữ liệu nhằm dự báo chất lượng không khí trên khắp lục địa Mỹ nhằm cảnh báo công chúng về mức độ hạt vật chất, những hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, nitrogen dioxide hay các chất hóa học khác làm cho không khí đặc biệt khó chịu.

Các cảm biến trên mặt đất sẽ cho phép những loại cảnh báo này ở một số trung tâm đô thị đông đúc dựa trên Chỉ số chất lượng không khí (AQI) của Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (EPA), nhưng người dân Bắc Mỹ không có tài nguyên như vậy để biết khi nào không khí của họ sạch. TEMPO được mô tả như một phòng thí nghiệm hóa học khí quyển khi sử dụng quang phổ kế nhạy cảm với cả bước sóng hữu hình và tử ngoại. Chiếc gương thu ánh sáng của hệ thống sẽ quét toàn bộ lục địa Mỹ từ Đông sang Tây mỗi giờ vào ban ngày.

35-1.jpg -0
Sự kết hợp giữa Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian và NASA sẽ giám sát hóa học và thay đổi động lực của các chất ô nhiễm chính. Trong ảnh là trạm điện năng của tiểu bang Arizona. Ảnh nguồn: Hulton Archive, Getty Images.

Những chất gây ô nhiễm khác nhau sẽ được xem qua ánh nắng mặt trời phản chiếu trên trái đất và hắt trở lại các thiết bị phát hiện của TEMPO, bằng cách chúng hấp thụ tần số từ ánh nắng mặt trời. Ông Kevin Daugherty nhấn mạnh: “Chúng tôi đang quan sát cẩn thận thứ ánh sáng đó để đo độ chính xác mà từ đó có thể xâu chuỗi các loại phân tử từ nó”. Bằng cách xác định địa điểm, đối tượng và thời điểm có ô nhiễm không khí theo một cách chi tiết nhất, TEMPO sẽ giúp ích cho các nhà hoạch định chính sách giảm thiểu những tác hại của ô nhiễm tại nguồn.

Làm việc với SAO của ông Kelly Chance là các chuyên gia của Trung tâm nghiên cứu Langley của NASA, Trung tâm bay vũ trụ Goddard, Cơ quan quản lý hành chính khí quyển và đại dương quốc gia Mỹ (NOAA), Ball Aerospace, và EPA.

Thanh Hải (Tổng hợp)

Các tin khác

Lỗ hổng trong quản lý dữ liệu quan trắc môi trường

Lỗ hổng trong quản lý dữ liệu quan trắc môi trường

Hệ thống quan trắc môi trường tự động là trụ cột quan trọng của quản trị môi trường, cung cấp dữ liệu phục vụ giám sát và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Tuy nhiên liên tiếp thời gian qua, nhiều vụ việc dữ liệu quan trắc môi trường bị can thiệp, thao túng, không chỉ đặt ra trách nhiệm của các bộ, ngành, cá nhân có liên quan, mà còn đặt ra câu hỏi về doanh nghiệp được hưởng lợi, cơ chế quản lý dữ liệu và khả năng truy đến cùng chuỗi hành vi nếu có sự móc nối giữa các bên.

Đừng để hình ảnh "đại ca" trở thành hình mẫu cho người trẻ

Đừng để hình ảnh "đại ca" trở thành hình mẫu cho người trẻ

Từng hai lần lĩnh án tù, Nguyễn Văn Dũng tiếp tục xuất hiện trong các phim ngắn với vai “đại ca” giang hồ. Trong vụ án liên quan kênh YouTube “Đời TV”, lời khai của những người tham gia cho thấy Dũng được mời đóng phim vì có lượng người theo dõi, có thể giúp kênh tăng lượt xem.

Công an TP Đồng Nai: Bình yên từ thế trận lòng dân

Công an TP Đồng Nai: Bình yên từ thế trận lòng dân

Là một trong những nơi tập trung nhiều khu, cụm công nghiệp ở phía Nam, thu hút hàng triệu người từ khắp nơi đổ về làm công nhân và lao động tự do nên TP Đồng Nai luôn là địa bàn mà các đối tượng tội phạm, đặc biệt là trộm cắp, cướp giật chọn làm nơi gây án. Đối tượng mà chúng nhắm đến thường là công nhân. Không để tình trạng này tiếp diễn, Ban Giám đốc Công an TP Đồng Nai đã chỉ đạo Phòng Cảnh sát hình sự và Công an các xã, phường tăng cường nắm tình hình địa bàn, phối hợp tuần tra khép kín để kịp thời đấu tranh, triệt phá.

Côn trùng gắn công nghệ của tương lai

Côn trùng gắn công nghệ của tương lai

Công ty khởi nghiệp của Đức SWARM Biotactics chế tạo côn trùng lai máy móc phục vụ mục đích quốc phòng - nhưng đây không phải là lần đầu tiên các nhà khoa học gắn camera lên những loài côn trùng. Các nhà nghiên cứu điều khiển côn trùng bằng cách gửi xung điện đến râu của chúng, khuyến khích gián di chuyển. Nếu thành công, các đàn robot này có thể được sử dụng cho nhiều nhiệm vụ như trinh sát hoặc tìm kiếm cứu nạn.

Ngăn chặn UAV gây mất an toàn bay

Ngăn chặn UAV gây mất an toàn bay

Thời gian vừa qua, trong khu vực cấm, hạn chế bay ở sân bay Tân Sơn Nhất, TP Hồ Chí Minh liên tục xuất hiện UAV hoạt động. Tình trạng này không những gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến an toàn của những chuyến bay ở cả hai chiều cất, hạ cánh; mà còn khiến nhiều chuyến bay phải tạm dừng nhiều giờ liền, nhiều chuyến phải hạ cánh gấp hoặc di chuyển đến sân bay khác để dừng chờ; gây thiệt hại hàng chục, thậm chí hàng trăm tỷ đồng cho nhiều loại chi phí.

Vì sao “Mái nhà thế giới” trở thành nguồn cơn thảm họa?

Vì sao “Mái nhà thế giới” trở thành nguồn cơn thảm họa?

Một khối băng và đá trên dãy Langtang bất ngờ sụp xuống, kéo theo lũ bùn đá tràn qua biên giới Trung Quốc và Nepal, phá hủy cửa khẩu, đường sá, nhà máy điện và nhiều khu dân cư. Nhưng Rasuwa không chỉ là câu chuyện về một thiên tai dữ dội, nó cảnh báo một thực tế rất đáng lo ngại. Himalaya,“mái nhà thế giới” và nguồn nước của phần lớn châu Á, đang biến đổi nhanh trong khi hạ tầng và các hành lang kết nối ngày càng tiến sâu vào những vùng núi dễ tổn thương. Khi băng, đá, nước và địa hình cùng mất ổn định, một biến cố trên sườn núi có thể nhanh chóng trở thành khủng hoảng xuyên biên giới.

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bắc Ninh đã khởi tố vụ án, khởi tố bị can đối với 5 đối tượng vì có hành vi lừa dối khách hàng. Các đối tượng trên là chủ cơ sở, “bác sĩ”, “khách hàng” của Spa Sigma và Spa “Royal Luxury” ở tỉnh Bắc Ninh với những thủ đoạn lừa dối khách hàng hết sức bài bản, tinh vi.

Thiếu tướng Trịnh Xuân Thu luôn hướng về quê hương bằng những việc làm ý nghĩa để tri ân Mẹ Việt Nam anh hùng và các anh hùng, liệt sĩ.

Công an tỉnh Thanh Hóa phát huy truyền thống anh hùng

Trong cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước, Thanh Hóa là một trong những địa bàn trọng điểm bị không quân, hải quân Mỹ đánh phá ác liệt. Hàm Rồng, Nam Ngạn, Phà Ghép, Đò Lèn, Đồi Nhơm... trở thành những “tọa độ lửa” trên tuyến chi viện chiến lược. Mỗi cây cầu, bến phà, cung đường nơi đây đều ghi dấu những trận đánh khốc liệt và sự hy sinh của quân, dân Thanh Hóa để giữ vững mạch giao thông ra tiền tuyến.

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

Bỏ học từ lớp 4, lang thang ở ga Nam Định rồi trượt dài từ trộm cắp, cướp tài sản đến ma túy, Nguyễn Văn Thùy dành hơn 20 năm cuộc đời để... đi tù. Khi trở về, những tưởng đã "rẽ lối" thành công sang lĩnh vực truyền thông với hình ảnh “Tế Điên” trên mạng xã hội, kể chuyện tù tội và khuyên giới trẻ hoàn lương, nhưng, như một diễn viên quen "ăn đèn" sân khấu, “Tế Điên" một lần nữa vướng vòng lao lý cũng chính bởi những phát ngôn thiếu kiểm soát của mình.

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Mỹ đã tham gia công ước cấm vũ khí sinh học, nhưng Cục Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) lại bí mật phát triển một loại vũ khí ám sát bí mật: "khẩu súng gây đau tim". Sự thật khí tài này vừa được tạp chí trực tuyến Cơ khí phổ thông (PMC) Mỹ lật lại trong số ra trung tuần tháng 8/2026.

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

Một số công nghệ đột phá vẫn mang lại cảm giác như thể chúng được hiện thực hóa từ truyện hư cấu, ngay cả khi chúng đã xuất hiện được một thời gian. Đó là bởi vì chúng ta học cách áp dụng chúng vào cuộc sống hàng ngày thông qua các ứng dụng và thiết bị mà chúng hỗ trợ, nhưng chúng ta lại không bao giờ dành thời gian để tìm hiểu điều gì làm cho những công nghệ này hoạt động.

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

Bên dưới bề nổi của cuộc thương chiến vi chip bán dẫn đang nổi bật trên các trang báo quốc tế là một cuộc chiến ngầm khốc liệt hơn gấp bội: Cuộc đua áp đặt thể chế, giành quyền định đoạt trật tự số toàn cầu. Xem ra, quyền lực đích thực của kỷ nguyên mới không nằm ở chỗ ai làm ra con chip nhanh nhất, mà thuộc về kẻ quyết định AI được phép vận hành theo những quy tắc nào.

Chiều 6/8, việc công an xuất hiện tại nhà Bùi Xuân Huấn đã thu hút nhiều người quay phim, phát trực tiếp qua mạng xã hội

Một thập niên nổi tiếng nhờ thị phi

Không có chuyên môn, nghề nghiệp nổi bật làm bệ phóng, Bùi Xuân Huấn, tức Huấn “Hoa Hồng” vẫn xây dựng được sức ảnh hưởng lớn trên mạng xã hội bằng những màn khoe tiền, phát ngôn gây sốc và các bài giảng về “đạo lý”. Từ một hiện tượng mạng mang màu sắc “giang hồ”, Huấn từng bước thương mại hóa sự nổi tiếng, tham gia kinh doanh, bán hàng trực tuyến và làm từ thiện. Tuy nhiên, hành trình ấy cũng liên tục đi kèm tranh cãi, những lần bị xử phạt và gần đây nhất là việc cơ quan điều tra có mặt tại nơi ở của người này.

Thư cảm ơn của tỉnh ủy lai châu tới công ty TNHH KF FAN của ông Trần Đình Tiệp sau khi ông gửi 1,1 tỉ đồng ủng hộ đồng bào khó khăn

Khánh Sky và kết cục được báo trước

Từ một vụ tranh cãi về hoạt động từ thiện, câu chuyện nhanh chóng leo thang thành những màn livestream chửi bới, kéo đến tận nơi đối chất, rồi kết thúc bằng việc cơ quan công an vào cuộc. Đằng sau vụ việc Khánh Sky là một hiện tượng đáng báo động hơn: Nhiều gã “giang hồ mạng” hiện nay đang kiếm cơm bằng những drama gây tranh cãi và vướng vào pháp luật như là kết cục đương nhiên.

Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến cùng đồng nghiệp nghiên cứu kịch bản trước khi quay phim

Người kể chuyện pháp luật bằng những thước phim triệu view

Đoạn clip ghi lại hình ảnh một trung tá CSGT phụ vợ bán nước mía sau giờ làm việc bất ngờ thu hút hàng triệu lượt xem, giúp nhiều người biết đến Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến, cán bộ Phòng CSGT Công an TP Hà Nội. Phía sau khoảnh khắc đời thường ấy là một hành trình hơn 20 năm bền bỉ đứng giữa những ngã tư Thủ đô, chứng kiến biết bao mất mát vì tai nạn giao thông, thế nên, cách mà anh Tiến tuyên truyền pháp luật bằng những clip sống động khiến người dân, đặc biệt là các bạn trẻ vô cùng thích thú. Mọi người gọi anh là "Trung tá triệu view".

Những phát minh đi trước thời đại

Những phát minh đi trước thời đại

Giám sát động đất, động cơ hơi nước, phẫu thuật và vật liệu tiên tiến... Một hành trình khám phá những phát minh cổ đại đi trước thời đại.

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Cuộc xung đột tại Ukraine kéo dài đã đẩy các quốc gia thành viên châu Âu của NATO vào một cuộc chạy đua vũ trang quy mô lớn chưa từng có kể từ sau Chiến tranh Lạnh. Trong bối cảnh các tập đoàn công nghiệp quốc phòng nội địa phương Tây bị quá tải và Mỹ có dấu hiệu muốn giảm bớt vai trò đầu tàu dẫn dắt phòng thủ cựu lục địa, một hiện tượng địa chính trị kỳ lạ đã xuất hiện: dòng vũ khí từ cường quốc công nghiệp Đông Bắc Á - Hàn Quốc - đang ồ ạt đổ bộ về phía Tây.