Tìm hiểu và trình bày ngắn gọn những ứng dụng của vệ tinh địa tĩnh

Giải Chuyên đề Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 4: Thế năng hấp dẫn. Thế hấp dẫn

Bài tập 3 trang 27 Chuyên đề Vật Lí 11: Tìm hiểu và trình bày ngắn gọn những ứng dụng của vệ tinh địa tĩnh.

Lời giải:

Ứng dụng của vệ tinh địa tĩnh:

Nhiều người thường nghĩ đến dịch vụ định vị GPS khi nói về ứng dụng của vệ tinh, hay cung cấp dữ liệu quan trọng để dự báo thời tiết, nhưng thực tế thì vệ tinh còn tác động đến đời sống theo nhiều cách khác.

Thanh toán, rút tiền

Bất cứ khi nào khách hàng chi tiền cho ly cà phê buổi sáng bằng dịch vụ thanh toán qua mạng như Google Pay, hoặc thậm chí rút tiền từ ATM, đều sẽ không thực hiện được nếu không có các vệ tinh. Thực vậy, tất cả các giao dịch tài chính tương tự, từ việc chuyển khoản hàng triệu USD trên thị trường chứng khoán cho đến việc thanh toán thuê bao Netflix hàng tháng, đều dựa vào dịch vụ định vị và tính toán thời gian để đảm bảo an ninh.

Con người dựa trên việc tính thời gian chính xác để đảm bảo các giao dịch tài chính diễn ra đồng bộ. Nếu việc tính toán thời gian không đồng bộ, tiền có thể đã vào tài khoản của người nhận nhưng thực tế lại chưa rời khỏi tài khoản của người gửi.

Điều này cực kỳ quan trọng đối với giao dịch trên thị trường chứng khoán, khi giá cả có thể biến đổi mạnh chỉ trong vòng vài giây. Bên cạnh đó, điều này là yêu cầu an ninh cơ bản cho các cơ sở tài chính trên thế giới.

Cứu mạng

Biến đổi khí hậu đang khiến thiên tai xảy ra thường xuyên hơn, với các trận bão và cháy rừng tàn phá hơn. Vệ tinh giúp quan sát các thảm họa này khi cung cấp thông tin để hỗ trợ các chuyên gia nghiên cứu về xu hướng, thậm chí hỗ trợ ứng phó và cứu trợ.

Ví dụ, Công ty OroraTech (Đức) đang dùng dữ liệu từ nhiều vệ tinh để phát hiện sớm các đám cháy rừng. Các thiết bị phân tích hình ảnh hồng ngoại để xác định các điểm cháy, đo tốc độ, hướng gió để dự báo hướng lan của lửa và địa hình, cây cối để giúp nhân viên cứu hỏa ứng phó. Dữ liệu từ vệ tinh cũng được dùng để quan sát các cơn bão, dự báo hướng đi, giúp các cộng đồng chuẩn bị ứng phó.

Từ năm 2000, 17 quốc gia đồng ý chia sẻ miễn phí dữ liệu vệ tinh trong các tình huống khẩn cấp. Tính đến nay, thỏa thuận đã được kích hoạt gần 700 lần để hỗ trợ ứng phó thiên tai tại 126 nước, với dữ liệu từ hơn 60 vệ tinh.

Chống cướp biển

Tất cả tàu thuyền lớn đều buộc phải phát tín hiệu vị trí theo khung thời gian cố định, chẳng hạn như mỗi phút. Khi ở ngoài khơi, các tín hiệu này chỉ có thể được thu nhận bởi các vệ tinh và các tàu lân cận.

Cướp biển, ngư dân đánh bắt lậu thường không trang bị hoặc không bật các thiết bị này nhằm tránh bị phát hiện. May thay, những hình ảnh vệ tinh độ phân giải cao có thể phát hiện các tàu thuyền đáng ngờ và cảnh báo đến các cơ quan chức năng.

Xác định các loài vật nguy cấp

Việc đếm các động vật hoang dã là điều rất khó khăn, nhất là khi chúng sống ở các môi trường xa xôi, khó tiếp cận. Để đối phó với thách thức này, các hình ảnh vệ tinh được dùng để xác định số lượng, chẳng hạn như ước tính quy mô các đàn chim cánh cụt bằng cách đếm số lượng phân trên băng.

Gần đây, sử dụng các hình ảnh vệ tinh độ phân giải cực cao, giới khoa học thậm chí còn có thể xác định và đếm từng con, chẳng hạn như voi và cá voi. Có thể không phải là công cụ để truy tìm một chú chó bị thất lạc, nhưng vệ tinh là công cụ tuyệt vời để các nhà bảo tồn cố gắng bảo vệ các loài vật đang có nguy cơ tuyệt chủng trước nạn săn trộm, việc con người xâm phạm và hủy hoại môi trường sống của chúng.

Tìm kiếm sự sống

Không phải mọi vệ tinh trên quỹ đạo đều “nhìn” xuống trái đất. Một số vệ tinh quan sát vào vũ trụ sâu thẳm và có rất nhiều viễn vọng kính trên không gian. Dù nhiều viễn vọng kính được đặt trên mặt đất, các viễn vọng kính trên quỹ đạo tránh phải quan sát xuyên qua bầu khí quyển trái đất, giúp đem lại hình ảnh rõ nét hơn trong không gian.

Điều này rất quan trọng khi tìm kiếm các hành tinh bên ngoài hệ mặt trời. Không giống các ngôi sao chủ, các hành tinh không tự phát sáng nên chỉ có thể phát hiện thông qua ánh sáng chúng phản chiếu từ ngôi sao chủ.

Nhân loại hy vọng sẽ tìm được các hành tinh có điều kiện giống Trái Đất và có khả năng tồn tại sự sống ngoài hành tinh. Viễn vọng kính Cheops là sứ mệnh của Cơ quan Không gian châu Âu hoạt động trên quỹ đạo từ năm 2019 và gửi về các thông tin về những thế giới xa xôi. Dường như đây sẽ là một sứ mệnh lâu dài, nhưng một ngày nào đó những sứ mệnh này có thể trả lời cho câu hỏi lâu đời về sự sống ngoài vũ trụ.