(tạp chí Khoa học Kỹ thuật)Lời giới thiệu: Phi thuyền con thoi Endeavour của Hoa Kỳ sắp sửa kết thúc một sứ mạng không gian rất đặc biệt: thu thập dữ kiện dùng để vẽ những bản đồ địa hình trái đất với độ rõ cao đầy đủ nhất từ trước tới nay. Trong khi đó, một vệ tinh khoa học vẫn hoạt động từ giữa tháng Chạp năm ngoái để theo dõi tình trạng của trái đất về hầu như đủ mọi khía cạnh. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật tuần này có bài tường trình sau đây của Đức Duy về những hoạt động của phi thuyền con thoi Endeavour...Chuyến bay của phi thuyền con thoi Endeavour lần này được gọi là sứ mạng đo vẽ địa hình Radar. Đây là một sứ mạng đặc biệt vì nó nhắm mục tiêu thu thập những số lượng lớn lao dữ kiện để tạo một bản đồ 3 chiều hầu hết bề mặt trái đất - 80% đất liền, mà trên đó 95% dân chúng trên trái đất sinh sống.Phi thuyền mang theo một hệ thống máy radar họa đồ giống như những máy radar đã từng được dùng trong 5 sứ mạng trước đây, kể cả 2 chuyến bay sau chót vào năm 1994 trong đó việc tạo bản đồ 3 chiều bằng máy radar đã được biểu diễn lần đầu tiên. Nhưng hồi đó, phi thuyền đã phải bay bên trên mỗi giải địa hình 2 lần và máy radar được nhắm lệch đi chút xíu để cho thấy những khác biệt về bề cao. Trong chuyến bay lần này, phi thuyền mang theo thêm một ăng-ten thứ hai để chỉ cần bay một lần bên trên từng khoảng diện tích trái đất được chụp hình.Ngay sau khi phi thuyền đã bay vào quĩ đạo, phi hành đoàn đã cho giương ra khỏi khoang chứa một cái khung làm bằng kim loại và plastic; khi giương ra hết, nó trở thành một cái cột dài 60 mét ở đầu gắn chiếc ăng-ten thứ hai. Đây là cấu trúc cứng cáp dài nhất được bố trí trong quĩ đạo trái đất từ trước tới nay.Ăng-ten chính được đặt trong khoang chứa của phi thuyền. Hệ thống máy radar cũng được đặt trong đó. Mỗi khi hoạt động, phi thuyền phải soay ngược, cho khoang chứa hướng xuống trái đất và đuôi hướng về phía trước. Dựa trên kỹ thuật gọi là đo giao thoa bằng radar (radar interferometry), những âm hiệu radar được máy phóng xuống một khoảng đất liền nào đó trên trái đất và đụng vào những địa hình trên bề mặt khiến những âm hiệu này dội trở lại. Những âm hiệu dội lại được bộ phận hứng nhận của 2 ăng-ten thu lấy và tồn trữ. Bề dài của cây cột gắn chiếc ăng-ten thứ hai làm cho vị trí của 2 ăng-ten khác nhau; do đó, những âm hiệu dội lại đạt tới 2 chiếc ăng-ten vào 2 thời điểm khác nhau, cho thấy những bề cao khác nhau của những địa hình này mà các chuyên viên sẽ có thể tính toán một cách rất chính xác.Sau chuyến bay, các nhà khoa học liên hệ sẽ có được những số lượng dữ kiện hết sức lớn lao về đồi, núi, đồng bằng, thung lũng, và những địa hình khác trên bề mặt trái đất. Phải mất hơn một năm họ mới có thể phân tích được hết và tạo ra được một bản đồ toàn cầu ba-chiều.Phi thuyền Endeavour bay trong một quĩ đạo gần hai cực, theo một đường bay giữa 60 độ bắc và 56 độ nam, ở cao độ cách trái đất 233km. Như thế, hệ thống máy radar có thể thu thập dữ kiện bên trong từng giải đất liền rộng 225km, và trong cả chuyến bay, công tác họa đồ có thể choán 80% tổng số đất liền trên trái đất.Lần này, đặc biệt độ rõ, hay còn gọi là độ phân giải hình, được tăng lên gấp 3 lần, tới mức 30m. Ở mức rõ này, người ta có thể có được những dữ kiện hết sức chi tiết, hay là những tin tức ba-chiều, trong từng khoảng diện tích mỗi bề 30m và độ chính xác về bề cao ít nhất là 16m, có khi xuống cả tới 6m.Những bề cao chính xác của những địa hình trái đất ghi trên một bản đồ toàn cầu 3 chiều sẽ hữu ích ở chỗ là chúng sẽ giúp vào công tác nghiên cứu các vấn đề như đất sói mòn, đất chuồi, lụt, động đất, núi lửa và những thay đổi khí hậu. Chúng cũng sẽ giúp vào việc quản lý đất và rừng. Nhưng một lợi ích lớn hơn sẽ là cho giới khoa học ở từng nước một cái nhìn bao quát vào địa hình toàn cầu để bổ khuyết cho những tin tức địa hình địa phương mà cho đến nay họ đã thâu thập trên mặt đất hoặc từ không trung và ngay cả từ không gian.Vào ngày 18 tháng Chạp năm ngoái, một vệ tinh khoa học mang tên Terra đã được đặt vào quĩ đạo trái đất với tính cách là chiếc đầu tiên trong một loạt vệ tinh họp thành Hệ thống Quan sát Trái đất của Cơ quan Không gian Hoa kỳ. Khi hoàn thành, hệ thống này sẽ có mục đích đo lường để xem trái đất hoạt động như thế nào, hoặc nói một cách khác, đại dương, khí quyển, đất đai và con người sống chung với nhau như thế nào.Trước đây, những vệ tinh có liên hệ đến việc nghiên cứu trái đất thường chỉ chú trọng đến một khía cạnh của môi trường sinh sống. Đằng này, vệ tinh Terra dùng những dụng cụ khoa học mới để "nhìn vào trái đất như cả một hệ thống". 5 thứ dụng cụ trên vệ tinh cho đến bây giờ vẫn thâu thập những dữ kiện đo lường để cho những nhà khoa học của Hoa kỳ, Canada và Nhật bản theo dõi và phân tích mỗi ngày.Một vài những thay đổi trên trái đất mà vệ tinh theo dõi liên quan đến đất, khí hậu, mức khí ozone và những thiên tai như cháy rừng, hạn hán và lụt lội.Hàng trăm khoa học gia trên khắp thế giới sẽ chia sẻ những tin tức do vệ tinh Terra thâu thập về mọi khía cạnh của trái đất. Qua đó, họ sẽ nâng cao kiến năng về khí hậu của trái đất và tìm biết nên quản lý các tài nguyên thiên nhiên như thế nào là tốt nhất.5 dụng cụ khoa học trên vệ tinh Terra là:- ASTER, tên viết tắt của một phóng xạ kế (radiometer) do Hoa kỳ và Nhật bản cùng phát triển, dùng để chụp những bức hình hồng ngoại trái đất có độ rõ cao.- Phóng xạ phổ kế (spectroradiometer) chụp hình nhiều góc, tên phiên dịch, là một dụng cụ mới cho phép các nhà khoa học liên hệ nhìn trái đất qua những máy chụp hình nhắm vào chín góc cạnh khác nhau.- CERES, hay là Hệ thống Mây và Năng lượng Bức xạ của Trái đất, là dụng cụ dùng để đo lường sự cân bằng bức xạ của trái đất và vai trò của mây trong việc giữ vững mức thăng bằng này.- Một dụng cụ do Canada chế tạo và sử dụng, gọi tắt là MOPITT, thì đo mức ô nhiễm trong tầng đối lưu, hay là tầng khí quyển thấp, và xem tác động qua lại giữa tầng này và đất và đại dương như thế nào.- Và dụng cụ thứ năm là một phóng xạ phổ kế khác dùng để nhìn vào toàn thể bề mặt trái đất cứ mỗi từ một đến hai ngày và quan sát những thứ như nhiệt độ ở bề mặt đất và đại dương, mây, các loại khí nhà kính, hơi nước và những đám cháy./.
