Các kỹ sư biến smartphone thành công cụ nghiên cứu không gian

Chuyển đổi số - chuyển đổi xanh
22/11/2024 06:06
Chiếc điện thoại thông minh bình thường trong túi bạn có thể trở thành một thiết bị đắc lực để khám phá không gian. Trong một nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu tại Google và Đại học Colorado Boulder đã biến hàng triệu điện thoại Android trên toàn cầu thành một mạng lưới công cụ khoa học linh hoạt, tạo ra một trong những bản đồ chi tiết nhất từ trước đến nay về lớp trên cùng của bầu khí quyển Trái Đất.
aa
Các kỹ sư biến smartphone thành công cụ nghiên cứu không gian
Ảnh minh hoạ

Kết quả nghiên cứu này, được công bố ngày 13/11 trên tạp chí Nature, có thể giúp cải thiện độ chính xác của công nghệ GPS trên toàn cầu lên nhiều lần. Nghiên cứu do Brian Williams thuộc Google Research dẫn đầu và có sự tham gia của Jade Morton, giáo sư tại Khoa Khoa học Kỹ thuật Hàng không Vũ trụ Ann và H.J. Smead của CU Boulder.

“Những chiếc điện thoại này có thể nằm gọn trong lòng bàn tay bạn,” Morton chia sẻ. “Nhưng nhờ sự chung tay đóng góp từ cộng đồng, chúng ta có thể sử dụng chúng để thay đổi cách nhìn nhận về môi trường không gian”.

Morton và các đồng nghiệp đã sử dụng cảm biến GPS tích hợp trong các smartphone để thu thập dữ liệu về cách khí quyển Trái Đất làm biến dạng tín hiệu từ vệ tinh. Nhờ đó, họ quan sát được các hiện tượng khí quyển, chẳng hạn như "bọt plasma" ở trên cao, với độ chi tiết chưa từng có.

Nhóm nghiên cứu cũng đã công khai dữ liệu của mình, cho phép mọi người theo dõi sự xoay chuyển của khí quyển trong suốt khoảng tám tháng. Lizzie Dorfman, trưởng nhóm sản phẩm Science AI tại Google Research, cho biết: “Hợp tác là trung tâm của sự tiến bộ khoa học và chuyên môn của tiến sĩ Morton đã đóng vai trò thiết yếu trong nghiên cứu này. Chúng tôi rất vui mừng khi được làm việc cùng bà với tư cách nhà nghiên cứu khách mời.”

Quan sát tầng điện ly

Nghiên cứu tập trung vào tầng điện ly, một lớp khí quyển mỏng kéo dài hơn 350 dặm trên bề mặt Trái Đất.

Đây là một khu vực đầy biến động, nơi các tia mặt trời không ngừng tấn công khí quyển, làm phân tách các phân tử và nguyên tử thành một hỗn hợp hạt tích điện – gọi là plasma. Lớp này cũng không ngừng thay đổi.

“Vào lúc 2 giờ chiều, số lượng hạt tích điện trong tầng điện ly nhiều hơn vì mặt trời mạnh nhất,” Morton giải thích. “Nhưng vào ban đêm, mặt trời ở phía bên kia của hành tinh, nên số lượng hạt tích điện rất ít.”

Sự dao động này có thể làm ảnh hưởng đến công nghệ GPS. Morton giải thích rằng GPS hoạt động như một chiếc đồng hồ bấm giờ trên không gian: Vệ tinh cách xa hàng ngàn dặm phát sóng vô tuyến xuống Trái Đất. Điện thoại của bạn xác định vị trí bằng cách đo thời gian các tín hiệu này đến mặt đất.

Hiện nay, các nhà khoa học cố gắng dự đoán sự thay đổi trong tầng điện ly bằng cách sử dụng các radar đặt trên mặt đất. Tuy nhiên, họ chỉ có thể quan sát được khoảng 14% tầng điện ly cùng một lúc, dẫn đến việc các thiết bị GPS có thể xác định sai vị trí của bạn từ vài đến hàng chục feet.

“Nhiều ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao, chẳng hạn như hạ cánh máy bay,” Morton cho biết.

Các kỹ sư biến smartphone thành công cụ nghiên cứu không gian

Bản đồ được tạo từ 10 phút dữ liệu điện thoại di động, hiển thị sự tập trung của các hạt tích điện trên các khu vực khác nhau trên thế giới.

Tận dụng smartphone

Trong nghiên cứu này, nhóm đã nảy ra một ý tưởng khác thường: Thay vì dựa vào các radar đắt đỏ, họ sử dụng hệ thống cảm biến đã có sẵn ở mọi quốc gia – điện thoại Android.

Bản đồ tầng điện ly được tạo ra bằng cách tổng hợp các phép đo tín hiệu vô tuyến giữa vệ tinh và các thiết bị Android. Các biện pháp bảo vệ quyền riêng tư đảm bảo rằng dữ liệu này không tiết lộ danh tính của bất kỳ thiết bị nào.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng các điện thoại này để theo dõi cách tầng điện ly làm giãn tín hiệu vô tuyến từ vệ tinh theo thời gian thực. Kết quả cho thấy mạng lưới smartphone toàn cầu này có thể quan sát khoảng 21% tầng điện ly – giúp tăng gấp đôi độ chính xác của các thiết bị GPS.

“Các điện thoại hợp lại có thể giám sát khí quyển tốt hơn nhiều so với mạng lưới trên mặt đất của chúng ta” - Morton nhận định.

Bản đồ của nhóm cũng ghi lại hình ảnh chi tiết sống động về tầng điện ly. Chẳng hạn, vào tháng 5/2024, một cơn bão mặt trời mạnh đã tấn công Trái Đất ngay khi các điện thoại đang theo dõi. Trong những giờ sau đó, các khu vực khí quyển lớn chứa ít hạt tích điện hay “bọt plasma” – hình thành trên Nam Mỹ và dâng lên như sáp trong đèn nham thạch.

Theo Morton, nghiên cứu này cho thấy tiềm năng chưa được khai thác của các công nghệ hàng ngày mà chúng ta thường coi là điều hiển nhiên.

“Tôi đã dành cả đời để xây dựng các thiết bị chuyên dụng cho nghiên cứu khoa học,” Morton nói. “Nhưng khi công nghệ phát triển, chúng ta nhận ra có những cảm biến mạnh mẽ hơn nhiều đang nằm trong tầm tay.”

Minh Thành (Theo Tech Xplore)

tudonghoangaynay.vn
trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Việt Nam tập trung giải quyết các thách thức về niềm tin, tính toàn diện và chống lừa đảo trên nền tảng số

Việt Nam tập trung giải quyết các thách thức về niềm tin, tính toàn diện và chống lừa đảo trên nền tảng số

Chương trình Chuyển đổi số Quốc gia của Việt Nam đặt mục tiêu đưa đất nước vào top 30 quốc gia số hàng đầu thế giới vào năm 2030, với các mục tiêu táo bạo như phủ sóng 5G và cáp quang trên toàn quốc, phát triển hơn 100.000 doanh nghiệp công nghệ số với lực lượng lao động khoảng 1,5 triệu người có kỹ năng về công nghệ số.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 17/4/2025: Tuổi Dần may mắn, tuổi Sửu gặp trục trặc

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 17/4/2025: Tuổi Dần may mắn, tuổi Sửu gặp trục trặc

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 17/4/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Tích hợp công nghệ tự động hóa vào phương tiện giao thông xanh

Tích hợp công nghệ tự động hóa vào phương tiện giao thông xanh

Công nghệ tự động hóa không chỉ giúp các phương tiện giao thông xanh trở nên hiệu quả hơn mà còn góp phần quan trọng vào việc giảm phát thải carbon và bảo vệ môi trường. Các ứng dụng công nghệ tự động hóa trong phương tiện giao thông xanh đang ngày càng đa dạng.
Truy xuất nguồn gốc hàng hóa bằng công nghệ chính là nền tảng chống lại nạn hàng giả

Truy xuất nguồn gốc hàng hóa bằng công nghệ chính là nền tảng chống lại nạn hàng giả

Trước vấn nạn kinh doanh hàng giả, hàng xâm phạm quyền sở hữu trí tuệ ngày càng gia tăng, phức tạp. Tại Việt Nam thời gian qua các doanh nghiệp đã ứng dụng rất nhiều giải pháp, tuy vậy nạn sản xuất hàng giả ngày càng tinh vi, nên đã có rất nhiều trường hợp sản phẩm bị giả mạo và nhái luôn cả những chiếc tem chống hàng giả.
Giao thông xanh vì một Việt Nam phát triển bền vững

Giao thông xanh vì một Việt Nam phát triển bền vững

Giao thông xanh đóng vai trò quan trọng trong “xanh hoá” nền kinh tế và phát triển bền vững bằng cách giảm khí thải, tiết kiệm năng lượng, thúc đẩy công nghệ xanh, cải thiện chất lượng sống và phát triển đô thị thông minh. Đồng thời, nó giúp tăng cường công bằng xã hội, thích ứng với biến đổi khí hậu và tạo nền tảng cho một hệ thống giao thông hiệu quả, thân thiện với môi trường.
Nhận định phiên giao dịch ngày 16/4: Có thể kiểm định lại vùng hỗ trợ quanh mốc 1.220 điểm

Nhận định phiên giao dịch ngày 16/4: Có thể kiểm định lại vùng hỗ trợ quanh mốc 1.220 điểm

Thị trường vừa có phiên điều chỉnh khi áp lực chốt lời lan rộng, đặc biệt ở nhóm cổ phiếu vốn hóa lớn và các ngành xuất khẩu chịu tác động từ chính sách thuế mới của Mỹ. Nhiều khả năng, VN Index sẽ kiểm định vùng hỗ trợ quanh mốc 1.220 điểm trong phiên giao dịch ngày 16/4. Nhà đầu tư nên thận trọng, ưu tiên quan sát phản ứng thị trường trước khi giải ngân.
Giảm thiểu ô nhiễm không khí cần sớm có giải pháp để đạt mục tiêu đề ra

Giảm thiểu ô nhiễm không khí cần sớm có giải pháp để đạt mục tiêu đề ra

Chia sẻ với Tạp chí Tự động hóa Ngày nay, TS. Hoàng Dương Tùng - Chủ tịch Mạng lưới không khí sạch Việt Nam cho rằng, tình trạng ô nhiễm không khí đang xảy ra nghiêm trọng, nhất là tại các thành phố lớn, đô thị đông dân. Vì vậy, cần có giải pháp tổng thể để giảm thiểu các nguồn gây ô nhiễm là các phương tiện giao thông sử dụng xăng, dầu,…
Các cơ sở giáo dục đại học Hà Nội đồng lòng phát triển kinh tế - xã hội Thủ đô và đất nước

Các cơ sở giáo dục đại học Hà Nội đồng lòng phát triển kinh tế - xã hội Thủ đô và đất nước

Sáng ngày 15/4, Đảng ủy Khối các trường đại học, cao đẳng Hà Nội phối hợp với Đại học Bách khoa Hà Nội, Ban Quản lý các khu công nghệ cao và khu công nghiệp Thành phố Hà Nội - tổ chức Hội thảo khoa học "Giải pháp thực hiện Nghị quyết 57-NQ/TW đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia trong cơ sở giáo dục đại học, cao đẳng góp phần phát triển kinh tế - xã hội của Thủ đô và đất nước".
Thị trường chứng khoán ngày 15/4: Áp lực chốt lời lan rộng

Thị trường chứng khoán ngày 15/4: Áp lực chốt lời lan rộng

Sau ba phiên tăng gần 150 điểm, thị trường đã có sự điều chỉnh vào phiên ngày 15/4. Diễn biến này diễn ra trong bối cảnh tâm lý nhà đầu tư bắt đầu có dấu hiệu thận trọng, đặc biệt là đối với những nhóm ngành đang chịu ảnh hưởng trực tiếp từ chính sách thuế quan mới của Mỹ, như khu công nghiệp, thủy sản và các doanh nghiệp xuất khẩu.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 16/4/2025: Tuổi Dần một ngày vui vẻ, tuổi Mùi trục trặc công việc

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 16/4/2025: Tuổi Dần một ngày vui vẻ, tuổi Mùi trục trặc công việc

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 16/4/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
siement
Quảng cáo
moxa