timtos

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.
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
Tin bài khác
Đảng bộ Liên hiệp các Hội KH và KT Việt Nam họp thông qua nhiều nội dung quan trọng

Đảng bộ Liên hiệp các Hội KH và KT Việt Nam họp thông qua nhiều nội dung quan trọng

Chiều 21/02, tại Hà Nội, Đảng bộ Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Đảng bộ Liên hiệp hội Việt Nam) đã tổ chức hội nghị Ban chấp hành Đảng bộ (mở rộng).
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 22/2/2025: Tuổi Dần khá vất vả, tuổi Mão tiền bạc rủng rỉnh

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 22/2/2025: Tuổi Dần khá vất vả, tuổi Mão tiền bạc rủng rỉnh

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 22/2/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
VAA và VINASA hướng đến phối hợp tổ chức các sự kiện

VAA và VINASA hướng đến phối hợp tổ chức các sự kiện

Ngày 21/02, Hội Tự động hóa Việt Nam (VAA) đã có buổi làm việc với đại diện Hiệp hội Phần mềm và Dịch vụ CNTT Việt Nam (VINASA) nhằm thảo luận cơ hội hợp tác, phối hợp tổ chức các sự kiện, chương trình trong thời gian tới.
Thị trường chứng khoán ngày 21/2:  “Xanh vỏ, đỏ lòng”

Thị trường chứng khoán ngày 21/2: “Xanh vỏ, đỏ lòng”

Phiên giao dịch ngày 21/2, VN-Index đóng cửa ở mức 1.296,75 điểm, tăng 3,77 điểm (0,29%) với sự hỗ trợ từ nhóm cổ phiếu ngân hàng. Tuy nhiên, thị trường vẫn ở trong trạng thái “xanh vỏ, đỏ lòng” khi cổ phiếu giảm giá chiếm ưu thế.
Khám phá công nghệ điều khiển xe tự động tại các nhà máy BMW ở châu Âu

Khám phá công nghệ điều khiển xe tự động tại các nhà máy BMW ở châu Âu

Các nhà máy BMW sử dụng công nghệ LiDAR để tự động lái xe mới tới khu vực hoàn thiện, giúp tiết kiệm thời gian và nhân lực.
Đại học Bách khoa Hà Nội tuyển dụng giảng viên tạo nguồn năm 2025

Đại học Bách khoa Hà Nội tuyển dụng giảng viên tạo nguồn năm 2025

Đại học Bách khoa Hà Nội cần tuyển dụng các ứng viên trẻ tuổi, tài năng để đào tạo đạt trình độ Tiến sĩ và trở thành giảng viên của Đại học Bách khoa Hà Nội.
Năm 2025, số hóa ngành giáo dục phải ở cấp độ cao hơn

Năm 2025, số hóa ngành giáo dục phải ở cấp độ cao hơn

Đẩy mạnh triển khai 100% dịch vụ công trực tuyến; đẩy mạnh ứng dụng trí tuệ nhân tạo, trong lĩnh vực quản lý giáo dục và hoạt động chuyên môn của ngành…
Nhận định phiên giao dịch ngày 21/2: Thận trọng khi tiếp cận ngưỡng 1.300 điểm

Nhận định phiên giao dịch ngày 21/2: Thận trọng khi tiếp cận ngưỡng 1.300 điểm

VN Index tiếp tục duy trì đà tăng và tiến sát vùng cản 1.300 điểm nhờ sự hỗ trợ từ nhóm cổ phiếu trụ. Tuy nhiên, áp lực chốt lời cũng gia tăng, đặc biệt từ khối ngoại với giá trị bán ròng 390 tỷ đồng, đặt ra những thách thức cho phiên giao dịch ngày 21/2. Khi chỉ số tiệm cận vùng kháng cự mạnh, nhà đầu tư cần thận trọng và cân nhắc chốt lời dần, thay vì mở mua mới.
Áo khoác thông minh tích hợp AI giúp ngăn ngừa bỏng nhiệt

Áo khoác thông minh tích hợp AI giúp ngăn ngừa bỏng nhiệt

Với sự phát triển của công nghệ dệt điện tử, những sản phẩm như đệm sưởi, chăn điện có thể mang lại cảm giác ấm áp và giúp giảm bớt cơn đau nhức cho người mặc. Tuy nhiên, nếu sử dụng những thiết bị này trong thời gian dài có thể sẽ gây ra các sự cố như tăng thân nhiệt hoặc bỏng nhiệt…
Nhật Bản muốn cùng Việt Nam lấp lỗ hổng nhân lực bán dẫn

Nhật Bản muốn cùng Việt Nam lấp lỗ hổng nhân lực bán dẫn

Nhật Bản thiếu nhân lực bán dẫn tại vùng Kyushu nên mong muốn Việt Nam hợp tác cung cấp nhân lực để tăng cường nhân lực trong chuỗi cung ứng chip.
hoi-thao-khoa-hoc-phat-trien-giao-thong-xanh
Quảng cáo
qc-may-tinh