Những đột phá trong lĩnh vực khoa học vũ trụ

Những khám phá mới trong khoa học vũ trụ góp phần định hình một tương lai bền vững, là minh chứng cho khát vọng của nhân loại trong việc bảo vệ hành tinh và chinh phục các vì sao.

Tàu vũ trụ Biomass giúp theo dõi tình trạng phá rừng

Tàu vũ trụ Biomass của Cơ quan vũ trụ châu Âu ESA là một dự án được kỳ vọng sẽ góp phần đánh giá tình trạng phá rừng và đo lường lượng carbon lưu trữ trong các khu rừng nhiệt đới tại châu Phi, châu Á và Nam Mỹ. Sứ mệnh này cung cấp dữ liệu quan trọng cho các chính sách khí hậu và chiến lược bảo tồn “lá phổi xanh” của Trái Đất, nơi hấp thụ khoảng 8 tỷ tấn CO2 mỗi năm, góp phần giảm thiểu biến đổi khí hậu.

Sự suy thoái và phá hủy rừng không chỉ làm mất đi hệ sinh thái đa dạng mà còn giải phóng lượng carbon lưu trữ trở lại khí quyển, làm trầm trọng thêm khủng hoảng khí hậu. Để giải quyết vấn đề này, việc định lượng chính xác chu trình carbon toàn cầu là vô cùng cần thiết và đây chính là mục tiêu cốt lõi của sứ mệnh Biomass.

Cơ quan vũ trụ châu Âu ESA rất quan tâm đến rừng. Rừng là lá phổi của hành tinh chúng ta. Và điều chúng tôi đặc biệt quan tâm là thu thập thông tin về dòng chảy của chu trình carbon. Vì vậy, điều chúng tôi muốn đo lường lượng nhiên liệu hóa thạch bị đốt cháy và tạo ra CO2. Dự án Biomass giúp chúng tôi lập bản đồ trong nhiều năm để xem những thay đổi này.

Ông Michael Fehringer - Quản lý Dự án Biomass tại Cơ quan vũ trụ châu Âu.

Không giống các thiết bị quang học chỉ có thể quan sát tán lá, Biomass được trang bị một máy quét radar hiện đại sử dụng công nghệ giao thoa kế (interferometry cho phép radar xuyên qua các tán rừng dày đặc để đo lường chiều cao cây, khối lượng gỗ và ước tính lượng carbon được lưu trữ). Bằng cách tạo ra các bản đồ chi tiết qua nhiều năm, Biomass sẽ theo dõi sự thay đổi trong lượng carbon lưu trữ, từ đó cung cấp dữ liệu quan trọng để đánh giá tác động của phá rừng và các chương trình bảo tồn như những sáng kiến trồng rừng của Liên hợp quốc.

Sứ mệnh Biomass không chỉ là một bước tiến trong công nghệ không gian mà còn là một nỗ lực thiết yếu để bảo vệ các khu rừng nhiệt đới - nguồn sống của hàng triệu loài và là chìa khóa để giảm thiểu biến đổi khí hậu. Với khả năng cung cấp dữ liệu chính xác và liên tục, Biomass sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát và bảo vệ “lá phổi xanh” của Trái Đất, mở ra hy vọng cho một tương lai bền vững hơn.

Sản xuất thực phẩm trong vũ trụ

Mỗi kilogram thực phẩm trên tàu vũ trụ có giá rất đắt đỏ, lên đến 20.000 USD (tương đương hơn 500 triệu đồng). Trong khi các chuyến bay tới sao Hỏa hoặc Mặt Trăng có thể kéo dài hàng năm thì việc cung cấp thực phẩm cho các nhà du hành vũ trụ là một thách thức lớn. Các nhà khoa học Anh đang nghiên cứu giải pháp sản xuất thực phẩm bền vững ngay trong không gian bằng công nghệ nuôi cấy tế bào, mở ra hy vọng cho các sứ mệnh dài hạn trên vũ trụ.

Khi mỗi kilogram mang theo đều quý giá và các chuyến bay tới sao Hỏa có thể kéo dài hàng năm thì việc cung cấp thực phẩm, nhiên liệu và thậm chí là cả dược phẩm cho phi hành đoàn là một thách thức lớn. Các nhà khoa học đã tính đến giải pháp tự sản xuất thực phẩm ngay trên tàu vũ trụ.

Một phi hành gia tiêu thụ từ 0,5 đến 1,5 kg thực phẩm mỗi ngày, và mỗi kilogram chúng ta chở vào không gian có thể tốn đến 20.000 USD (khoảng 520 triệu đồng). Vì vậy, mỗi bữa ăn có thể có giá tới 10.000 USD - tức là khoảng 260 triệu đồng.

Tiến sĩ Rodrigo Ledesma - Amaro - Đại học Imperial College London.

Với sự tài trợ từ Quỹ Trái đất Bezos, Đại học Imperial College của Anh đã hợp tác công ty Frontier Space nghiên cứu cách giúp các phi hành ra tạo ra thực phẩm một cách bền vững ngay trên vũ trụ. Họ đã đưa ra ý tưởng sử dụng phòng nghiên cứu từ xa để nuôi cấy tế bào thành thực phẩm.

"Giải pháp là sử dụng vi sinh vật, tức là các vi sinh vật như vi khuẩn hoặc nấm men mà chúng ta hiện đang sử dụng trên Trái Đất để sản xuất một số sản phẩm. Chúng ta có thể tạo ra thực phẩm vi sinh, sản xuất các thành phần như vitamin cần thiết cho sức khỏe con người, chế tạo nhựa sinh học, hoặc thậm chí là dược phẩm. Chúng ta chỉ cần một tế bào nhỏ bé vào không gian, tế bào đó có thể phát triển và sản xuất mọi thứ chúng ta cần", Tiến sĩ Rodrigo Ledesma - Amaro cho hay.

Dự án này đang được thử nghiệm trong không gian. Tàu Falcon 9 của SpaceX mang theo Phòng thí nghiệm SpaceLab đã được phóng lên vũ trụ vào ngày 22/4 vừa qua. Sau đó, tàu vũ trụ thương mại Phoenix 1 của châu Âu đưa các tế bào đến phòng thí nghiệm SpaceLab được lắp đặt trong không gian để tiến hành nuôi cấy thành thực phẩm.

SpaceLab là một công nghệ “phòng thí nghiệm trong hộp” có khả năng kiểm soát chất lỏng, nhiệt độ, áp suất và môi trường khí quyển. Các nhà khoa học đang cố gắng thu nhỏ chúng và tự động hóa để giảm chi phí. Các thí nghiệm tại SpaceLab sẽ giúp hoàn thiện thiết kế của một thiết bị giảm tốc khí quyển bơm hơi tiên tiến, đóng vai trò vừa là lá chắn nhiệt khi tái nhập khí quyển, vừa là một chiếc dù tốc độ cao để giảm tốc độ khi hạ cánh xuống nước.

Tiến sĩ Ledesma - Amaro và nhóm các nhà khoa học đại học Imperial College hy vọng rằng dù chỉ trong một thời gian ngắn ở môi trường vi trọng lực, các tế bào của họ có khả năng sản xuất đa dạng các sản phẩm từ nhiên liệu sinh học, sản phẩm sữa, vitamin cho đến kem vani.

Vào năm 2021, các phi hành gia của NASA trên Trạm vũ trụ quốc tế đã trồng ớt trong không gian. Vụ thu hoạch thứ hai gồm 26 quả ớt đã phá vỡ kỷ lục về việc cung cấp thức ăn cho nhiều phi hành gia nhất từ một vụ mùa được trồng trong không gian.

Kính viễn vọng phát hiện sự sống trên hành tinh lạ

Kính viễn vọng không gian James Webb đã giúp các nhà khoa học tìm ra những dấu hiệu rõ ràng nhất từ trước tới nay về khả năng tồn tại sự sống ngoài hệ Mặt Trời. Họ phát hiện trong bầu khí quyển của một hành tinh xa xôi có những loại khí mà trên Trái Đất chỉ do các sinh vật sống tạo ra.

Trong quá trình quan sát hành tinh có tên là K2-18 b bằng kính viễn vọng James Webb, các nhà khoa học đã xác định được sự tồn tại của hai loại khí là dimethyl sulfide và dimethyl disulfide. Trên Trái Đất, loại khí này chỉ được tạo ra bởi các sinh vật sống, chủ yếu là vi sinh vật như tảo hoặc phù du biển. Đây là những dấu hiệu đầu tiên về một thế giới ngoài Trái Đất có khả năng có sự sống.

Kính viễn vọng Webb phát hiện ra rằng một hoặc cả hai khí này hiện diện trong bầu khí quyển của hành tinh K2-18 b với mức độ tin cậy 99,7%, nghĩa là vẫn có 0,3% khả năng quan sát này bị sai lệch.

Các khí này được phát hiện với nồng độ trong khí quyển hơn 10 phần triệu theo thể tích, cao gấp hàng nghìn lần so với nồng độ của chúng trong bầu khí quyển Trái Đất. Vì vậy, khó có thể đưa ra giả thuyết nào khác ngoài việc có hoạt động sinh học trên K2-18 b.

Tuy nhiên, các nhà khoa học nhấn mạnh rằng, họ chưa phát hiện ra các sinh vật sống thực sự trên hành tinh này. Vì thế cần phải quan sát thêm và xem xét một cách thận trọng giả thuyết này.

Để xác định thành phần hóa học của bầu khí quyển ở một ngoại hành tinh, các nhà thiên văn học phân tích ánh sáng từ hành tinh mẹ của nó khi hành tinh đi qua phía trước ngôi sao từ góc nhìn của Trái Đất. Khi hành tinh đi qua, kính Webb có thể phát hiện sự giảm độ sáng của ngôi sao, điều này giúp các nhà khoa học xác định các khí cấu thành bầu khí quyển của hành tinh.

Đây là một bước đột phá lớn trong việc tìm kiếm sự sống ngoài hệ Mặt Trời. Kính thiên văn không chỉ giúp chúng ta tìm thấy dấu hiệu của sự sống trên một hành tinh lạ, mà còn có khả năng phát hiện các dấu hiệu sinh học trong bầu khí quyển của các hành tinh. Đó là một bước đột phá lớn.

Ông Nikku Madhusudhan - Nhà Vật lý Thiên văn Đại học Cambridge.

Hành tinh K2-18 b nặng gấp 8,6 lần Trái Đất và đường kính lớn gấp khoảng 2,6 lần. Nó quay quanh "vùng có thể sinh sống" nghĩa là khoảng cách nơi nước lỏng, một thành phần quan trọng cho sự sống, có thể tồn tại trên bề mặt hành tinh. Nó quay quanh một ngôi sao lùn đỏ nhỏ hơn và ít sáng hơn Mặt Trời của chúng ta, nằm cách Trái Đất khoảng 124 năm ánh sáng trong chòm sao Sư Tử.

Khoảng 5.800 hành tinh ngoài hệ Mặt Trời, được gọi là ngoại hành tinh, đã được phát hiện kể từ những năm 1990. Các nhà khoa học đã đưa ra giả thuyết về sự tồn tại của các ngoại hành tinh được gọi là thế giới Hycean.

Ông Nikku Madhusudhan - Nhà Vật lý Thiên văn Đại học Cambridge cho biết: “Thế giới Hycean là gì? Đó là một bề mặt đại dương được bao phủ với bầu khí quyển mỏng, giàu hydro và đại dương có thể sinh sống được. Vì vậy, đó là kịch bản duy nhất hiện có thể giải thích được tất cả các quan sát cùng nhau. Tuy nhiên, chúng tôi muốn tiếp tục quan sát và tìm thêm những đáp án chính xác".

Kính viễn vọng Webb, được phóng vào năm 2021 và bắt đầu hoạt động vào năm 2022. Các quan sát trước đó của nó đã xác định metan và carbon dioxide trong bầu khí quyển của K2-18 b, lần đầu tiên các phân tử dựa trên carbon được phát hiện trong bầu khí quyển của một ngoại hành tinh trong vùng có thể sinh sống của một ngôi sao.

Trung Quốc: Siêu thị cung ứng hàng không vũ trụ thương mại

Trung Quốc vừa đánh dấu một bước tiến quan trọng trong ngành hàng không vũ trụ thương mại với việc ra mắt nền tảng cung ứng hàng không vũ trụ thương mại. Được khởi xướng bởi Viện Công nghệ Vũ trụ Trung Quốc, nền tảng này hoạt động như một "siêu thị vũ trụ" toàn diện, cung cấp mọi thứ từ linh kiện vệ tinh, thiết bị cốt lõi đến dịch vụ kỹ thuật, giúp thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp vệ tinh thương mại Trung Quốc.

Nền tảng này giống như một "hệ thống siêu thị" lớn bao phủ toàn bộ chuỗi ngành công nghiệp vệ tinh thương mại, bao gồm "kho hàng hóa", "trung tâm mua sắm trực tuyến", "siêu thị ngoại tuyến". Các doanh nghiệp có liên quan có thể mua các thành phần cốt lõi, thiết bị chính và thậm chí cả dịch vụ kỹ thuật của vệ tinh thông qua nền tảng này.

Chúng tôi đã giới thiệu hơn 200 sản phẩm trên nền tảng này, bao gồm hơn 100 sản phẩm vật lý và hơn 80 dịch vụ. Về cơ bản, chúng tôi đặt mục tiêu phát triển và cung cấp thông qua nền tảng này tất cả các công nghệ, phương pháp và sản phẩm đã được ngành hàng không vũ trụ phát triển, tạo nên đội ngũ quốc gia trong lĩnh vực này.

Ông Yang Xiaoning - Viện Công nghệ vũ trụ Trung Quốc.

Sau khi hoàn thành, nền tảng này sẽ áp dụng mô hình hoạt động tích hợp thiết kế mô-đun, sản xuất công nghiệp và dịch vụ tích hợp. Điều này sẽ giúp thúc đẩy tiêu chuẩn hóa và mô-đun hóa công nghệ và sản phẩm, giảm chi phí trong lĩnh vực hàng không vũ trụ thương mại, đồng thời thúc đẩy phát triển chuỗi cung ứng.

Viện công nghệ vũ trụ của Trung Quốc là cơ sở sản xuất và phát triển tàu vũ trụ hàng đầu tại Trung Quốc, chuyên về thám hiểm không gian, với công nghệ vũ trụ tiên tiến.

Những khám phá mới trong khoa học vũ trụ góp phần định hình một tương lai bền vững, là minh chứng cho khát vọng của nhân loại trong việc bảo vệ hành tinh và chinh phục các vì sao.

Bài viết hay? Hãy đánh giá bài viết
user image
user image
User
Ý KIẾN

Giữa lúc căng thẳng với Ấn Độ tiếp tục leo thang sau vụ tấn công khủng bố tại khu vực Jammu và Kashmir, quân đội Pakistan vẫn tiến hành thành công vụ phóng thử một tên lửa đạn đạo tầm xa.

Các tác phẩm biểu tượng của lịch sử nghệ thuật thế kỷ 20 và 21 của các hoạ sĩ nổi tiếng như Pablo Picasso, Claude Monet, Roy Lichtenstein và Mark Rothko – đang được trưng bày tại các nhà đấu giá Christie’s và Sotheby’s ở New York, trước thềm đợt bán đấu giá mùa xuân hàng năm.

Nhà lãnh đạo Triều Tiên Kim Jong Un đã đi thị sát, kiểm tra một nhà máy xe tăng và ca ngợi "tiến bộ lớn trong công nghệ cốt lõi của xe tăng Triều Tiên".

Văn phòng Thủ tướng Israel đã ra thông báo chỉ trích Qatar - nước trung gian quan trọng trong quá trình đàm phán hòa bình giữa Israel và Hamas.

Tổng thống Mexico Claudia Sheinbaum cho biết, Tổng thống Mỹ Donald Trump đã đề xuất gửi quân đội Mỹ đến Mexico để chống buôn bán ma túy, tuy nhiên bà đã từ chối lời đề nghị đó với lý do "chủ quyền không phải để bán".

Nhiều người dân tại Peru đã hóa trang thành các nhân vật giả tưởng, phim ảnh và khoa học viễn tưởng yêu thích khi tham gia diễu hành tại Lễ hội Truyện tranh thường niên 2025, tổ chức tại Thủ đô Lima.