Bảo vệ trái đất từ không trung

Nhìn bề ngoài, có lẽ trái đất không cứng cáp như chúng ta nghĩ. Chỉ có một sự cân bằng mỏng manh về áp lực, nhiệt độ và không khí để giúp cho con người sống sót được trong bầu khí quyển này. Nhiều năm qua, trái đất tự chăm sóc mình một cách dễ dàng. Nhưng nay, khi có sự tác động có phần “tích cực” của con người, khí hậu đã bắt đầu thay đổi với tốc độ nhanh hơn, nhất là từ tác hại phá rừng hàng loạt. Rõ ràng, tương lai của trái đất đang cần chúng ta trợ giúp.

May mắn là hiện tại cũng có nhiều chiến dịch đang hướng đến điều này. Sử dụng các vệ tinh quan sát trên quỹ đạo, các nhà khoa học đang theo dõi Trái đất trong nhiều thập kỷ qua, biết được Trái đất xoay ra sao và thay đổi thế nào. Từ quỹ đạo, chúng ta có thể xem được các loài động vật di cư, nhận diện và dự báo thay đổi khí hậu và thậm chí có thể giải quyết được các vấn đề.

Một ví dụ điển hình là nỗ lực vá lại lổ thủng tầng ozone ở Nam Cực hồi năm 1987. Hai năm trước đó, các nhà khoa học đã phát hiện một số hóa chất có tên chlorofluorocarbon (CFC) đã làm cho lỗ thủng rộng ra. Kết quả là một số quốc gia trên thế giới đã đồng ý không sử dụng CFC, là một phần trong hiệp ước Montreal Protocol.

Đầu năm 2018, NASA cũng công bố vệ tinh Aura theo dõi lỗ hổng nhiều năm qua và đã công bố lỗ hổng này không còn là vấn đề nữa, và lỗ hổng hoàn toàn biến mất vào năm 2060 hoặc trễ nhất là 2080. Đây là bằng chứng cho thấy chúng ta có thể cùng nhau làm cho trái đất tốt hơn. Aura là một phần trong dự án Earth Observing System (EOS) của NASA. Dự án này chạy từ năm 1997 và NASA đã đưa vào quỹ đạo nhiều vệ tinh phục vụ cho dự án, trong đó có dòng vệ tinh nổi tiếng Landsat, chuyên chụp ảnh mặt đất trên toàn cầu. Sau đó, dự án Terra ra đời năm 1999 chuyên về theo dõi mây, mưa, băng trên biển và nhiều yếu tốc khác của Trái đất. Hầu hết các vệ tinh này đều nằm ở quỹ đạo hai cực Trái đất, có nghĩa là chúng có thể theo dõi từ hai cực khi Trái đất xoay và chúng ghi lại được toàn bộ bề mặt Trái đất.

Kế hoạch của dự án EOS ra đời từ những năm 1980 khi mà NASA sớm nhận thấy con người đang gây hại cho môi trường sống. Trong một ghi chú năm 1993, NASA ghi rằng: "Các hoạt động của con người đã tác động đến Trái đất khi thay đổi cảnh quan, tác động đến khí hậu toàn cầu và gây áp lực lên hệ sinh thái theo vô vàn cách khác nhau. Có nhiều dấu hiệu rõ ràng cho thấy thiên nhiên bị thay đổi rất nhanh do sự tác động của con người".

Đến nay, có hơn 20 dự án thuộc EOS và nhiều dự án đã hoàn tất. Các nhà khoa học đã theo dõi được một tảng băng bị vỡ ở Nam Cực hồi năm 2002 nhờ vệ tinh Terra. Cũng vệ tinh này cùng với vệ tinh Aqua được khởi động năm 2002, các nhà khoa học cũng xem được thảm thực vật thay đổi như thế nào theo chu trình một năm và tác động của khí hậu. Cả hai vệ tiính này cũng cho chúng ta biết mùa hè, Bắc cực tan băng thế nào, có nghĩa là ánh mặt trời bị hấp thụ nhiều hơn là bị phản chiếu, làm tăng nhiệt độ toàn cầu.

EOS cũng giúp chúng ta nhiều thứ khác nữa, như cho các nhà khoa học theo dõi chặt mức không khí độc hại (như carbon monoxide từ các đám cháy lớn) trong khí quyển. Từ đó cảnh báo cho người dân bảo vệ sức khỏe. EOS còn giúp theo dõi các động vật quý hiếm, như tắc kè hoa ở Madagascar. Trong trường hợp này, các nhà khoa học sử dụng ảnh vệ tinh kết hợp với dữ liệu đã có từ trước về địa điểm sinh sống của các loài động vật để tìm nơi chúng có thể hiện diện.

Không chỉ NASA mà còn có Cơ quan không gian châu Âu (ESA) vào cuộc với dự án Copernicus, được xem là dự án đơn lẻ về quan sát Trái đất lớn nhất hiện nay. Trước đây có tên là dự án Global Monitoring for Environment and Security (GMES), dự án này sử dụng vệ tinh Sentinel-1A từ ngày 3/4/2014. Vệ tinh cho ảnh chụp cả ngày lẫn đêm, trong mọi điều kiện thời tiết và được ứng dụng để nhận diện băng trôi, tràn dầu và nhiều yếu tố khác.

Và ngày 25/4/2018 vừa qua, thêm một vệ tinh khác là Sentinel-3B được phóng lên quỹ đạo, mang trong mình vài nhiệm vụ, mà tập trung cho việc giám sát tình trạng các đại dương. Sentinel-3B có quỹ đạo bay kết hợp với Sentinel-3A để có thể cung cấp được dữ liệu về Trái đất trong toàn bộ một ngày. Hai vệ tinh này có thể đo nhiệt độ các đại dương cũng như màu sắc và độ cao của biển. Chúng cũng giám sát cháy rừng, theo dõi thảm thực vật và lên bản đồ việc sử dụng đất của con người.

Hiện châu Âu cũng có kế hoạch thêm một số dòng vệ tinh Sentinel khác. Trong vài năm tới, chúng ta sẽ có thêm Sentinel-4 và Sentinel-5 chuyên giám sát khí quyển, và Sentinel-6 chuyên đo độ cao của mặt biển và khí hậu toàn cầu.

ESA cho biết: “Copernicus sẽ giúp định hình tương lai Trái đất của chúng ta và là dự án quan sát Trái đất tham vọng nhất hiện nay”, là dự án cung cấp dữ liệu chính xác và nhanh nhất về môi trường, thay đổi khí hậu và nhiều điều khác. Mọi dữ liệu này đều rất quan trọng, tác động đến các chính sách và các hoạt động của con người trên Trái đất. Bằng cách quan sát Trái đất ở mọi ngóc ngách ngay từ trên không gian, chúng ta có thể thấy trực tiếp tác động của con người lên Trái đất thế nào.

Ngoài hai tổ chức NASA và NSA có dự án chuyên giám sát Trái đất, trước đây còn có một số dự án khác như Deep Space Climate Observatory chuyên theo dõi phần có nắng mặt trời của Trái đất. Hay chương trình Earth Explorer cho một phần nghiên cứu trọng lực Trái đất khác nhau thế nào ở từng nơi trên bề mặt Trái đất, hoặc dự án Ocean Circulation Explorer (GOCE) theo dõi dòng chảy đại dương, nhưng đã ngưng từ cuối năm 2013.

Năm 2016, các quốc gia trên thế giới họp nhau lại tại Pháp trong sự kiện Paris Climate Agreement nhằm tìm ra giải pháp làm giảm khí thải carbon và ngăn chặn nhiệt độ toàn cầu tăng cao (tăng mỗi 2 độ C cho mỗi giai đoạn phát triển công nghiệp hóa). Tuy có vài quốc gia lớn (như Mỹ, Trung Quốc) vẫn chưa toàn tâm với những yêu cầu của các nước khác đưa ra vì những lợi ích kinh tế, xã hội…. nhưng có thể thấy dữ liệu mà các vệ tinh đưa ra đã cho toàn thế giới thấy được Trái đất thay đổi thế nào, từ đó chúng ta có được những hành động thiết thực, đúng đắn hơn.

Hoạt động của con người tiếp tục là nhân tố chính tác động lên Trái đất, cả tích cực lẫn tiêu cực, và việc giám sát thay đổi trên trái đất cũng là điều vô cùng quan trọng giúp Trái đất tồn tại được.

Đồng Anh