NASA ra mắt máy dò bụi khoáng- Bước tiến mới của công nghệ môi trường

Sự xuất hiện của gió là nguyên nhân cuốn trôi bụi di chuển từ vùng này sang vùng khác. Sự ảnh hưởng của bụi đến sức khỏe là điều mà hầu hết mọi người đều nhận thức rõ. Khi chất lượng môi trường suy giảm, sự tác động của bụi cũng trở nên đáng lo ngại hơn. Các yêu cầu thực tế đã nguyên nhân khiến NASA nghiên cứu và cho ra đời máy dò bụi khoáng.

Máy dò bụi khoảng của Nasa là tàu vũ trụ có tên SpaceX Dragon. Sau khi được phóng lên trạm vũ trụ và thực hiện cuộc thăm dò, máy sẽ gửi dữ liệu về Phòng thí nghiệm ở Nam California, một tỷ phép đo thành phần nguồn bụi trên toàn cầu trong suốt một năm  sẽ được phân tích và đưa vào nghiên cứu. Thiết bị dò bụi khoáng này ra đời với những mục đích sau:

Xác định thành phần của bụi khoáng từ các vùng khô hạn của Trái đất

Các vùng sa mạc tạo ra hầu hết bụi khoáng xâm nhập vào khí quyển. Chúng cũng ở rất xa, khiến các nhà khoa học gặp khó khăn trong việc thu thập các mẫu đất và bụi trên những khu vực rộng lớn này bằng tay.

Từ chỗ đậu trên trạm vũ trụ, EMIT sẽ lập bản đồ các khu vực nguồn bụi khoáng trên thế giới. Máy quang phổ hình ảnh cũng sẽ lần đầu tiên cung cấp thông tin về màu sắc và thành phần của các nguồn bụi trên toàn cầu. Dữ liệu này sẽ giúp các nhà khoa học hiểu được loại bụi nào thống trị từng khu vực và nâng cao hiểu biết của họ về tác động của bụi đối với khí hậu và hệ thống Trái đất ngày nay và trong tương lai.

Làm rõ liệu bụi khoáng nóng lên hay làm lạnh hành tinh

Hiện tại, các nhà khoa học không biết liệu bụi khoáng có tác dụng làm nóng hoặc làm mát, ảnh hưởng đến khí hậu hành tinh hay không. Đó là bởi vì các hạt bụi trong khí quyển có các đặc tính khác nhau. Ví dụ, một số hạt có thể có màu đỏ sẫm, trong khi những hạt khác có thể có màu trắng.

Màu sắc rất quan trọng vì nó quyết định liệu bụi sẽ hấp thụ năng lượng của Mặt trời cũng như các khoáng chất màu tối hay phản xạ nó như các khoáng chất sáng màu. Nếu nhiều bụi hấp thụ năng lượng của Mặt trời hơn là phản xạ nó, nó sẽ làm ấm hành tinh và ngược lại.

EMIT sẽ cung cấp một bức tranh chi tiết về lượng bụi đến từ khoáng chất tối so với ánh sáng. Thông tin đó sẽ cho phép các nhà khoa học xác định xem bụi có làm nóng hay nguội hành tinh nói chung, cũng như theo khu vực và cục bộ hay không.

Giúp hiểu được bụi ảnh hưởng đến các quá trình khác nhau của Trái đất

Các hạt bụi khoáng có màu sắc khác nhau vì chúng được tạo ra từ các chất khác nhau. Ví dụ, bụi khoáng màu đỏ sẫm có màu từ sắt. Thành phần của các hạt bụi ảnh hưởng đến cách chúng tương tác với nhiều quá trình tự nhiên của Trái đất.

Ví dụ, bụi khoáng đóng một vai trò trong sự hình thành mây và hóa học khí quyển. Khi bụi khoáng lắng đọng trong đại dương hoặc rừng, nó có thể cung cấp chất dinh dưỡng cho sự phát triển, hoạt động giống như phân bón. Khi rơi trên tuyết hoặc băng, bụi sẽ tăng tốc độ tan chảy, dẫn đến nước chảy nhiều hơn. Và đối với con người, bụi khoáng có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe khi hít phải.

EMIT sẽ thu thập thông tin về 10 loại bụi quan trọng, bao gồm cả những loại có chứa oxit sắt, đất sét và cacbonat. Với dữ liệu này, các nhà khoa học sẽ có thể đánh giá chính xác ảnh hưởng của bụi khoáng đối với các hệ sinh thái và quá trình khác nhau.

Từ hình ảnh gửi về bởi EMIT, các nhà khoa học hi vọng có thể hiểu hơn về sự ảnh hưởng của bụi đến các quá trình trên Trái đất (Hình ảnh mang tính minh họa)

Cải thiện độ chính xác của các mô hình khí hậu

Trong trường hợp không có dữ liệu cụ thể hơn, các nhà khoa học hiện đặc trưng cho bụi khoáng trong các mô hình khí hậu là màu vàng – mức trung bình chung của bóng tối và ánh sáng. Do đó, các tác động mà bụi khoáng có thể gây ra đối với khí hậu – và khí hậu đó có thể có đối với bụi khoáng – không được thể hiện rõ trong các mô hình máy tính.

Thông tin về màu sắc và thành phần do EMIT thu thập sẽ thay đổi điều đó. Khi dữ liệu của thiết bị được kết hợp, độ chính xác của các mô hình khí hậu sẽ được cải thiện.

Giúp dự đoán các kịch bản khí hậu trong tương lai

Khi nhiệt độ toàn cầu tăng lên, các khu vực khô cằn thậm chí có thể trở nên khô hơn, có thể dẫn đến các sa mạc lớn hơn (và bụi hơn). Điều này có thể xảy ra ở mức độ nào phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm nhiệt độ tăng bao nhiêu, sử dụng đất thay đổi như thế nào và xu hướng lượng mưa thay đổi như thế nào.

Bằng cách kết hợp dữ liệu thành phần nguồn bụi toàn cầu của EMIT vào các mô hình và dự đoán, các nhà khoa học sẽ hiểu rõ hơn về lượng và thành phần bụi ở các vùng khô hạn có thể thay đổi như thế nào trong các tình huống sử dụng đất và khí hậu khác nhau. Họ cũng sẽ hiểu rõ hơn về cách những thay đổi này có thể ảnh hưởng đến khí hậu trong tương lai.

EMIT được phát triển tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA, được quản lý cho cơ quan bởi Caltech ở Pasadena, California. Nó sẽ phóng từ Trung tâm Không gian Kennedy ở Florida tới Trạm Vũ trụ Quốc tế trên tàu dịch vụ tiếp tế thương mại thứ 25 của SpaceX cho NASA. Sau khi EMIT bắt đầu hoạt động, dữ liệu của nó sẽ được chuyển đến Trung tâm Lưu trữ Hoạt động Phân tán Quá trình Đất đai (DAAC) của NASA để các nhà nghiên cứu khác và công chúng sử dụng. Hi vọng rằng, với những dữ liệu mà EMIT thu nhận và gửi về, các nhà khoa học có thể hiểu rõ hơn về khí hậu cũng như đưa ra những phương pháp hiệu quả nhất để bảo vệ Trái đất.

Nguồn tin: climate.nasa.gov