Theo một nghiên cứu công bố trên tạp chí Earth’s Future, carbon đen (bụi than đen) từ các vụ phóng vệ tinh có tác động đến khí hậu lớn hơn khoảng 540 lần so với bụi than đen thải ra từ tàu biển, ô tô và các nhà máy điện.
Giới công nghiệp vũ trụ đang hướng tới mục tiêu có hàng trăm nghìn hoặc thậm chí hàng triệu vệ tinh sẽ quay quanh Trái Đất, truyền internet đến những khu vực chưa được kết nối, xử lý dữ liệu trong các trung tâm điện toán quỹ đạo, tạo ra năng lượng mặt trời và nhiều ứng dụng khác.
Tuy nhiên, tầm nhìn đầy tham vọng này đang khiến các nhà nghiên cứu khí quyển lo ngại.
Các nghiên cứu cho thấy, kể từ khi kỷ nguyên “siêu chòm vệ tinh” bắt đầu vào năm 2020, nồng độ các chất ô nhiễm không khí ở tầng cao khí quyển có khả năng gây hại, phát sinh từ hoạt động phóng và tái nhập khí quyển của vệ tinh đã gia tăng đáng kể.
Dựa trên các ước tính của nhóm nghiên cứu, ngành vũ trụ toàn cầu đến năm 2030 sẽ thải ra nhiều hóa chất gây biến đổi khí hậu hơn cả toàn bộ Vương quốc Anh.
Theo bà Eloise Marais, giáo sư hóa học khí quyển và chất lượng không khí tại University College London, nếu tốc độ tăng trưởng mà các lãnh đạo ngành công nghiệp vũ trụ dự báo trở thành hiện thực, lượng ô nhiễm không khí chủ yếu tập trung ở các tầng cao của khí quyển có thể sẽ bắt đầu làm thay đổi khí hậu Trái Đất.
“Ô nhiễm từ ngành công nghiệp vũ trụ giống như một thí nghiệm địa kỹ thuật quy mô nhỏ, nếu không được kiểm soát, chúng có thể gây ra nhiều hệ quả môi trường nghiêm trọng”, bà Marais nói.
Phóng vệ tinh ồ ạt có thể gây hậu quả khí hậu nghiêm trọng
Kỹ thuật khí hậu là thuật ngữ chỉ một loạt các biện pháp can thiệp nhằm đảo ngược sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu do nồng độ khí nhà kính tăng cao trong khí quyển.
Một trong những phương pháp được thảo luận phổ biến nhất là phun aerosol vào tầng bình lưu, tức đưa một lượng lớn các hạt phản xạ ánh sáng vào lớp khí quyển thứ hai của Trái Đất để giảm lượng nhiệt đến hành tinh xanh.
Ý tưởng này đang được các nhà khoa học nghiên cứu, nhưng họ cảnh báo rằng các tác động có thể khó dự đoán, bao gồm thay đổi mô hình mưa, hạn hán và các biến động thời tiết không lường trước.
Nghiên cứu mới nhất của nhóm có sự tham gia của bà Marais cho thấy đến năm 2029, ô nhiễm không khí từ các chương trình triển khai vệ tinh quy mô lớn như Starlink, Amazon Leo hoặc các dự án của Trung Quốc như Guowang và Qianfan sẽ chiếm hơn 40% tổng lượng ô nhiễm do toàn bộ ngành công nghiệp vũ trụ tạo ra.
Các “siêu chòm vệ tinh” chủ yếu dùng để phát internet từ quỹ đạo thấp đến người dùng ở các khu vực xa xôi. Chúng dựa trên các vệ tinh có tuổi thọ hạn chế, thường được thay thế khoảng mỗi 5 năm bằng công nghệ mới hơn và mạnh hơn.
Việc thay thế thường xuyên đồng nghĩa với tần suất phóng và đưa vệ tinh rời quỹ đạo cao hơn nhiều so với các sứ mệnh truyền thống vốn được thiết kế cho thời gian hoạt động dài hơn.
Điều này kéo theo lượng ô nhiễm không khí lớn hơn được đưa vào các tầng khí quyển vốn trước đây tương đối “nguyên sơ”.
“Hầu hết các vụ phóng siêu chòm vệ tinh hiện nay sử dụng nhiên liệu kerosene, do chủ yếu dùng tên lửa Falcon 9, vốn tạo ra bụi than đen.
Bụi than đen được phát thải lên các tầng khí quyển cao, nơi chúng có thể tồn tại khoảng 3 năm. Vì vậy, tác động khí hậu của chúng gấp khoảng 540 lần so với bụi than đen phát thải từ các nguồn khác”, bà Marais nói.
Các nhà nghiên cứu ước tính tác động ô nhiễm không khí từ hoạt động phóng tên lửa bằng cách tính toán lượng chất ô nhiễm có khả năng phát sinh từ các vụ phóng và tái nhập vệ tinh dự kiến trong một giai đoạn nhất định.
Trong khi các vụ phóng chủ yếu tạo ra bụi than đen, có khả năng làm nóng tầng khí quyển cao, thì quá trình tái nhập khí quyển tạo ra các oxit nhôm, có thể gây tổn hại tầng ozone.
Sau đó, nhóm sử dụng các mô hình khí hậu để mô phỏng tác động dự kiến của các chất ô nhiễm này lên hành tinh.
Bà Marais cũng nhấn mạnh rằng các mô hình mới nhất được xây dựng trên các số liệu “thận trọng”, trong khi tốc độ tăng số lượng vệ tinh thực tế liên tục vượt xa dự báo của các nhà nghiên cứu.
Theo Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), hiện nay, có hơn 15.000 vệ tinh đang hoạt động trên quỹ đạo Trái Đất.
Con số này cao gấp ba lần so với năm 2020. Sự gia tăng chủ yếu đến từ chòm vệ tinh Starlink của SpaceX, hiện gồm hơn 10.000 vệ tinh.
Ước tính đến năm 2030, có thể sẽ có khoảng 100.000 vệ tinh quay quanh Trái Đất, với mức tăng mạnh hơn nữa trong những thập kỷ tiếp theo.
Bà Marais cảnh báo về sự tăng trưởng thiếu kiểm soát trong các vụ phóng vệ tinh. Các hạt vật chất được thải vào tầng khí quyển cao của Trái Đất cuối cùng có thể đạt đến nồng độ đủ lớn để tác động đến khí hậu hành tinh.
Chuyên gia hóa học khí quyển cho biết rằng dù đến năm 2029, nồng độ chất ô nhiễm từ hoạt động phóng và tái nhập vệ tinh mới chỉ đạt khoảng một phần trăm lượng cần thiết cho các can thiệp địa kỹ thuật khí hậu, nhưng sự tích lũy liên tục của chúng do gia tăng triển khai vệ tinh vẫn là điều đáng lo ngại.
“Chúng ta cần coi vấn đề quản lý ô nhiễm từ hoạt động phóng và tái nhập nghiêm túc”, bà Marais chia sẻ.
Các nhà khoa học vừa công bố kết quả nghiên cứu cho thấy bức xạ có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đáng kể đến chất lượng hình ảnh của máy ảnh kỹ thuật số, đặc biệt trong các môi trường phơi nhiễm cao như không gian vũ trụ.
Nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí học thuật “Sensors” đã chỉ ra rằng, ngoài ống kính, hầu hết các thành phần khác của máy ảnh kỹ thuật số công nghiệp đều không được thiết kế để chống lại bức xạ. Điều này dẫn đến việc chất lượng ảnh bị suy giảm rõ rệt khi thiết bị tiếp xúc với các liều lượng bức xạ khác nhau.
Mặc dù công nghệ máy ảnh kỹ thuật số, bao gồm cả trên điện thoại thông minh, đã đạt được những bước tiến vượt bậc, cho phép tạo ra những hình ảnh ấn tượng, nhưng điểm yếu trước bức xạ vẫn là một thách thức lớn.
Điều đó cho thấy trong các công việc chuyên nghiệp chẳng hạn như những nhiệm vụ không gian, việc bảo vệ thiết bị chụp ảnh kỹ thuật số khỏi bức xạ là yếu tố then chốt.
Tia gamma làm sáng vùng tối, giảm chất lượng ảnh
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm bằng cách chiếu xạ máy ảnh kỹ thuật số với các liều lượng tia gamma khác nhau từ coban-60, cụ thể là 1,0, 10,0, 20,0, 50,0 và 100,0 gray mỗi giờ. Để dễ hình dung, chỉ cần tiếp xúc với 0,5 gray phóng xạ, một người bình thường đã có thể mắc bệnh nhiễm phóng xạ.
Kết quả cho thấy, các vùng tối trong ảnh chụp bởi máy ảnh trở nên sáng hơn khi tiếp xúc với phóng xạ, và hiệu ứng này càng rõ rệt hơn với liều lượng cao hơn. Đáng chú ý, việc tăng tốc độ liều lượng bức xạ đã gây ra sự suy giảm lớn hơn ở cả vùng sáng và vùng tối của ảnh.
Nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng máy ảnh phim không hoàn toàn miễn nhiễm với tác động của phóng xạ. Việc tiếp xúc với tia X tại sân bay có thể làm giảm chất lượng ảnh nếu phim đã đi qua máy quét.
Tương tự, phóng xạ trong các chuyến bay vào vũ trụ cũng có thể ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng ảnh chụp bằng máy ảnh phim. Điều này cho thấy, phim không nhất thiết là một lựa chọn thay thế vượt trội so với nhiếp ảnh kỹ thuật số trong môi trường có phóng xạ cao.
Cần bảo vệ thiết bị chụp ảnh khỏi bức xạ
Tóm lại, việc tiếp xúc với phóng xạ có thể gây ra những tác động tiêu cực rõ rệt đến chất lượng hình ảnh của cả máy ảnh kỹ thuật số và máy ảnh phim.
Với máy ảnh kỹ thuật số, bức xạ ion hóa làm hỏng cảm biến, gây nhiễu tín hiệu và tạo ra các điểm ảnh lỗi, khiến hình ảnh bị suy giảm độ sắc nét và màu sắc.
Trong khi đó, với máy ảnh phim, phóng xạ có thể làm biến đổi cấu trúc hóa học của lớp nhạy sáng, dẫn đến hiện tượng mờ, loang màu hoặc xuất hiện các vệt bất thường trên ảnh.
Điều này cho thấy, dù công nghệ chụp ảnh đã thay đổi qua nhiều thế hệ, cả hai loại máy ảnh đều dễ bị tổn thương trước tác động của phóng xạ.
Vì vậy, việc bảo quản thiết bị trong môi trường an toàn, tránh tiếp xúc với nguồn bức xạ mạnh là yếu tố quan trọng để duy trì chất lượng hình ảnh và tuổi thọ của máy ảnh.
Cá sấu sông Nile là một trong những loài động vật có tuổi thọ trung bình cao nhất trên thế giới. Trong tự nhiên, loài động vật này có thể sống đến hơn 70 năm và trong điều kiện nuôi nhốt, cá sấu sông Nile có thể sống đến hơn 100 năm.
Henry là một trong những minh chứng nổi bật cho tuổi thọ đáng kinh ngạc của loài này.
Cá sấu Henry được cho là sinh ra vào năm 1900, tại vùng đồng lầy châu thổ Okavango (Botswana). Con vật đã trở thành nỗi ám ảnh của người dân bản địa khi thường xuyên ăn thịt gia súc của họ, thậm chí ăn thịt cả con người.
Năm 1903, nhà động vật học và thợ săn nổi tiếng người Anh Henry Neumann đã được cử đến để tiêu diệt con vật. Tuy nhiên, Henry Neumann đã quyết định khuất phục và bắt sống con cá sấu, thay vì giết chết nó. Đây chính là nguồn gốc cho tên gọi của con cá sấu này.
Sau khi bị bắt sống, cá sấu Henry được người dân địa phương chăm sóc, trước khi được chuyển đến Trung tâm Bảo tồn CrocWorld, nằm tại tỉnh KwaZulu-Natal (Nam Phi), vào năm 1985. Đây là nơi chăm sóc và bảo tồn cá sấu cùng nhiều loài bò sát khác nhau.
Việc được sống trong môi trường nuôi nhốt và chăm sóc đầy đủ đã giúp cá sấu Henry có thể đạt được tuổi thọ và kích thước cơ thể tối đa.
Những người chăm sóc thường tổ chức sinh nhật cho cá sấu Henry vào ngày 16/12 hàng năm, do vậy tính đến nay, con vật đã được 125 tuổi và sẽ bước sang tuổi 126 vào cuối năm nay.
Hiện tại, cá sấu Henry đạt chiều dài cơ thể 5 mét và nặng 750 kg. Kích thước này vượt trội so với những cá thể cá sấu sông Nile sống ngoài tự nhiên, thường chỉ dài 4,5 mét và nặng từ 400 đến 450 kg. Đáng chú ý, cơ thể của Henry vẫn chưa có dấu hiệu dừng tăng trưởng, dù con vật sắp được 126 tuổi.
Kể từ thời điểm được chuyển đến CrocWorld vào năm 1985 cho đến nay, cá sấu Henry đã giao phối với 10 con cá sấu cái khác và trở thành cha của hơn 10.000 cá sấu con. Khác với các loài động vật có vú, bò sát vẫn có thể duy trì khả năng sinh sản ngay cả khi đã ở độ tuổi cao.
Henry hiện sống chung với một con cá sấu cái khác khoảng 90 năm tuổi, có tên Colgate.
Sự tồn tại của cá sấu Henry không chỉ đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nòi giống và phát triển số lượng cá sấu sông Nile, mà con vật còn cung cấp cho các nhà khoa học cái nhìn chi tiết hơn về quá trình phát triển, sinh sản và lão hóa của cá sấu.
Hiện các nhà khoa học vẫn tiếp tục nghiên cứu để giải thích lý do cá sấu nói chung và cá sấu sông Nile nói riêng có thể đạt tuổi thọ cao trong môi trường nuôi nhốt. Những nghiên cứu ban đầu cho thấy cá sấu có quá trình lão hóa rất chậm, cơ thể phát triển suốt đời, hệ miễn dịch mạnh nhờ máu có tính kháng khuẩn…
Một nghiên cứu mới đây được xuất bản trên tạp chí khoa học Cell cũng cho thấy cá sấu có hệ vi sinh đặc biệt trong ruột, tạo ra kháng khuẩn và chất chống viêm, giúp cá sấu chống nhiễm trùng và phục hồi các vết thương nhanh chóng, ngay cả khi cá sấu sống trong môi trường nước bẩn nhiều vi khuẩn.
Các vi sinh trong hệ tiêu hóa cũng giúp cá sấu chống lại tế bào ung thư và làm chậm quá trình lão hóa, góp phần làm tăng tuổi thọ của loài động vật này.
Các nhà khoa học cho biết cá sấu không chết vì tuổi già theo cách thông thường. Tuy nhiên, do cơ thể liên tục tăng trưởng trong suốt vòng đời khiến cá sấu luôn phải săn mồi để nuôi sống cơ thể, điều này có thể khiến cá sấu bị kiệt sức và chết đói trong trường hợp không đủ lượng thức ăn.
Cá sấu cũng có thể gặp tình trạng rụng răng khi tuổi cao, khiến chúng mất đi khả năng săn mồi, dẫn đến chết vì đói. Ngoài ra, cá sấu già cũng có thể chết vì bị những con trẻ hơn tấn công để ăn thịt hoặc tranh giành lãnh thổ.
Đó là những lý do khiến cá sấu sống trong môi trường nuôi nhốt có thể đạt được tuổi thọ cao vì được chăm sóc đầy đủ và không lo gặp phải tình trạng khan hiếm thức ăn hoặc bị kẻ thù giết chết.
Mặc dù mang tên "sông Nile", cá sấu sông Nile lại được phân bố rộng khắp châu Phi, đặc biệt ở khu vực phía nam sa mạc Sahara và cả đảo Madagascar, không chỉ giới hạn ở dòng sông Nile nổi tiếng.
Cá sấu sông Nile là loài ăn tạp và cực kỳ hung dữ. Cá thể non ăn côn trùng, động vật không xương sống hoặc cá nhỏ, còn những con trưởng thành săn mọi loài trong khu vực sinh sống, từ cá, linh dương, trâu rừng, ngựa vằn… cho tới cả con người.
Chúng thậm chí có thể giết và ăn thịt sư tử trưởng thành nếu có cơ hội. Trong điều kiện khan hiếm thức ăn, cá sấu còn ăn thịt đồng loại hoặc các loài cá sấu khác.
Hà Nội đang dồn trọng số vào khoa học công nghệ và đổi mới sáng tạo để hiện thực hóa mục tiêu tăng trưởng kinh tế hai con số và nâng thu nhập bình quân đầu người lên mức 12.000-13.000 USD vào năm 2030.
Trong bối cảnh đó, HĐND thành phố vừa thông qua 4 nghị quyết quan trọng được xem là những cơ chế đặc thù nhằm tháo gỡ các điểm nghẽn về thể chế, nguồn lực và hạ tầng cho hệ sinh thái đổi mới sáng tạo của Thủ đô.
Điểm đáng chú ý nhất là Nghị quyết về thử nghiệm có kiểm soát (sandbox) dành cho các công nghệ, sản phẩm, dịch vụ và mô hình kinh doanh mới. Thực tế cho thấy nhiều sáng kiến công nghệ gặp khó khăn khi triển khai do pháp luật chưa theo kịp tốc độ phát triển của thực tiễn.
Nghị quyết mới được kỳ vọng sẽ tạo ra một "không gian pháp lý" linh hoạt hơn để các ý tưởng mới có cơ hội chứng minh hiệu quả trước khi được nhân rộng.
Theo đó, thành phố quy định rõ điều kiện, phạm vi, thời gian thử nghiệm, cơ chế giám sát rủi ro cũng như quy trình phê duyệt, gia hạn hoặc chấm dứt thử nghiệm.
Đặc biệt, các dự án tham gia có thể được hỗ trợ từ 50% đến 100% kinh phí tùy từng hạng mục, đồng thời được tiếp cận dữ liệu, hạ tầng và tài sản công phục vụ quá trình thử nghiệm.
Ưu tiên giao nhiệm vụ với các dự án chứng minh được hiệu quả
Một điểm mới khác là các dự án chứng minh được hiệu quả sau giai đoạn thử nghiệm sẽ có cơ hội được ưu tiên trong hoạt động mua sắm công, đặt hàng hoặc giao nhiệm vụ từ ngân sách nhà nước.
Cơ chế này được đánh giá có thể rút ngắn khoảng cách giữa nghiên cứu, sáng tạo với ứng dụng thực tiễn.
Song song với cơ chế sandbox, Hà Nội cũng ban hành chính sách hỗ trợ phát triển hạ tầng khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số.
Hiện Thủ đô có khoảng 2.300 tổ chức khoa học công nghệ, 221 doanh nghiệp khoa học công nghệ, 14 phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia và hơn 65% đội ngũ nhà khoa học đầu ngành của cả nước. Tuy nhiên, hạ tầng nghiên cứu, thử nghiệm và chuyển giao công nghệ vẫn chưa đồng bộ.
Để giải quyết bài toán này, thành phố sẽ hỗ trợ từ 30% đến 100% chi phí đầu tư, nâng cấp hoặc vận hành trong 3 năm đầu đối với các hạ tầng đủ điều kiện. Các tổ chức hoạt động trong lĩnh vực khoa học công nghệ và chuyển đổi số cũng được hưởng các chính sách ưu đãi về lãi suất vay.
Bên cạnh hạ tầng, Hà Nội còn tập trung tháo gỡ những vướng mắc trong hoạt động nghiên cứu khoa học. Nghị quyết mới cho phép giao trực tiếp các nhiệm vụ khoa học công nghệ trọng điểm với phạm vi rộng hơn quy định hiện hành.
Những nhiệm vụ do tổ chức đề xuất có vốn đối ứng tối thiểu 50% cũng có thể được xem xét giao trực tiếp. Thành phố đồng thời hỗ trợ tối đa 100% kinh phí mua sắm, thuê và vận hành thiết bị phục vụ các nhiệm vụ khoa học công nghệ trọng điểm.
Đáng chú ý, Hà Nội áp dụng cơ chế khoán kinh phí theo kết quả và sản phẩm nghiên cứu. Phần kinh phí chưa sử dụng hết sau khi hoàn thành nhiệm vụ sẽ không bị thu hồi, tạo thêm sự chủ động cho các đơn vị nghiên cứu.
Thành phố cũng cho phép chuyển giao không bồi hoàn các kết quả nghiên cứu chưa được khai thác sang đơn vị khác có đủ năng lực tiếp nhận, đồng thời hỗ trợ tới 50% chi phí chuyển giao công nghệ trong các lĩnh vực trọng điểm.
Theo lãnh đạo Sở Khoa học và Công nghệ Hà Nội, mục tiêu lớn nhất của các nghị quyết là tạo môi trường thuận lợi để trường đại học, viện nghiên cứu, doanh nghiệp, nhà đầu tư và các tổ chức trung gian cùng tham gia vào hệ sinh thái đổi mới sáng tạo.
Với loạt cơ chế đặc thù vừa được thông qua, Hà Nội đang từng bước xây dựng nền tảng thể chế mới cho khoa học công nghệ và đổi mới sáng tạo. Nếu được triển khai hiệu quả, đây có thể trở thành động lực quan trọng giúp Thủ đô nâng cao năng lực cạnh tranh, thúc đẩy tăng trưởng dựa trên tri thức và công nghệ trong những năm tới.
