Mặt trời và Sat-nav

Hình ảnh X-quang cho thấy hoạt động trên bề mặt mặt trời
Image caption Hình ảnh X-quang cho thấy hoạt động trên bề mặt mặt trời

Các nhà nghiên cứu nói mặt trời đang thức dậy sau một thời gian dài ít hoạt động, mà như vậy có vẻ sẽ không tốt cho một thế giới vốn ngày càng dựa vào hệ thống định vị bằng vệ tinh.

Hoạt động bất thường của mặt trời có thể gây nhiều thiệt hại tới các tín hiệu định vị vệ tinh (sat-nav) mà chúng ta sử dụng.

Lần trước khi mặt trời hoạt động lên mức đỉnh điểm, các sản phẩm định vị vệ tinh hầu như không dùng được.

Tuy nhiên, mặt trời giờ đây đang trên đà tới đỉnh điểm hoạt động, mà như thế, có thể gây ra rất nhiều sai sót không thể đoán trước được cho hệ thống sat-nav.

Không chỉ các thiết bị sat-nav trong xe hơi dùng đến tín hiệu vệ tinh. Các tín hiệu vệ tinh chính xác lâu nay đã trở thành một yếu tố cần thiết cho nhiều thiết bị hiện đại.

Các hoạt động quân sự trên toàn thế giới phụ thuộc vào tín hiệu vệ tinh, vì họ sử dụng các thiết bị tinh xảo hơn nhiều.

Các thiết bị sat-nav nay đóng một vai trò chủ chốt đối với các xe cứu thương. Chúng còn được sử dụng trong các khảo sát cần độ chính xác cao và người ta còn đang có kế hoạch đưa hệ thống này vào các máy bay thương mại.

Gần gũi hơn, ngày càng nhiều tàu hỏa phụ thuộc vào một địa điểm ấn định trước khi cửa được mở tự động.

Hình học đơn giản

Khái niệm định vị vệ tinh hiện nay vốn là nhờ vào hệ thống GPS của Mỹ và Glonass của Nga. Sắp tới còn có hệ thống Galileo của châu Âu và Compass của Trung Quốc sẽ tham gia cạnh tranh.

Về cơ bản, hệ thống này phụ thuộc vào một phép tính tam giác đơn giản.

Một đội vệ tinh bao quanh trái đất liên tục gửi ra tín hiệu radio với hai loại thông tin hết sức chính xác, là chúng đang ở đâu, vào chính xác lúc mấy giờ.

Máy nhận sat-nav trên trái đất - có thể ở trên tàu hoặc máy bay - được trang bị với một đồng hồ tương đối chính xác và các công cụ để thu thập tín hiệu từ vệ tinh trong tầm bắt của nó.

Dựa trên những tín hiệu nhận được, máy sẽ tính khoảng cách của máy giữa các vệ tinh là bao nhiêu. Một phép tính hình học đơn giản sẽ cho máy biết vị trí của nó.

Tuy nhiên, các tín hiệu vệ tinh này lại trở nên hết sức yếu và nhạy cảm với hoạt động của mặt trời.

Sự bùng tia mặt trời - do năng lượng từ trường từ bề mặt mặt trời tăng vọt - truyền đi bức xạ trên toàn quang phổ điện từ, từ các tia radio năng lượng thấp tới các tia gamma năng lượng cao, cùng với các phân tử năng lượng cao nổ về hướng trái đất.

Bức xạ hay sóng từ mặt trời làm cho các máy nhận sat-nav không thể bắt được tín hiệu yếu từ các vệ tinh.

Công nghệ hiện nay khó có thể làm được gì để giảm đi vấn đề này, trừ một số loại antenna phức tạp sử dụng trong các ứng dụng quân sự.

Image caption Sơ đồ hoạt động của hệ thống định vị toàn cầu GPS