Quan sát trái đất bằng tình yêu

Nhà du hành vũ trụ và nhà vật lý thiên văn tài ba, John Grunsfeld , đã trải qua 58 ngày trong không gian. Anh ấy đã đến thăm Kính viễn vọng Không gian Hubble (HST) ba lần để bảo dưỡng và nâng cấp đài quan sát. Vào cuối cuộc họp Zoom gần đây của tôi với anh ấy, tôi đã hỏi liệu anh ấy có nhận thấy bất kỳ vật thể bất thường nào trong bầu khí quyển quanh Trái đất hay không. Anh ấy trả lời rằng ngoài những đồ vật đã được phân loại, anh ấy không thấy điều gì bất thường.

Lý do tôi hỏi là vì cựu Giám đốc Tình báo Quốc gia (DNI), John Ratcliffe, đã nói vào tháng 3 năm 2021 : “… khi chúng ta nói về những lần nhìn thấy, chúng ta đang nói về những vật thể mà phi công hải quân hoặc không quân đã nhìn thấy, hoặc đã đã được chụp bởi hình ảnh vệ tinh, thẳng thắn tham gia vào các hành động khó giải thích, các chuyển động khó tái tạo, mà chúng tôi không có công nghệ.” Việc đề cập đến `hình ảnh vệ tinh' rất hấp dẫn vì cho đến nay chưa có dữ liệu nào như vậy được công khai.

Dự án Galileo đang phân tích dữ liệu vệ tinh công cộng từ Planet Labs để tìm kiếm các vật thể bất thường. Một khu vực tìm kiếm đặc biệt thú vị là Nam Cực vì nó có nền trắng với hoạt động của con người không đáng kể. Kiểm tra sơ bộ dữ liệu vệ tinh không tiết lộ bất kỳ vật thể bất thường nào ở đó.

Các vệ tinh của Planet Lab khảo sát các khu vực rộng lớn trên mặt đất trên Trái đất thông qua các ảnh chụp nhanh rời rạc. Tuy nhiên, chuyển động của các vật thể có thể được suy ra từ các hình ảnh được chụp với các màu khác nhau vào các thời điểm hơi khác nhau. Độ lệch thời gian giữa các ảnh chụp nhanh ở các dải quang phổ khác nhau, mang đến sự thay thế cho một video chuyển động đầy đủ. Mọi thay đổi tương đối đều phản ánh vận tốc của vật thể so với vận tốc của vệ tinh Planet Lab.

Các vật thể ở các độ cao khác nhau sẽ có mật độ không khí và sự giải phóng nhiệt do ma sát khác nhau. Sâu bên trong bầu khí quyển, các vật thể siêu thanh như thiên thạch, sẽ tạo ra một làn sóng nổ và được bao quanh bởi một quả cầu lửa, trong khi ở độ cao 100 km trên bề mặt Trái đất, sẽ có một lượng nhiệt không đáng kể do chuyển động của chúng giải phóng.

Bầu khí quyển của trái đất bao gồm các lớp, với thành phần, nhiệt độ và mật độ khác nhau. Thời tiết xảy ra ở tầng thấp nhất, tầng đối lưu , kéo dài từ bề mặt Trái đất đến đáy của tầng bình lưu và chứa 3/4 khối lượng khí quyển. Chiều cao của tầng đối lưu dao động trong khoảng 17 km ở xích đạo và 7 km ở hai cực. Phía trên nó là tầng trung lưu , nơi chứa tầng ôzôn ở độ cao khoảng 15–35 kilômét, nơi hấp thụ phần lớn bức xạ cực tím từ Mặt trời. Các thiên thạch có kích thước hàng mét, va vào Trái đất mỗi năm một lần, có xu hướng phát nổ thành một quả cầu lửa ở tầng trung lưu, có phạm vi lên tới 85 km. Trên đó là tầng nhiệt, chứa phần dưới của tầng điện ly —nơi bầu khí quyển bị ion hóa bởi ánh sáng mặt trời. Đường Kármán ở ​​80–100 km thường được coi là ranh giới giữa không gian bên ngoài và bầu khí quyển của Trái đất.

Không có chim, máy bay hay sấm sét phía trên bầu khí quyển của Trái đất. Bất kỳ vật thể nào có độ cao lớn hơn 100 km phải là đá vũ trụ hoặc vật thể công nghệ.

Du lịch vũ trụ được Virgin Galactic và Blue Origins khởi xướng vào năm 2022 , nhắm mục tiêu đến độ cao tương đương với ranh giới với không gian bên ngoài được xác định bởi đường Theodore van Kármán . Nhưng các chuyến đi thường xuyên của con người sẽ còn kéo dài hơn nữa, vì SpaceX đang lên kế hoạch du lịch vũ trụ trên quỹ đạo mặt trăng. Không gian tròn giữa Trái đất và Mặt trăng đang trở nên phổ biến đối với các tổ chức liên bang và các tổ chức thương mại trên toàn thế giới, bao gồm cả Tập đoàn Không gian Copernicus mà Frank Laukien và tôi đã thành lập gần đây.

Thiết bị ngoài trái đất có thể được phân biệt với một vật thể trên mặt đất, không chỉ bằng cách giải quyết các chốt hoặc nhãn bất thường được in trên phần cứng của nó mà còn dựa trên chuyển động của nó. Như đã đề cập trong các báo cáo của DNI vào năm 2021 và 2022 , các đặc điểm chuyến bay bất thường có thể đóng vai trò là dấu hiệu cho thấy nguồn gốc ngoài trái đất. Các dị thường về hành vi bao gồm chuyển động ở tốc độ hoặc gia tốc chưa từng có, không thể tiếp cận được với các hiện tượng tự nhiên hoặc do con người tạo ra, cũng như hoạt động thông minh — tìm kiếm thông tin hoặc phản ứng với các tình huống theo cách mà các đối tượng quen thuộc không thể bắt chước được.

Khi một đối tượng công nghệ ngoài trái đất được xác định, thách thức sẽ chuyển sang tìm ra mục đích của nó. Biết được ý định của những vị khách giữa các vì sao có tầm quan trọng tối đa trong việc hướng dẫn chúng ta cách tương tác với họ. Chủ đề này sẽ được thảo luận trong cuốn sách sắp xuất bản của tôi có tựa đề Giữa các vì sao , sẽ được xuất bản bởi HarperCollins vào tháng 8 năm 2023.

Các vật thể nhỏ dễ dàng xác định hơn bằng cách tìm kiếm trên bề mặt Trái đất. Điều này đã được chứng minh bằng thiên thạch được phát hiện gần đây , về kích thước của nó, nó nằm trong top 0,2% trong số 45.000 thiên thạch được lấy từ Nam Cực cho đến nay. Cơ sở lý luận này thúc đẩy các nhiệm vụ nghiên cứu các thiên thạch giữa các vì sao, chẳng hạn như chuyến thám hiểm sắp tới do Dự án Galileo lên kế hoạch tới đáy Thái Bình Dương.

Như trong trường hợp của tôi, John Grunsfeld đã được hỗ trợ từ rất sớm trong sự nghiệp của mình bởi John Bahcall , người cũng đã biến HST thành hiện thực. Khi Grunsfeld được phép mang theo một món đồ lên Trạm vũ trụ sau cái chết của Bahcall, vợ của John - Neta Bahcall - đã đưa cho Grunsfeld nhẫn cưới của họ. Grunsfeld đã hàn gắn chúng lại với nhau và mang tình yêu mà những ban nhạc này thể hiện cùng ông lên vũ trụ để vinh danh John Bahcall. Đây là một nghĩa cử cao đẹp để tỏ lòng biết ơn. Xét cho cùng, nghịch lý Fermi gợi ý rằng tình yêu ở ngoài vũ trụ có thể hiếm hơn so với ở đây trên Trái đất. Bất kể, ngay cả khi tình yêu tồn tại trong không gian giữa các thiên hà, thì nó cũng bị pha loãng theo thời gian bởi sự giãn nở ngày càng nhanh của Vũ trụ.

GIỚI THIỆU VỀ TÁC GIẢ

Avi Loeb là người đứng đầu Dự án Galileo, giám đốc sáng lập của Đại học Harvard — Sáng kiến ​​Hố đen, giám đốc Viện Lý thuyết và Tính toán tại Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard-Smithsonian, và là cựu trưởng khoa thiên văn học tại Đại học Harvard (2011) –2020). Ông là chủ tịch ban cố vấn cho dự án Breakthrough Starshot, và là cựu thành viên của Hội đồng Cố vấn về Khoa học và Công nghệ của Tổng thống và là cựu chủ tịch của Hội đồng Vật lý và Thiên văn học của Học viện Quốc gia. Ông là tác giả cuốn sách bán chạy nhất “ Người ngoài hành tinh: Dấu hiệu đầu tiên của sự sống thông minh ngoài Trái đất ” và là đồng tác giả của cuốn sách “ Sự sống trong vũ trụ ”, cả hai đều được xuất bản vào năm 2021. Cuốn sách mới của ông có tựa đề “ Giữa các vì sao ”, dự kiến ​​xuất bản vào tháng 8 năm 2023.