Làm thế nào để liên lạc, gửi và nhận tín hiệu từ vũ trụ?

DINK , THEO TRÍ THỨC TRẺ 2 NĂM TRƯỚC

Châu Âu, Nga, Trung Quốc, Ấn Độ và Nhật Bản cũng có những mạng lưới liên lạc tương tự chứ không chỉ riêng NASA.

• Hành trình đi tìm giới hạn nhiệt độ của vũ trụ vĩ đại
• 9 ý tưởng đột phá sẽ thay đổi trải nghiệm du lịch hàng không vũ trụ của chúng ta
• Bạn sẽ bất ngờ khi biết nơi "an nghỉ cuối cùng" của trạm vũ trụ to bằng cả cái sân bóng đá là ở đâu

Bạn gọi một cuộc gọi đường xa, dù xa đến mấy, cũng có nhà mạng “đỡ lưng” và gửi tín hiệu điện thoại cho bạn. Nhưng với một tàu vũ trụ xa ngoài vũ trụ thì “nhà mạng” nào gồng gánh được?

Voyager 1, tàu vũ trụ hiện xa Trái Đất nhất, với khoảng cách hơn 20 tỷ km và tiếp tục tăng.

Câu trả lời cho bạn đây: đó là hệ thống liên lạc DSN – Deep Space Network (Mạng Vũ Trụ Sâu) của NASA, một trong những hệ thống liên lạc lớn nhất và nhạy nhất trên thế giới. Tất nhiên là thế với thế giới của chúng ta thôi, biết đâu ngoài vũ trụ kia còn có một “nhà mạng” lớn mạnh hơn cả NASA của chúng ta?

Ghi chú thêm cho các bạn chưa biết, Deep Space – vũ trụ sâu là phần không gian nằm ngoài tầm ảnh hưởng của Trái Đất, tức là khoảng không xa hơn Mặt Trăng trở ra.

DSN là dàn ăngten liên lạc radio quốc tế khổng lồ của NASA đặt tại ba địa điểm: California, Mỹ - Madrid, Tây Ban Nha và Canberra, Úc. Nó có nhiệm vụ hỗ trợ các sứ mệnh không gian và một số vệ tinh quay quanh Trái Đất. DNS còn cung cấp những quan sát vũ trụ, cung cấp cho chúng ta thêm những thông tin để hiểu về vũ trụ rộng lớn kia. 3 mạng lưới được đặt một cách khoa học quanh thế giới (cách nhau xấp xỉ 120 kinh độ), để lỡ khi trạm này không nhận được tin nhắn do Trái Đất quay, trạm khác có thể ngay lập tức kết nối, không để gián đoạn liên lạc.

Tất cả đều được liên lạc bằng sóng radio. Loại sóng này truyền đi với vận tốc ánh sáng (299.792.458 m/s – 1.079.252.849 km/h, hơn 1 tỷ km/h). Nhưng để sóng truyền về tới hệ thống mặt đất, thì Voyager 1, tàu không người lái hiện xa Trái Đất nhất hiện tại, sẽ phải mất 17 tiếng 15 phút và 57 giây, tăng lên mỗi ngày (thông số đo đạc vào thời điểm cách đây hơn 1 năm), bởi lẽ con tàu Voyager vẫn đang tiếp tục hành trình “rời xa Đất Mẹ” của mình. Các bạn có thể xem khoảng cách của 2 con tàu thuộc sứ mệnh Voyager với Trái Đất tại đây.

Những bộ ăngten lớn của DSN là kết nối không thể thiếu với các nhà thám hiểm vũ trụ hay với những con tàu không người lái ngoài kia. Nó cung cấp một kết nối tối quan trọng với tàu vũ trụ và cung cấp cho chúng ta những hình ảnh, những thông tin khoa học về chính Trái Đất hay những hành tinh khác, thậm chí cả chính vũ trụ.

Mỗi một cơ sở của DSN được đặt trong một địa hình nửa đồi núi, trũng lòng chảo để tạo nên một lá chắn tự nhiên ngăn chặn việc nhiễu tần số sóng radio. Những ăngten lớn tạo nên một đường truyền hai triều từ trạm DSN tới những tàu vũ trụ có và không người lái. Chúng có các khả năng:

- Lấy được những thông tin từ xa.

- Chuyển lệnh điều hành tới các tàu vũ trụ.

- Cập nhật phần mềm cho các tàu vũ trụ.

- Theo dõi vị trí và tốc độ của tàu vũ trụ

- Đo đạc nhiều loại sóng radio phục vụ cho mục đích nghiên cứu.

- Thu thập thông tin khoa học.

- Điều chỉnh hoạt động của toàn bộ mạng lưới DSN mặt đất.

Nhưng không có gì là hoàn hảo, DSN vẫn còn đó những giới hạn và trước mắt còn rất nhiều thử thách cho mạng lưới này nói riêng và toàn bộ nền khoa học khám phá vũ trụ nói chung.

- Mạng lưới DSN – Deep Space Network, với cái tên “vũ trụ sâu” làm nhiều người hiểu lầm. Hiện tại ta chưa có những dự án tương lai hay những vệ tinh liên lạc chuyên dụng để có thể sử dụng vào nhiều mục đích, nhiều nhiệm vụ khám phá. Tất cả những thiết bị truyền và nhận đều đặt tại Trái Đất, vì vậy mà thông tin đưa ra và nhận và sẽ bị khoảng cách lớn ngăn cản

- Có những sứ mệnh không gian đã hoạt động lâu hơn thời gian dự kiến, và hiện tại vẫn gửi về những dữ liệu thu thập được. Điển hình là sứ mệnh Voyager đã được bắt đầu từ năm 1977, hiện tại sứ mệnh vũ trụ này vẫn mang lại cực kì nhiều thông tin quý giá. Đây là những vậy thể nhân tạo đầu tiên đặt chân tới những nơi xa như vậy. Dù đây là tin mừng, nhưng để duy trì và tiếp túc nhận thông tin gửi về từ Voyager, ta cần những bộ xử lý và ăngten mặt đất cực kì lớn.

- Việc thay thế, bảo dưỡng tốn kém và sẽ khiến toàn bộ hệ thống trì trệ với thời gian lên tới vài tháng mỗi lần sửa.

- Có những ăngten đã gần đến lúc “từ giã cõi đời”, chúng sẽ phải được thay thế sớm.

- Tính tới năm 2020, với đà khám phá này, thì DSN sẽ phải gánh vác nhiều gấp 2 lần số sứ mệnh mà nó phải làm vào thời điển năm 2005. Việc không thay thế hệ thống DSN đã có tuổi, kèm theo càng ngày có càng nhiều nhiệm vụ không gian mà DSN phải cáng đáng, tất yếu sẽ xảy ra những hậu quả.

http://genk.vn/lam-the-nao-cac-nha-khoa-hoc-o-trai-dat-lai-co-the-lien-lac-gui-va-nhan-tin-hieu-tu-vu-tru-20160706225943356.chn

Tất cả những bức ảnh thiên văn chụp từ kính Hubble đều là ảnh "đơn sắc" và được NASA tái tạo màu

 ​

Những bức ảnh thiên văn rực rỡ và lộng lẫy chụp từ kính thiên văn Hubble mà chúng ta thường thấy trên Internet thực chất chỉ là ảnh trắng đen chứ không phải là ảnh màu ngay từ đầu như nhiều người lầm tưởng. Về mặt kỹ thuật, thay vì chụp ảnh màu bình thường, kính thiên văn sẽ chụp lại nhiều tấm ảnh trắng đen ở nhiều bước sóng ánh sáng khác nhau nhằm thu được nhiều thông tin nhất có thể. Sau đó, tùy vào mục đích sử dụng/nghiên cứu mà NASA sẽ tái tạo lại màu sắc cho phù hợp nhất. Trong đoạn video dưới đây, các nhà khoa học ở NASA đã dùng 3 bộ lọc màu cơ bản RGB để tạo hiệu ứng hình ảnh tuyệt đẹp cho bức ảnh Pillars of Creation mà họ đã công bố cách đây 21 năm:

Bức ảnh nổi tiếng Pillars of Creation​

​

Và đây là cách mà NASA tạo nên bức ảnh

Ảnh gốc trắng đen


Áp dụng bộ lọc màu xanh lam


Áp dụng bộ lọc màu xanh lục


Áp dụng bộ lọc màu đỏ


Thành quả cuối cùng​

Bài viết đã được sửa lại với sự giúp đỡ của các bạn thành viên.​

Theo National Geographic​

https://tinhte.vn/threads/tat-ca-nhung-buc-anh-thien-van-chup-tu-kinh-hubble-deu-la-anh-den-trang-va-duoc-nasa-tai-tao-mau.2441555/

----------------------------------------------------

Trên kính thiên văn Hubble có những kính lọc đặc biệt để thu lại những bức hình đen trắng ở những bước sóng nhất định. Chẳng hạn với bức hình Pillars of Creation, NASA đã cho thu lại ở 3 bước sóng chính là 620–750 nm (đỏ), 495–570 nm (lục) và 450–475 nm (lam), cho ra 3 bức ảnh hoàn toàn độc lập nhau. Ngoài ra kính Hubble còn thu được cả bước sóng tử ngoại và cận hồng ngoại. Các kĩ sư đã ghép ba tấm này lại thành một tấm có đủ ba màu, tất nhiên là tỉ lệ pha trộn màu từng tấm thì tùy thuộc vào người xử lý ảnh để cho nổi bật những nguyên tố khác nhau, chẳng hạn như hidro chủ yếu phát xạ ở bước sóng từ 570nm (vàng) đến cận hồng ngoại.

Ảnh cực nét về Hệ mặt trời chụp bằng máy ‘rẻ tiền’

01/08/2012

Chỉ với các phương tiện “nghiệp dư”, một nghệ sĩ đã chụp được hình ảnh sắc nét về Mặt trời và các hành tinh khác, không hề thua kém kính thiên văn không gian Hubble nhiều triệu USD của NASA.

>>Cờ Mỹ vẫn bay trên Mặt trăng sau 40 năm/ Phát hiện 'bản sao' của Thái dương hệ/ Ảnh cực nét về quầng Mặt trời nóng triệu độ

Các bức ảnh được chụp bởi nghệ sĩ thiết kế đồ họa kiêm nhà thiên văn học nghiệp dư Alan Friedman, đến từ New York (Mỹ). Chỉ sử dụng một chiếc máy ảnh 6 megapixel và một ống kính thiên văn trị giá 5.000 USD, kết hợp kỹ thuật đồ họa ông đã tạo ra những bức ảnh sắc nét và vô cùng ấn tượng về Mặt trời và các hành tinh khác trong Hệ mặt trời. 

Phần lớn mọi người gặp khó khăn trong việc quan sát bầu trời từ những khu vực có nhiều ánh sáng vào ban đêm như các thành phố lớn. Tuy nhiên, kỹ thuật quan sát của Alan Friedman không bị ảnh hưởng nhiều bởi sự ô nhiễm ánh sáng, đặc biệt khi chụp Mặt trời.

“Tôi không quan tâm về ánh sáng trên bầu trời”, nhà thiên văn học nghiệp dư Alan Friedman cho biết trên Daily Mail. “Tôi chỉ cần bầu khí quyển ổn định”.

Thay vì chụp ảnh trực tiếp qua ống kính thiên văn rộng 3.5 inch, nhà thiên văn học nghiệp dư ghi lại bằng đoạn video đen trắng dài khoảng 90 giây, rồi lựa chọn những hình ảnh sắc nét nhất. Sau đó, ông thêm màu và chỉnh sửa hiệu ứng cho những bức ảnh được chọn để tạo ra một tác phẩm hoàn hảo nhất.

“Rất khó để chụp được những bức ảnh đẹp trực tiếp từ ống kính thiên văn khi bạn đang nhìn thẳng vào Mặt trời. Bởi bạn sẽ có cảm giác Mặt trời dường như chói chang và gần hơn nhiều so với bạn thực sự nhìn thấy bằng mắt thường”, ông Friedman chia sẻ.

Dưới đây là một số hình ảnh về Hệ mặt trời do Alan Friedman chụp:

Bức ảnh sắc nét của Mặt trời được chụp với chế độ ánh sáng ở bước sóng H-Alpha.

Cận cảnh khu vực 1429 – nơi hoạt động mạnh nhất trên bề mặt của Mặt trời.

Khoảnh khắc sao Kim (chấm đen tròn) đi qua Mặt trời cũng được Alan Friedman ghi lại.

Quầng sáng khổng lồ trên Mặt trời được chụp khá rõ nét

Bức ảnh được chụp qua kính thiên văn trị giá 5.000 USD có độ sắc nét không kém những bức ảnh được chụp từ kính thiên văn không gian đắt tiền và hiện đại của NASA.

Hình ảnh của sao Kim đã được hiệu chỉnh màu sắc trông rất quyến rũ.

Cận cảnh miệng hố lớn Plato trên Mặt trăng

Một bức ảnh sắc nét khác về bề mặt của Mặt trời.

Bức ảnh tuyệt đẹp về sao Thổ được chụp bằng hiệu ứng chồng hình.

Nghệ sĩ thiết kế đồ họa và nhà thiên văn học nghiệp dư Alan Friedman.

Chiếc kính thiên văn Little Big Man của Alan Friedman.

Hà Hương

http://vietnamnet.vn/vn/khoa-hoc/anh-cuc-net-ve-he-mat-troi-chup-bang-may-re-tien-82844.html

10 tấm ảnh vũ trụ ấn tượng nhất trong bộ sưu tập chọn lọc của NASA

3 September, 2016

Dưới đây là một số ảnh không gian đẹp và hấp dẫn nhất trong mục “Ảnh thiên văn hàng ngày” của NASA, được thu thập trong một vài tháng gần đây.

Nhờ có tàu vũ trụ Cassini và việc cải thiện chất lượng hình ảnh kính viễn vọng, ngắm nhìn không gian chưa bao giờ trở nên sống động và đầy cảm hứng đến vậy. Các ảnh dưới đây đều được chụp từ tàu vũ trụ hay qua kính viễn vọng không gian, và do các nhà thiên văn học của NASA cung cấp thông tin.

Hãy tưởng tượng bạn đang ở trên một tàu không gian di chuyển với tốc độ ánh sáng để tự mình quan sát những kỳ quan của vũ trụ.

(Ảnh: Hubble Legacy Archive, NASA, ESA, xử lý ảnh: Judy Schmidt)

Tinh vân bươm bướm M2-9 cách Trái Đất 2.100 năm ánh sáng cho thấy vẻ đẹp của những ngôi sao đang chết. Ở trung tâm, hai ngôi sao quay bên trong đĩa khí có quỹ đạo gấp 10 lần quỹ đạo sao Diêm Vương. Từ đĩa khí trung tâm, vật chất bị tống ra, tạo nên hình dạng lưỡng cực. Vẫn còn nhiều điều chưa biết về các quá trình vật lý gây ra tinh vân hành tinh.

(Ảnh: NASA, ESA, Hubble Heritage Team/STScI/AURA)

Tinh vân Bong Bóng, có đường kính 7 năm ánh sáng, phía trên bên trái của nó là một ngôi sao nóng loại O, sáng hơn hàng trăm ngàn lần và lớn gấp 45 lần so với Mặt Trời. Gió mặt trời dữ dội và bức xạ cường độ lớn từ ngôi sao này đã thổi khối khí rực rỡ đập vào vật chất dày đặc hơn trong đám mây phân tử xung quanh. Tinh vân Bong Bóng hấp dẫn này cách Trái Đất 7.100 năm ánh sáng.

Khi trôi dạt trong vũ trụ, một đám mây bụi tráng lệ tạo thành từ các ngôi sao đã được gió mặt trời và bức xạ tạo hình ngộ nghĩnh – một cái đầu ngựa. Tinh vân Đầu Ngựa nằm trong tinh vân Orion rộng lớn và phức tạp. Đám mây phân tử tối này cách Trái Đất khoảng 1.500 ánh sáng. Tinh vân Đầu Ngựa sẽ từ từ thay đổi hình dạng trong vài triệu năm tới và cuối cùng sẽ bị hủy diệt bởi ánh sáng mặt trời năng lượng cao.

(Ảnh: NASA, ESA, Hubble)

Sao Mộc có cực quang. Giống như Trái Đất, từ trường của những phễu khí khổng lồ sẽ thu nạp các hạt tích điện thoát ra từ Mặt trời vào các cực. Khi những hạt này đâm vào khí quyển, các electron tạm thời bị văng ra khỏi các phân từ khí. Lực điện từ sẽ hút những electron này lại. Và ánh sáng cực quang sẽ được phát ra khi các electron tái kết hợp để tạo phân tử trung hòa.

(Ảnh: NASA, Johns Hopkins U. APL, SWRI)

Mây của sao Mộc nhìn thấy trong bức ảnh chụp bởi tàu vũ trụ New Horizons trên đường tới sao Diêm Vương. Ngoài Vết Đỏ Lớn là một cơn bão kéo dài hàng trăm năm trên bề mặt, sao Mộc còn nổi tiếng với các vành đai bao quanh xích đạo, rất dễ nhìn thấy khi quan sát bằng kính thiên văn.

(Ảnh: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA)

Mặt trăng Io (phát âm là “ai-oh”) của sao Mộc lớn cỡ nào? Io là thiên thể có hoạt động núi lửa mạnh nhất trong hệ Mặt trời, Io có đường kính 3.600 km, khoảng bằng kích cỡ Mặt Trăng của Trái Đất. Lướt qua sao Mộc, tàu vũ trụ Cassini đã chụp mặt trăng Io này trên nền của hành tinh khí lớn nhất, cung cấp cho người xem cái nhìn ấn tượng về kích thước tương đối của hành tinh này.

(Ảnh: NASA, JPL-Caltech, MSSS)

Gió ảnh hưởng đến cát trên sao Hỏa như thế nào? Để xem nó khác gì so với trên Trái Đất, robot Curiosity đã đi lang thang trên sao Hỏa để điều tra về cồn cát tối Namib trên cánh đồng cát Bagnold ở miệng núi lửa Gale.

Namib là cồn cát tối đầu tiên bên ngoài Trái Đất được nghiên cứu cận cảnh. Gợn sóng do gió tạo ra trên cồn cát ở Trái Đất gần tương tự với những gợn sóng trên sao Hỏa, nhưng có một điểm khác.

Các đỉnh sóng lớn hơn trên cồn cát tối Namib, trung bình cách nhau khoảng 3m, thường chỉ có ở những cồn cát chìm dưới nước trên Trái Đất.

(Ảnh: Hubble Legacy Archive, ESA, NASA; Xử lý ảnh: Jeff Signorelli)

Một thiên hà xoáy ốc tuyệt đẹp cách Trái Đất khoảng 100 triệu năm ánh sáng, NGC 1309 nằm trên bờ của chòm sao River (Eridanus). NGC 1309 dài khoảng 30.000 năm ánh sáng, bằng khoảng 1/3 kích thước của hệ Ngân Hà của chúng ta. Các cụm xanh dương nhạt là những ngôi sao trẻ và làn bụi, giúp phân biệt rõ những dải xoắn ốc của NGC 1309, xoay quanh tập hợp sao già hơn màu vàng nhạt tại lõi của thiên hà.

(Ảnh: ESO, VLT, HAWK-I, H. Drass et al.)

Hình ảnh hồng ngoại sâu nhất của tinh vân Orion đã may mắn phát hiện một kho tàng những ngôi sao khối lượng thấp chưa từng biết đến trước đây – và có thể chúng là những hành tinh trôi nổi tự do. Tinh vân Orion cách Trái Đất 1.300 năm ánh sáng, là khu vực hình-thành-sao rộng lớn gần Trái Đất nhất.

(Ảnh: NASA, Hubble Heritage/AURA/STScI)

Đám bụi đen tinh vân Lỗ Khóa được đặt tên theo hình dạng khác thường của nó. Lỗ khóa thòng lọng, trong hình ảnh kinh điển này của Kính viễn vọng không gian Hubble, là một khu vực nhỏ bên trong tinh vân Carina. Các cụm bụi đen lớn và hình thù phức tạp được chạm khắc bởi gió và bức xạ của nhiều ngôi sao lớn, mạnh mẽ thuộc tinh vân Carina. Khu vực này cách Trái Đất 7.500 năm ánh sáng. Tinh vân Lỗ Khóa được thành từ ngôi sao đang chết Eta Carina, nơi dễ xảy ra các vụ nổ dữ dội trong những thế kỷ cuối cùng của nó.

Theo Epoch TimesHoàng Vũ

NASA giới thiệu trang web đăng hình Trái đất, chụp mới mỗi ngày

Cho đến tận năm 1972, con người mới chính thức "thấy mặt" được Trái đất nhờ vào ảnh chụp từ tàu khám phá Mặt trăng Apollo 17, tuy nhiên kể từ đó đến nay, NASA cho biết là số lượng ảnh chụp hành tinh xanh của chúng ta chỉ đếm trên đầu ngón tay mà thôi, ngày hôm qua họ giới thiệu trang web chỉ chuyên đăng hình Trái đất, do tàu DSCOVR chụp mới mỗi ngày. Tàu DSCOVR là tàu quan sát thời tiết vũ trụ, nó đang bay cách mặt đất khoảng 1,6 triệu Km.

Trang web chuyên hình ảnh đó đây: http://epic.gsfc.nasa.gov
Khi truy cập, các bạn sẽ được thấy hình mặt được chiếu sáng của Trái đất, được chụp cách đó từ 12 đến 36 tiếng. Mình có đính kèm dưới đây hình chụp khu vực Châu Á và Châu Úc, các bạn có thể thấy có 2 cơn bão đang nằm ngoài biển xa chuẩn bị đi vào khu vực biển nước ta.



Khuyến mãi:

Hình Mặt trăng bay qua Trái đất do tàu DSCOVR chụp ​

Theo NASA​

https://tinhte.vn/threads/nasa-gioi-thieu-trang-web-dang-hinh-trai-dat-chup-moi-moi-ngay.2519229/

Ảnh mây đẹp lạ thường nhìn từ Trạm không gian quốc tế

TTO - Mây tạo hình khi như băng tuyết, khi như sóng trắng xóa trên đại dương... những hình ảnh đẹp lạ thường chỉ được nhìn thấy từ Trạm không gian quốc tế (ISS).

Tác giả của những bức ảnh này là phi hành gia người Đức Alexander Gerst, lên ISS làm việc từ tháng 4-2014 đến nay.
Đầu tuần này, ông đã tự chụp cho mình bức ảnh selfie khi thực hiện chuyến đi ra ngoài không gian đầu tiên để sửa chữa một máy bơm trên trạm.
Ông cho biết mình thường chụp ảnh Trái đất từ trên cao, và đặc biệt thích chụp ảnh mây, nhất là khi chúng "biến hóa" thành nhiều hình thù khác nhau.
Dưới đây là những bức ảnh mây do Alexander Gerst chụp:

Một quốc gia nhỏ nhìn từ trên ISS qua một "khe hở" của bức màn mây

Sự hình thành một đám mây xoáy nhìn từ ISS

Khung cảnh choáng ngợp do những đám mây mang lại

Mây xuất hiện giống như băng tuyết phủ trên "tấm kính" bầu trời

Ở góc trái bức ảnh, mây giống như con sóng của đại dương, trong khi ở góc phải chúng như một tấm thảm tuyết

Mây tạo hình mang cá

Mây tạo hình bánh nướng nhỏ

Mây giống như dải núi

Phi hành gia Alexander Gerst chụp ảnh "tự sướng" trên ISS hồi đầu tuần này

T.VY (Theo Daily Mail)

http://tuoitre.vn/tin/giao-duc/khoa-hoc/20141012/anh-may-dep-la-thuong-tu-tram-khong-gian-quoc-te/651583.html