Hệ thống cáp internet hiện nay trải dài hàng triệu km trên toàn cầu, trong đó khoảng 1,5 triệu km là cáp ngầm dưới đáy đại dương. Khi các tuyến cáp cũ được thay thế và cáp mới tiếp tục được lắp đặt, giới khoa học ngày càng tận dụng hạ tầng này để theo dõi các hiện tượng tự nhiên nguy hiểm như động đất, núi lửa và lũ lụt.
Cáp dưới biển không còn chỉ đóng vai trò truyền tải internet mà đang được ứng dụng trong giám sát địa chấn. Công nghệ cảm biến âm thanh phân tán (DAS) sử dụng xung laser để phát hiện những thay đổi rất nhỏ về rung động, biến dạng và chuyển động của mặt đất cũng như môi trường nước. Khác với các máy đo địa chấn truyền thống chỉ ghi nhận tại một điểm, cáp quang có thể hoạt động như một cảm biến liên tục trên diện rộng, thu thập dữ liệu thời gian thực với độ phân giải cao.
Một ví dụ điển hình là vụ phun trào núi lửa tại Grindavík (Iceland), nơi hệ thống này đã phát hiện dấu hiệu sớm và đưa ra cảnh báo trước 26 phút, giúp người dân kịp thời sơ tán.
Nghiên cứu của Viện Công nghệ California (Caltech - Mỹ) cho thấy tiềm năng lớn của công nghệ này khi khai thác một đoạn cáp quang dài 100 km có thể thu thập dữ liệu tương đương 10.000 máy đo địa chấn truyền thống. Đáng chú ý, hệ thống DAS có chi phí thấp hơn nhiều so với phương pháp truyền thống, khi chỉ cần một thiết bị đọc tín hiệu khoảng 200.000 USD, trong khi để thay thế cần tới 700 máy đo địa chấn, mỗi máy khoảng 50.000 USD tại California.
Không chỉ dừng lại trên Trái Đất, công nghệ này còn được mở rộng ứng dụng trong không gian. Tại quần đảo Canary, các nhà khoa học đã biến một tuyến cáp viễn thông dưới biển thành 11.968 cảm biến biến dạng, giúp phát hiện động đất cục bộ và sóng địa chấn từ những trận động đất cách xa hàng nghìn km.
Công nghệ tương tự cũng đang được nghiên cứu để áp dụng trên Mặt Trăng. Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos (Mỹ) đề xuất triển khai cáp quang trên bề mặt Mặt Trăng, không nhất thiết phải chôn dưới đất, nhằm phục vụ theo dõi địa chấn.
Dù Mặt Trăng không có các mảng kiến tạo như Trái Đất, các hiện tượng “động đất Mặt Trăng” vẫn có thể xảy ra do lực hấp dẫn từ Trái Đất và các va chạm thiên thạch. Ngoài ra, bề mặt Mặt Trăng còn chịu biến động nhiệt độ cực đoan, từ khoảng -246°C vào ban đêm đến khoảng 121°C vào ban ngày, góp phần tạo ra các hoạt động địa chấn.
Việc nghiên cứu sóng địa chấn trên Mặt Trăng có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn cấu trúc bên trong của vệ tinh này, từ mật độ, thành phần cho đến khả năng tồn tại chất lỏng. Nếu phát hiện các đứt gãy địa chất, điều đó có thể cho thấy Mặt Trăng hoạt động mạnh hơn so với giả định trước đây, đồng thời cung cấp dữ liệu quan trọng về quá trình hình thành của nó.
Bình luận
0