luận văn ỨNG DỤNG CỦA LASER TRONG KHÔNG GIAN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM TÌM HIỂU MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA LASER TRONG KHÔNG GIAN Luận văn Tốt nghiệp Ngành: SƯ PHẠM VẬT LÍ – CƠNG NGHỆ GV hướng dẫn: Sinh viên: Diễm ThS Lê Văn Nhạn Lớp: Trương Thị Ngọc SP Vật Lí- Cơng Nghệ Mã số SV: 1080313 Cần Thơ, 2011LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực đề tài luận văn gặp khơng khó khăn , có lúc tưởng chừng khơng vượt qua nhờ giúp đỡ thầy cô, bạn bè ủng hộ nhiệt tình từ phía gia đình mặt tinh thần vật chất nên đến tơi hồn thành đề tài Đầu tiên xin gửi lời cám ơn đến tất thầy cô khoa Sư Phạm Trường Đại học Cần Thơ truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm qúy báu để bạn sinh viên hồn thành khóa học Đặc biệt tơi xin gửi lời cảm ơn đến thầy Lê Văn Nhạn – cán hướng dẫn tận tình bảo, giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu đề tài luận văn Xin gửi lời cám ơn đến tất bạn lớp sư phạm Vật Lí – Cơng Nghệ khóa 34, bạn làm luận văn đợt sát cánh bên tơi để vượt qua khó khăn, trở ngại suốt trình học tập nghiên cứu đề tài Cuối xin ghi lòng biết ơn sâu sắc đến cha mẹ, gia đình, người yêu thương cho niềm tin, động lực để vững bước vượt qua khó khăn q trình học tập đến hồn tất luận văn Kính chúc tất sức khỏe, thành công hạnh phúc sống Cần Thơ, ngày tháng… năm 2012 Sinh viên thực Trương Thị Ngọc Diễm 2 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT RVT : Rác vũ trụ HKVT : Hàng không vũ trụ NASA : Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ UAH : Đại học Alabama (Mỹ) Huntsville JAXA : Cơ quan thám hiểm vũ trụ Nhật 3 MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật đại bắt đầu năm 40 kỉ 20 Những phát minh khoa học - kĩ thuật cuối kỉ 19 đầu kỉ 20 tiền đề cách mạng khoa học kỹ thuật đại Cuộc cách mạng giai đoạn chủ yếu công nghệ Việc áp dụng cơng nghệ hồn tồn tạo điều kiện cho sản xuất phát triển theo chiều sâu, giảm hẳn tiêu hao lượng nguyên liệu, giảm tác hại cho môi trường, nâng cao chất lượng sản phẩm dịch vụ, thúc đẩy mạnh mẽ phát triển sản xuất Một đóng góp to lớn cho khoa học kỹ thuật ngành vật lý kỷ 20 laser Laser nguồn phát ánh sáng có ứng ngày nhiều sống hàng ngày Nó nguồn ánh sáng nhân tạo thu nhờ khuếch đại ánh sáng xạ phát kích hoạt cao nồng độ phần tử môi trường vật chất tương ứng Laser ánh sáng có nhiều tính chất đặc biệt hẳn ánh sáng tự nhiên hay nhân tạo khác có cơng dụng hữu ích áp dụng nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật đời sống, tạo nên cách mạng khoa học kỹ thuật sau đời Một ứng dụng nhiều nhà khoa học giới quan tâm ứng dụng laser khơng gian Với hướng nghiên cứu công nghệ laser mở cho người hiểu biết vũ trụ, đến với nguồn lượng vũ trụ hứa hẹn đáp ứng nhu cầu lượng tồn cầu vịng 20 năm tới, giải vấn đề rác vũ trụ, lái lệch hướng thiên thạch nhiều vấn đề mang tính cấp bách thời đại Đó lý mà đề tài “Tìm hiểu số ứng dụng laser không gian” cần tiến hành nghiên cứu MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Đề tài nghiên cứu với mục đích sau: Tìm hiểu cách tổng quát laser Những ứng dụng laser vào không gian đạt kết gì? Những hướng nghiên cứu khơng gian sử dụng cơng nghệ laser tương lai gì? NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Để hoàn thành tốt đề tài nhiệm vụ cụ thể đặt là: Nghiên cứu nắm vững sở lý thuyết laser Thu thập tài liệu từ sách báo Internet Tổng hợp, phân tích, so sánh khái qt hóa tài liệu thu thập ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Để đạt mục đích nhiệm vụ nghiên cứu đề đối tượng nghiên cứu cần xác định là: Tổng quan laser: khái niệm, lịch sử nghiên cứu laser, chế phát laser, cấu tạo máy phát laser, đặc điểm chùm tia laser Cơ sở lý thuyết laser Ứng dụng laser không gian PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đề tài nghiên cứu cách tổng quan laser, sở lý thuyết laser, ứng dụng laser nghiên cứu thiên văn tương lai PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thu thập tài liệu Tổng hợp, xử lý, khái quát, phân tích tài liệu thu Nghiên cứu sở lý thuyết, sở lý luận đề tài NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LASER 1.1 Khái niệm Laser tên viết tắt cụm từ Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation tiếng Anh, có nghĩa "khuếch đại ánh sáng phát xạ cưỡng bức" Cụm từ nêu rõ kiện q trình sinh ánh sáng laser Mô tả cách đơn giản hoạt động laser sau: nguồn lượng kích thích ngun tử mơi trường hoạt chất để phát bước sóng ánh sáng đặc biệt Ánh sáng sinh khuếch đại nhờ hệ thống phản hồi quang học làm cho chùm sáng phản xạ qua lại môi trường hoạt chất để làm tăng cường độ, độ định hướng đồng pha phát chùm tia laser Vậy laser nguồn sáng phát chùm sáng cường độ lớn dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng 1.2 Lịch sử nghiên cứu laser Năm 1900 Max Planck người chứng minh lượng sóng điện từ diễn tả gói rời rạc gọi lượng tử, có mức lượng tương ứng với tần số sóng Năm 1905, Albert Einstein phát triển giả thuyết Planck lên bước đề xuất thuyết lượng tử ánh sáng Năm 1917, Albert Einstein đưa định đề lý thuyết phát xạ cưỡng Tạo tảng cho nghiên cứu laser sau Dựa theo ấn Townes Schawlow năm 1958, Theodore Maiman, làm việc trung tâm nghiên cứu Hughes, tạo máy laser Ơng cơng bố kết đạt buổi họp báo New York City vào tháng năm 1960 Laser Ruby Maiman phát xung ánh sáng đỏ kết hợp cường độ mạnh có bước sóng 694 nm, chùm hẹp có mức độ định hướng cao 1.3 Phân loại laser 1.3.1 Laser chất rắn Laser rắn có mơi trường hoạt chất thể rắn Có khoảng 200 chất rắn có khả dùng làm mơi trường hoạt chất laser Một số loại laser chất rắn thông dụng: − YAG-Neodym: hoạt chất Yttrium Aluminium Garnet (YAG) cộng thêm 2-5% Neodym, có bước sóng 1060 nm thuộc phổ hồng ngoại gần Có thể phát liên tục tới 100W phát xung với tần số 1000-10000 Hz − Hồng ngọc (Rubi): hoạt chất tinh thể Alluminium có gắn ion chrom, có bước sóng 694,3 nm thuộc vùng đỏ ánh sáng trắng − Bán dẫn: loại thơng dụng diot Gallium Arsen có bước sóng 890 nm thuộc phổ hồng ngoại gần 1.3.2 Laser chất khí Laser khí có mơi trường hoạt chất thể khí Một số loại laser chất khí thơng dụng: − He-Ne: hoạt chất khí Heli Neon, có bước sóng 632,8 nm thuộc phổ ánh sáng đỏ vùng nhìn thấy, cơng suất nhỏ từ đến vài chục MW − Argon: hoạt chất khí argon, bước sóng 488 514,5 nm − CO2: bước sóng 10,6 nm thuộc phổ hồng ngoại xa, cơng suất phát xạ tới megawatt (MW) 1.3.3 Laser chất lỏng Laser lỏng có mơi trường hoạt chất thể lỏng, thơng dụng laser màu 1.4 Cơ chế phát laser Một ví dụ chế hoạt động laser miêu tả cho laser thạch anh sau: Dưới tác động hiệu điện cao, electron thạch anh di chuyển từ mức lượng thấp lên mức lương cao tạo nên trạng thái nghịch đảo mật độ tích lũy electron Ở mức lượng cao, số electron rơi ngẫu nhiên xuống mức lượng thấp, giải phóng hạt ánh sáng gọi photon Các hạt photon toả nhiều hướng khác từ nguyên tử, tương tác nguyên tử khác, kích thích eletron nguyên tử rơi xuống tiếp, sinh thêm photon tần số, pha hướng bay, tạo nên phản ứng dây chuyền khuếch đại dòng ánh sáng Các hạt photon bị phản xạ qua lại nhiều lần vật liệu, nhờ gương để tăng hiệu suất khuếch đại ánh sáng Một số photon ngồi nhờ có gương bán mạ đầu vật liệu Tia sáng tia laser 1.5 Cấu tạo máy phát laser Nguyên lý cấu tạo chung máy laser gồm có: buồng cộng hưởng chứa hoạt chất laser, nguồn nuôi hệ thống dẫn quang Trong buồng cộng hưởng với hoạt chất laser phận chủ yếu Buồng cộng hưởng chứa hoạt chất laser, Hình Cấu tạo chế hoạt chất đặc biệt có khả động laser khuếch đại ánh sáng phát xạ cưỡng 1) vùng bị kích thích để tạo laser Khi photon tới va 2) lượng bơm vào vùng bị kích thích 3) gương phản xạ tồn phần chạm vào hoạt chất kéo theo 4) gương bán mạ photon khác bật bay theo hướng 5) tia laser với photon tới Mặt khác buồng cộng hưởng có mặt chắn hai đầu, mặt phản xạ toàn phần photon bay tới, mặt cho phần photon truyền qua phần phản xạ lại làm cho hạt photon va chạm liên tục vào hoạt chất laser nhiều lần tạo mật độ photon lớn Vì cường độ chùm laser khuếch đại lên nhiều lần Tính chất laser phụ thuộc vào hoạt chất đó, người ta vào hoạt chất để phân loại laser Hoạt chất laser: Là môi trường chứa hoạt chất có khả phát xạ laser kích hoạt nguồn lượng Nguồn nuôi: Là nguồn cung cấp lượng để trì hoạt động mơi trường hoạt chất laser 1.6 Đặc điểm chùm tia laser 1.6.1 Tính chất vật lý a) Độ định hướng cao Khác với nguồn sáng khác, tia sáng laser chọn lọc phát tia vng góc với gương, nên song song với (hay nói theo ngơn ngữ vật lý góc mở tia nhỏ) Nhờ vậy, laser có độ định hướng lý tưởng, chiếu xa, đến mức người ta dùng laser để đo khoảng cách vũ trụ b) Tính đơn sắc cao Các tia sáng laser có mức chênh lệch bước sóng nhỏ nhất, so với chùm sáng đơn sắc khác Sự chênh lệch bước sóng mơ tả phổ ánh sáng chùm ánh sáng Phổ hẹp độ đơn sắc chùm sáng cao Khi độ rộng vạch chùm khơng chùm có độ đơn sắc cao Tính chất quan trọng hiệu tác dụng laser tương tác với vật chất, với tổ chức sinh học phụ thuộc vào độ đơn sắc Do chùm laser bị tán xạ (hầu không) qua mặt phân cách hai mơi trường có chiết suất khác Ngồi ra, ánh sáng đơn sắc khơng bị ảnh hưởng sắc sai hệ thấu kính Do đó, ánh sáng đơn sắc hội tụ vào tiêu điểm nhỏ nhiều so với ánh sáng trắng c) Có khả phát xung cực ngắn Xung ngắn cỡ mili giây (ms), nano giây, pico giây (ps), femto giây (fs) cho phép tập trung lượng tia laser cực lớn thời gian cực ngắn d) Độ rộng phổ Độ chói nguồn sáng tính cách chia công suất chùm sáng cho độ rộng phổ Vì độ rộng phổ laser nhỏ nên laser có độ tập trung tia sáng cao, hay nói cách khác độ chói cao so với nguồn sáng khác e) Cường độ sáng lớn Cường độ lượng chùm có kích thước góc định Cường độ sáng phụ thuộc vào tính chất sau: Tính đồng hướng Laser phát chùm sáng có độ phân kỳ nhỏ Laser khuếch đại photon theo đường hẹp hai gương Quá trình chế hiệu cho ánh sáng chuẩn trực Ở laser điển hình, sau quãng đường m đường kính chùm tia tăng thêm khoảng mm Tính đồng hướng giúp cho dễ dàng thu toàn lượng ánh sáng thành điểm nhỏ Tính đồng pha Đồng pha nghĩa tồn lượng truyền từ nguồn pha Biên độ, pha sóng lặp lại giá trị khơng biến đổi mặt tiết diện ngang buồng cộng hưởng sau q trình sóng truyền hai gương phản xạ Khi chiếu laser lên mặt thơ thu hình ảnh lấp lánh đặc trưng gọi đốm laser Hiện tượng phản xạ không ánh sáng đồng pha cao tạo hình (hoặc đốm) giao thoa khơng Tính đồng pha ánh sáng laser dùng để tạo vân giao thoa giao thoa kế Phân cực Nhiều loại laser phát ánh sáng phân cực thẳng Phân cực khía cạnh khác tính đồng pha Tính phân cực hệ thống laser cho phép ánh sáng truyền tối đa môi trường laser mà không bị mát phản xạ f) Tính kết hợp laser Một xạ laser có tính kết hợp biểu độ đơn sắc tính đẳng pha mặt sóng Các laser hoạt động chế độ đơn mode dọc hay ngang biểu sóng đơn sắc đẳng pha nên chúng có bậc kết hợp khơng gian thời gian cao Tính kết hợp thời gian liên hệ chặt chẽ với độ đơn sắc sóng laser Tính kết hợp khơng gian thể rõ tượng giao thoa, hình ảnh giao thoa rõ ràng chứng tỏ tính kết hợp chùm laser 1.6.2 Tính chất sinh học a) Hiệu ứng kích thích sinh học Thường xảy với laser cơng suất thấp cỡ mW, tác động lên đặc tính sống như: trình sinh tổng hợp protein, trình tích luỹ sinh khối, q trình hơ hấp tế bào Làm gia tăng trình phân bào, thay đổi hoạt tính men, thay đổi tính thấm màng tế bào, tăng miễn dịch không đặc hiệu… Tác dụng laser lên thể sống chia làm hai loại: Phản ứng nhanh (hay trực tiếp) tác dụng sau chiếu laser, biểu kích thích hơ hấp tế bào Phản ứng chậm (hay gián tiếp) tác dụng muộn sau hàng hay hàng ngày, biểu gia tăng trình phân chia tế bào b) Hiệu ứng nhiệt Cơng suất chùm tia tới hàng trăm watt, quang laser biến thành nhiệt để đốt nóng tổ chức sinh học Hiệu ứng nhiệt có hai cách tác dụng: Cơng suất không cao, thời gian tác động dài: làm nóng chảy tổ chức sinh học sau tổ chức bị đông kết lại (gọi hiệu ứng quang đơng) có tác dụng tốt cho cầm máu ngoại khoa Công suất cao, thời gian ngắn: làm bay tổ chức sinh học (gọi hiệu ứng bay tổ chức) sở dao mổ laser với nhiều ưu điểm phẫu thuật c) Hiệu ứng quang ion Hiệu ứng quang ion gọi hiệu ứng quang quang laser biến thành để bóc lớp (khơng có tác động nhiệt) hay phá sỏi với xung cực ngắn, công suất đỉnh cực cao 1.7 Chế độ hoạt động laser Laser cấu tạo để hoạt động trạng thái xạ sóng liên tục (hay CW - continuous wave) hay xạ xung (pulsed operation) Điều dẫn đến khác biệt xây dựng hệ laser cho ứng dụng khác 1.7.1 Chế độ phát liên tục Trong chế độ phát liên tục, công suất laser tương đối không đổi so với thời gian Sự đảo nghịch mật độ (electron) cần thiết cho hoạt động laser trì liên tục nguồn bơm lượng đặn 1.7.2 Chế độ phát xung Trong chế độ phát xung, công suất laser thay đổi so với thời gian, với đặc trưng giai đoạn “đóng” “ngắt” cho phép tập trung lượng cao thời gian ngắn Có nhiều phương pháp để đạt điều này, như: − Phương pháp chuyển mạch Q (Q-switching) − Phương pháp kiểu khoá (modelocking) − Phương pháp bơm xung (pulsed pumping) CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ LASER 10 10 tưởng Song phát triển cơng nghệ đại cho phép nhìn lại ý tưởng theo cách Ưu điểm rõ ràng dự án tính hợp lý kinh tế - với số tiền giá phóng tàu vũ trụ, tạo hệ thống máy laser đảm bảo cho quỹ đạo gần Trái Đất thời gian năm Tuy nhiên, q trình bay hồn tồn đoạn nhỏ cần nhiều lượng Vả lại, số vật liệu có nguy bị phân tán tác động laser, từ làm tăng số lượng rác thải chuyển động quỹ đạo Cuối cùng, giải pháp dọn dẹp nguy hiểm việc phóng q nhiều lượng khơng có nguy phá vỡ cân nhiệt khí mà cịn làm thay đổi cấu tạo hóa học “tấm áo giáp” 3.4 Dùng tia laser lái chệch hướng thiên thạch 3.4.1 Thiên thạch gì? Thiên thạch tiếng Việt dùng không thống nhất, để nhiều loại thiên thể với chất hoàn toàn khác Thiên thạch vật thể tự nhiên từ ngồi khơng gian tác động đến bề mặt Trái Đất Cịn trong khơng gian gọi vân thạch Khi thiên thạch từ khơng gian vào đến bầu khí Trái Đất ma sát làm thiên thạch nóng lên phát ánh sáng xuất thiên thạch hướng từ phía Trái Đất Thiên thạch chia thành ba loại lớn: thiên thạch đá đá, chủ yếu gồm khoáng chất silicat ; thiên thạch sắt chủ yếu bao gồm niken-kim loại sắt thiên thạch chứa sắt đá Hiện nay, thiên thạch phân loại theo thành phần cấu trúc, hóa học đồng vị khống vật chúng 3.4.2 Mối nguy hại từ thiên thạch Thường thiên thạch di chuyển với vận tốc nhanh va vào bề mặt hành tinh hay tiểu hành tinh để lại bề mặt hành tinh mảnh vỡ hay dấu vết va chạm Trên giới người ta tìm thấy nhiều nơi mà dấu vết vụ va chạm thiên thạch để lại Tính đến năm 2006, giới có khoảng 1050 mẫu thiên thạch từ vụ va chạm có khoảng 31000 tài liệu ghi chép thiên thạch Các thiên thạch xuất ngày đại đa số thiên thạch có kích thước nhỏ, chúng thường bốc cháy hết trước lao xuống mặt đất nên khơng gây nguy hiểm Tuy nhiên, có 39 39 vài thiên thạch đủ lớn để chạm đến mặt đất Khi đấy, tùy vào độ lớn thiên thạch mà chúng gây nguy hiểm khác nhau, ví dụ phá hỏng ô tô thiên thạch rơi trúng vào ô tô làm cháy khu rừng Các nhà thiên văn học lo tìm thiên thạch lớn chúng tai họa nghiêm trọng Một vật có đường kính nhỏ 50 m cháy rụi đường đi, phần lại khối đá có đường kính km rơi xuống mặt đất đủ sức xóa thành phố Rất may vũ trụ rộng lớn, khả nhỏ, vài trăm năm lần Chúng ta nhìn thấy vết thương Trái Đất thiên thạch gây Nhiều nhà khoa học cho nguyên nhân khiến cho loài khủng long biến thiên thạch lớn rơi xuống Trái Đất 64 triệu năm trước đâm vào Trung Mỹ Vụ va chạm làm tung lên lớp bụi che lấp ánh sáng Mặt Trời nhiều năm, giết chết loài thực vật - thức ăn loài khủng long 3.4.3 Phát xác định đường bay thiên thạch Cơng trình nghiên cứu tiến sĩ Fork bắt nguồn từ luận án thạc sĩ nhà nghiên cứu Blake Anderton, kỹ sư tổng công ty Raytheon Huntsville Luận án mang tên “Ứng dụng tia laser vào việc xác định đặc điểm khắc phục tai hại tiểu hành tinh” Theo tính tốn luận văn Anderson, tiểu hành tinh phát khoảng cách lên đến 93 triệu dặm – tương đương với khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời, đơn vị thiên văn Trong nay, qua đài quan sát đa, nhà thiên văn phát tiểu hành tinh khoảng cách cách Trái Đất triệu dặm mà (khoảng 16,2.106 km) Do mặt lý thuyết laser cho thấy ưu điểm vượt trội so với ra-đa lĩnh vực Ơng Fork nói: “Một thử thách lớn chưa có cơng nghệ hữu hiệu để phát vật thể vũ trụ từ khoảng cách xa thế” Theo ông, công việc nghiên cứu tiến triển tốt nhóm ơng tài trợ thêm 850.000 USD để mở rộng nghiên cứu Đối với mục tiêu thứ nhất, nhóm nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ phát vật thể vũ trụ Tiến sĩ Fork cho biết, không giống hành tinh, họat động tiểu hành tinh thất thường Các tiểu hành tinh vừa di chuyển vừa xoay trịn khơng gian theo cách khó dự đốn Đồng thời, đường bay chúng thay đổi theo thời gian… Vì vậy, việc tìm phương thức để dự báo xác quỹ đạo chúng vấn đề quan trọng Người ta dự đoán quỹ đạo tiểu hành tinh chệch hướng khỏi Trái Đất, biết vào khoảnh khắc cuối cùng, thay đổi quỹ đạo 40 40 bay … đâm sầm vào Trái Đất Chính thế, nhóm nhà khoa học TS Fork dẫn đầu thiết kế hệ thống gồm nhiều vệ tinh đặt quanh hệ Mặt Trời Hệ thống vệ tinh trở thành mạng lưới dị tìm, có khả biết tiểu hành tinh bất thường di chuyển đến đâu Ông dự báo, tài trợ đầy đủ cần khoảng 10 năm để thiết lập xong mạng lưới phát vật thể vũ trụ thiên thạch, tiểu hành tinh có khả đâm vào Trái Đất Cùng với hệ thống cảnh báo trên, tàu vũ trụ mang theo thiết bị phát tia laser có khả làm chệch quỹ đạo tiều hành tinh vũ trụ 3.4.4 Sử dụng tia laser để lái lệch hướng thiên thạch Nhiều nhóm nhà khoa học khác tính đến phương án khác để chống lại vật thể vũ trụ, từ việc phóng đầu đạn hạt nhân vào tiểu hành tinh việc đưa nhóm nhà phi hành lên tiểu hành tinh để đặt chất nổ nhằm phá hủy Thế phương án làm phát sinh nhiều khó khăn Ví dụ, sử dụng vũ khí hạt nhân có nghĩa phải vận chuyển vũ khí phóng Điều làm nảy sinh vấn đề an toàn Đồng thời, vũ khí hạt nhân làm nổ tung tiểu hành tinh mảnh vỡ nguy hiểm cho Trái Đất Khi đó, nhân loại lại phải đối phó với nhiều mối đe dọa từ nhiều mảnh vỡ khác nhau, không mối đe dọa ban đầu Thế việc đưa nhóm phi hành gia tiến hành "điệp vụ" đổ xuống tiểu hành tinh tìm cách phá TS Fork lại nghi ngờ tính khả thi phương án Ơng nói, có phi hành đồn can đảm tài giỏi phương án chứa đựng rủi ro lớn thất bại Mặt khác, phương án tốn khơng thể lần có mối de dọa nhân loại lại phải cử người để tiến hành "điệp vụ" thế! Được đặt tên theo tên vị thần hủy diệt Ai Cập, Apophis, thiên thạch NASA phát vào tháng 6.2004 đến tháng 12.2005 gây nên xơn xao chưa có giới khoa học Các nhà thiên văn dự đoán thiên thạch Apophis đến gần Trái Đất vào ngày 13.4.2029, xuyên qua "lỗ khóa hấp dẫn" có bề rộng 600m Xác suất việc 1:5.500 theo tính tốn Khi đó, trọng lực Trái Đất làm biến đổi quỹ đạo Apophis khiến "hung thần" sượt ngang qua Trái Đất có nhiều khả quay lại lần va vào hành tinh với sức công phá 100.000 lần vụ nổ bom nguyên tử Hiroshima (Nhật Bản) hồi năm 1945 Khi đó, phải đón nhận thảm họa thực với sức tàn phá khủng khiếp từ “quả bom tấn” Apophis Nó gây vệt nứt dài từ phía Tây nước Nga, qua Thái Bình Dương, Trung Mỹ Hình 11 Thiên thạch Apophis cắt ngang Đại Tây Dương, kèm NASA phát vào tháng 6.2004 với sóng thần ngồi 41 41 sức tưởng tượng Thời khắc đen tối dự đoán xảy vào ngày 13.4.2036, với xác suất 1:45.000 Vụ va chạm thổi bay hàng ngàn km2 địa cầu tung bụi mù mịt vào bầu khí Trái Đất, chấn động khác Theo Hãng tin Reuters, Hiệp hội nhà du hành không gian (ASE) gồm phi hành gia, kỹ sư khoa học gia có liên hệ chặt chẽ với NASA, thực hàng loạt hội thảo từ đầu năm để vạch kế hoạch cứu Trái Đất Khó khăn lớn không xác định đường xác Hình 12 Quỹ đạo mơ Thiên thạch Apophis thiên thạch Theo tiến sĩ R.Fork thuộc Nhóm kỹ sư khoa học laser Đại học Alabama (Mỹ) Huntsville (UAH), thiên thạch có hình thù quái dị, giống củ khoai tây Điều có nghĩa chúng xoay di chuyển không gian theo cách khó đốn trước NASA đề xuất phương án “va chạm trước” vào Apophis tàu vũ trụ nặng khoảng tấn, gây nên tác động buộc Apophis bay chệch khỏi quỹ đạo Ý kiến khác cho nên dùng tàu vũ trụ trang bị thêm cánh quạt trọng lực bay quanh khối thiên thạch, nhẹ nhàng kéo nhích khỏi quỹ đạo trọng lực Các nhà khoa học Nga cho biết họ với nhà khoa học NASA hợp tác thiết lập hệ thống kính viễn vọng để theo dõi di chuyển thiên thạch Apophis vào cuối năm 2012 đầu năm 2013 Với "quản lí" gắt gao thế, có bất thường việc thay đổi quỹ đạo Apophis, chắn nhanh chóng xử lý kịp thời Hiện khoa học gia UAH nghiên cứu hệ thống tia laser giúp phát sớm thiên thạch tiến tới sử dụng xung sóng laser để chuyển hướng chúng Trong trường hợp phát vật thể đe dọa Trái Đất tàu vũ trụ có mang hệ thống laser phóng lên để làm thay đổi đường bay vật thể Hệ thống laser đặt gần tiểu hành tinh phát tia laser có xung động ngắn khoảng thời gian tháng Điều đủ để 42 42 làm tiểu hành tinh di chuyển chệch khỏi quĩ đạo gây nguy hiểm cho Trái Đất 3.5 Đo khoảng cách Trái Đất - Mặt Trăng xác tới milimét 3.5.1 Nguyên tắc đo Để đo khoảng cách giữaTrái Đất Mặt Trăng xác tới milimét, ngun tắc cách phóng chùm laser từ Trái Đất lên Mặt Trăng, để chúng phản hồi trở lại Dựa vào thời gian - chùm laser, họ tính chiều dài qng đường Ánh sáng laser có tính định hướng nên chùm tia giữ độ mảnh suốt q trình lan truyền khoảng cách lớn Chùm laser có cơng suất vài watt dễ dàng vượt qua khoảng cách Trái Đất Mặt Trăng (384.000 km) bị phản xạ bề mặt Mặt Trăng quay trở lại Trái Đất Một chùm tia laser ban đầu có kích thước bút chì lên Mặt Trăng có kích thước vịng trịn đường kính vài km Sự loe rộng chùm laser 0.001% khoảng cách Trái Đất Mặt Trăng Bằng cách đo thời gian chùm tia laser nhà thiên văn dựng đồ Mặt Trăng Trong thập niên 70 nhà du hành phi hành đoàn Apollo để lại Mặt Trăng gương phản xạ đặt biệt có khả phản xạ chùm laser Ánh sáng phản xạ kính thiên văn Mặt Đất thu nhận Bằng cách nhà thiên văn xác định quỹ đạo Mặt Trăng với độ xác tới vài centimét, khoảng cách Trái Đất-Mặt Trăng độ xác tới phần mười tỉ Bằng cách thực phép đo từ lục địa khác nhà thiên văn đo tốc độ trơi dạt mảng lục địa, vận tốc vài centimét năm Kỹ thuật nhóm nhà khoa học ứng dụng Từ đài thiên văn bang New Mexico (Mỹ), người ta gắn máy phóng laser với cơng suất cực lớn (1 Gigawatt) Mỗi giây phóng khoảng 20 chùm laser tới Mặt Trăng Ở đó, ánh sáng đẩy trở lại Trái Đất nhờ gương phản chiếu Dựa vào thời gian - hạt photon ánh sáng, nhà khoa học tính khoảng cách Mặt Trăng Trái Đất Tấm gương phản xạ ghép từ hàng trăm kính nhỏ Người ta lắp đặt Mặt Trăng từ năm 1969 chuyến thám hiểm phi đồn Apollo Điều đáng nói là, việc bắn chùm tia laser xác lên gương khơng đơn giản "Khí Trái Đất làm chùm laser bị nhiễu đáng kể Khi gặp Mặt Trăng, chùm laser bị lỗng đường kính rộng tới kilơmét", Murphy nói Xác suất thấp theo tính tốn, số 30 triệu hạt photon bắn lên Mặt Trăng, có hạt gặp gương phản chiếu Và xác suất để hạt quay trở lại Trái Đất phần 30 triệu Tuy nhiên, Murphy hy vọng, chùm laser phóng có 5-10 photon quay trở lại Thí 43 43 nghiệm tiến hành vào năm tới, kéo dài khoảng năm Kinh phí Cơ quan Hàng khơng Vũ trụ Mỹ (NASA) tài trợ Thí nghiệm kiểm chứng lý thuyết Einstein trường hấp dẫn Trung bình, Mặt Trăng quay quanh quỹ đạo cách Trái Đất 384.400 km Từ năm 80 kỷ trước, người ta đo khoảng cách xác tới centimét Nhóm khoa học tin rằng, với việc đo đạc này, họ khám phá nhiều khía cạnh lực hấp dẫn Trong đó, điều kiểm nghiệm nguyên lý đồng Einstein Nguyên lý nói rằng, hai vật thể có cấu tạo khác nhau, trường hấp dẫn, chịu tác động gia tốc giống Ngồi ra, nhà khoa học cịn muốn khám phá xem liệu trọng lượng vật có giảm vũ trụ giãn nở hay không? 3.5.2 Ứng dụng Đo đạc khoảng cách thiên văn xác tới milimét Kiểm nghiệm nguyên lý đồng Einstein “Hai vật thể có cấu tạo khác nhau, trường hấp dẫn, chịu tác động gia tốc giống nhau.” Khám phá xem liệu trọng lượng vật có giảm vũ trụ giãn nở hay không? Đo tốc độ trôi dạt mảng lục địa, vận tốc vài centimét năm Xác định quỹ đạo Mặt Trăng với độ xác tới vài centimét 3.6 Cầu nối laser vệ tinh 3.6.1 Các thử nghiệm Lần đầu tiên, hai vệ tinh khoảng cách 30.000 km trao đổi thông tin với thông qua chùm laser Kỹ thuật cho phép vệ tinh quỹ đạo thấp gửi thơng tin nhanh chóng ổn định xuống trạm xử lý mặt đất thông qua vệ tinh địa tĩnh quỹ đạo cao Trong thử nghiệm lần này, cầu nối laser (laser link, chùm laser có đường kính vài mét) truyền liệu hình ảnh với tốc độ megabits giây Hiện nhà khoa học phát triển đường truyền có dung lượng lớn nhiều, cho phép truyền âm hình ảnh Các nhà khoa học sử dụng hệ thống laser có tên SILEX (do Cơ quan Vũ trụ châu Âu ESA Cơ quan Vũ trụ Pháp CNES triển khai) để nối vệ tinh Artemis với vệ tinh thiên văn SPOT Chùm laser điều chỉnh tinh vi, cho phép SPOT chuyển lượng liệu lớn với tốc độ nhanh tới Artemis Artemis bay quỹ đạo địa tĩnh, cách Trái Đất 31.000 km, SPOT di chuyển với tốc độ 7.000 m/s độ cao 832 km Bởi vậy, cầu nối laser phải “thiết lập” xác Theo ơng Oppenhaeuser, đường truyền laser gọn hơn, 44 44 chắn cần lượng hệ thống thu – phát sóng vơ tuyến Việc gửi thơng tin từ vệ tinh quan trắc SPOT Trái Đất kéo dài tiếng đồng hồ, thơng tin phải qua nhiều trạm: Trước hết, vệ tinh cần lưu giữ thơng tin chuyển động quỹ đạo Sau đó, gửi liệu xuống trạm mặt đất Ở trạm này, thông tin lại xếp lại lần trước gửi qua sóng radio tới trung tâm xử lý Nếu sử dụng cầu nối laser nhà khoa học rút ngắn thời gian truyền tin từ vệ tinh quỹ đạo thấp xuống mặt đất Đồng thời, đường truyền laser tỏ ổn định nhiều 3.6.2 Ưu điểm Đường truyền laser gọn hơn, chắn cần lượng hệ thống thu phát sóng vơ tuyến Giúp rút ngắn thời gian truyền tin từ vệ tinh quỹ đạo thấp xuống mặt đất Đường truyền laser tỏ ổn định nhiều 3.7 Một vài ứng dụng khác 3.7.1 Nghiên cứu thiên thể lạ vũ trụ Với độ sáng petawatt (một ngàn triệu triệu watt), 2.000 lần công suất tất nhà máy điện Mỹ, tia laser từ dự án Petawatt trị giá 14 triệu USD trở thành tia laser cường độ cao giới Tia laser sáng ánh sáng bề mặt Mặt Trời kéo dài 1/10 1.000 tỉ giây (tức 0,0000000000001 giây) Đây chìa khóa lượng laser: Phát lượng vừa phải đơn vị thời gian cực nhỏ Để phóng tia laser này, điện phải nạp vào 20 tụ điện 20.000 volt Những tụ điện tiếp lượng cho ống khuếch đại lượng Mỗi ống chứa vật liệu khuếch đại, thường thủy tinh, kích thích đèn tụ điện cấp điện Mỗi lần tia laser qua thủy tinh, lại thu thêm lượng Nhóm nghiên cứu sử dụng tia laser để đun nóng nghiên cứu vật chất số điều kiện cực độ vũ trụ, nhiệt độ lớn nhiệt độ Mặt Trời áp suất đến nhiều tỉ atmosphere Từ khám phá nhiều tượng thiên văn thu nhỏ, băng mini, sao, khối khí thể plasma có mật độ cao, tình trạng xảy bên mà đến câu hỏi khoa học Một tia laser cường độ lớn cho phép nghiên cứu khả tạo lượng từ phản ứng nhiệt hạch có kiểm sốt, giống q trình tạo lượng Mặt Trời Phun chùm nguyên tử deuterium (hydrogen nặng) vào khoang laser, nơi tia laser hợp nguyên tử lại tạo lượng nhiệt hạch 45 45 Sử dụng tia laser theo cách phương pháp truyền thống để nghiên cứu trình xảy bên đầu đạn bom H Đây lý dự án tài trợ Cơ quan An toàn hạt nhân quốc gia thuộc Bộ Năng lượng Mỹ 3.7.2 Nghiên cứu lõi Trái Đất Những bí mật bao phủ lõi Trái Đất đưa ánh sáng nhờ vào trợ giúp tia laser mạnh từ trước tới Khác hẳn diễn tiểu thuyết khoa học viễn tưởng Cuộc du hành vào lòng đất tác giả Jules Verne, giới khoa học liên tục vấp phải nhiều trở ngại việc tiếp cận lõi Trái Đất Kết sau vài kỷ nghiên cứu, người mù mờ xảy bên lịng đất sâu hồn tồn chẳng có khái niệm lõi hành tinh khác thuộc hệ Mặt Trời Sau nhiều nỗ lực, số nhà khoa học tài giỏi rút số đặc điểm, nhiệt độ lõi Trái Đất lên đến 7.000 oC, áp suất phần nhân lớn gấp 3,5 triệu lần so với bề mặt Viện National Ignition Facility Livemore thuộc bang California (Mỹ) chuẩn bị thực thí nghiệm lịch sử, giúp người “thấy” độ sâu chưa chạm đến mà khơng cần phải đào đường hầm xun lịng đất Với thí nghiệm có chi phí khoảng 1,8 tỉ USD, nhà khoa học Mỹ bắn tia laser mạnh từ trước đến vào điểm nhỏ đầu đinh ghim nhằm tái tạo diễn trung tâm hành tinh chí tinh cầu vũ trụ Mục đích cuối nhóm khoa học Livermore gây phản ứng tổng hợp hạt nhân, phản ứng cung cấp lượng cho Mặt Trời, để tạo trạm lượng cung cấp nguồn lượng xanh gần vô tận cho người Tuy nhiên, trước đạt mục tiêu trên, nhà nghiên cứu sử dụng tia laser cực mạnh, tập trung nguồn lượng cao gấp 1.000 lần sản lượng điện Mỹ, phần tỉ giây để tạo áp suất cao 25 triệu lần so với áp suất lịng biển Cuộc thí nghiệm thực bên sở có kích thước lớn gấp lần sân bóng đá, đó, tia laser 500.000 tỉ watt di chuyển xuyên 46 46 qua gần 1,6 km thấu kính, kiếng máy khuếch đại âm Sau đó, từ tia đầu tiên, laser tách thành 192 tia khác nhau, tất tập trung vào phần lò phản ứng rộng 10m phủ nhôm bê tông Và phản ứng tái tạo loại hành tinh, lõi hành tinh riêng biệt xảy Các nhà khoa học hy vọng thí nghiệm giúp giải mã nhiều câu hỏi xung quanh phần trung tâm Trái Đất Các nghiên cứu gần phương pháp địa chấn đưa giả thuyết lõi Trái Đất tinh thể khổng lồ đơn có nhiệt độ vượt bề mặt Mặt Trời (trên 6.000 oC) Mặc dù độ nóng chảy kim loại 1.535 oC, áp suất cực lớn phần trung tâm Trái Đất giúp lõi ln tình trạng rắn 3.7.3 Sử dụng quan sát thiên văn Thiên văn học việc nghiên cứu khoa học vật thể vũ trụ (như sao, hành tinh, chổi, tinh vân, quần tinh, thiên hà) tượng có nguồn gốc bên ngồi khí Trái Đất (như xạ vũ trụ) Nó nghiên cứu phát triển, tính chất vật lý, hố học, khí tượng học, chuyển động vật thể vũ trụ, hình thành phát triển vũ trụ Thiên văn học ngành khoa học cổ Các nhà thiên văn học văn minh tiến hành quan sát có phương pháp bầu trời đêm, dụng cụ thiên văn học tìm thấy từ giai đoạn cịn sớm Tuy nhiên, xuất kính viễn vọng thời điểm thiên văn học bắt đầu bước vào giai đoạn khoa học đại Về lịch sử, thiên văn học gồm ngành đo sao, hoa tiêu thiên văn, quan sát thiên văn, làm lịch, chí chiêm tinh học, ngành thiên văn học chuyên môn đại ngày thường có nghĩa vật lý học thiên thể Từ kỷ 20, lĩnh vực thiên văn học chuyên nghiệp chia thành nhánh quan sát lý thuyết Thiên văn học quan sát trọng tới việc thu thập phân tích liệu, sử dụng nguyên tắc vật lý Thiên văn học lý thuyết định hướng theo phát triển mơ hình máy tính hay mơ hình phân tích để miêu tả vật thể tượng thiên văn Hai lĩnh vực bổ sung lẫn cho nhau, thiên văn học lý thuyết tìm cách giải thích kết quan sát, việc quan sát lại thường dùng để xác nhận kết lý thuyết Năm 2009 Liên hiệp quốc coi Năm Thiên văn học Quốc tế 47 47 (IYA2009) Mục tiêu tăng cường nhận thức tham gia người vào thiên văn học Nhiều đài thiên văn lớn giới chiếu chùm tia laser lên bầu trời để đo nhiễu loạn khí Mới đây, kính thiên văn Nam Gemini kiểm tra hệ thống năm laser, theo tường thuật Kelly Beatty tạp chí “Sky and Telescope” Nhiều đài thiên văn lớn có – phát triển – hệ thống sử dụng laser công suất mạnh để chiếu chùm sáng định vị lên cao khí Những chùm sáng đảm đương vai trị ngơi dẫn nhân tạo cho hệ thống quang thích ứng nhằm khắc phục “tầm nhìn” lí tưởng (sự nhiễu loạn khí quyển) Khi thứ hoạt động sn sẻ, Hình 13 Ảnh Đài thiên văn Gemini/AURA mục tiêu thiên thể ghi lại rõ ràng Đa số đài thiên văn sử dụng đèn phát laser để giới hạn tầm nhìn qua kính thiên văn thao tác với hệ thống quang thích ứng Thường mục tiêu vật thể riêng biệt đôi gần hay đám đông đúc Nhưng phát triển đài thiên văn Nam Gemini (ảnh) cao vùng núi Andes thuộc Chile hứa hẹn mở rộng độ phân giải cao hệ thống quang thích ứng đến vùng nhìn rộng nhiều Các nhà nghiên cứu chiếu thử nghiệm laser tạo Hình 14 Ảnh Đài thiên văn Gemini/AURA “chòm sao” gồm ngơi sát bầu trời Cerro Pachón Với công suất phát 50 W – mạnh 1000 lần so với đèn laser cầm tay tiêu biểu – laser điều chỉnh sang chế độ phát xạ ánh sáng vàng đậm nguyên tử sodium bước sóng 589 nm Sau phân tách thành chùm tia rời nhau, ánh sáng laser chiếu sáng nguyên tử sodium có mặt tự nhiên lớp tầng khí quyển, cao độ chừng 90 km Những nguyên tử phát huỳnh quang bước sóng tạo năm ngơi nhân tạo, ngơi có bề ngang chừng 48 48 giây cung góc vùng chừng phút cung vng Nam Gemini sở sử dụng kĩ thuật đa chùm tia với laser sodium Nhà lãnh đạo dự án Celine d'Orgeville giải thích hệ thống Quang Thích ứng Đa Liên hợp (MCAO) Gemini cho phép độ 8,1 m đài thiên văn ghi lại hình ảnh sắc sảo vùng nhìn lên tới phút cung ngang [1/15 bề rộng biểu kiến Mặt Trăng] Trong năm tới, nhà thiên văn hi vọng bắt đầu sử dụng hệ thống MCAO để nghiên cứu vật thể đa dạng, từ đời thiên hà xa xơi Ít có hai sở khác theo đuổi hệ thống quang thích ứng sử dụng nhiều dẫn Vào năm 2007, kính thiên văn lớn Đài thiên văn Nam châu Âu kiểm tra hệ thống sử dụng dẫn tự nhiên, việc sử dụng bị hạn chế khó tìm vùng ngắm thiên văn thích hợp Cũng năm đó, Đài thiên văn MMT Arizona (ảnh) kiểm tra hệ thống sử dụng laser lục công suất lớn để tạo nhiều nhân tạo, sử dụng tán xạ Rayleigh khí tầng thấp Từ hình ảnh thiên văn sắc nét tìm kiếm sóng hấp dẫn việc tạo ngưng tụ Bose–Einstein đo tính chất ADN, laser có tác động to lớn nhiều lĩnh vực khác khoa học Chúng ta biết nhiễu loạn khí làm cho ngơi nhấp nháy, làm mờ nghiêm trọng ảnh chụp thiên văn Newton nhận điều tận hồi năm 1730, ông viết Opticks “Khơng khí mà qua nhìn lên sao, luôn bị rung động Phương thức chữa khơng khí trẻo tĩnh lặng nhất, thí dụ khơng khí người ta tìm thấy đỉnh núi cao tầng mây” Trên lí thuyết, kính thiên văn có đường kính lớn phân giải chi tiết nhỏ ảnh chụp thiên văn Nhưng nhịe ảnh nhiễu loạn khí lớn đến mức kính thiên văn mặt đất lớn ngày (đường kính – 10 m) chẳng trông rõ so với kính thiên văn đường kính 20 cm mà nhiều nhà thiên văn nghiệp dư sử dụng buổi tối cuối tuần Để khắc phục tình hình này, nhà thiên văn chuyển sang quang học thích nghi, kĩ thuật đo ảnh chộp nhanh nhiễu loạn khí 49 49 sau hiệu chỉnh cho biến dạng quang thu sử dụng gương có khả biến dạng đặc biệt (thường gương nhỏ đặt phía sau gương kính thiên văn) Vì nhiễu loạn khí thay đổi liên tục theo thời gian, nên phép đo hiệu chỉnh phải thực hàng trăm lần giây Những hệ quang học thích nghi ban đầu sử dụng ánh sáng phát sáng để đo nhiễu loạn Tuy nhiên, đa số vật thể thiên văn muốn nghiên cứu khơng có ngơi sáng đủ gần, bao quát bầu trời quang học thích nghi hạn chế Sau đó, vào đầu năm 1980, nhà thiên văn nhận họ sử dụng laser để tạo “ngôi sao” nhân tạo thay cho tự nhiên Sự sáng suốt mở rộng đáng kể phạm vi bao quát hệ quang thích nghi, laser chiếu vào hướng mục tiêu quan sát bầu trời Trong thời gian qua, hệ quang thích nghi “ngơi dẫn hướng” laser thật mang lại thành quả, đến mức kính thiên văn – 10 m ngày có hệ thống đèn hiệu laser riêng Các laser dùng đèn hiệu có cơng suất trung bình chừng – 15 W (một đèn trỏ laser tiêu biểu, trái lại, có cơng suất chưa tới mW) Thật vậy, dự luật liên bang yêu cầu đài thiên văn Mỹ phải tắt đèn laser họ có máy bay tiến đến gần; đài thiên văn phải đệ trình kế hoạch quan sát họ với Bộ huy Vũ trụ để tránh va chạm với tài sản vũ trụ nhạy cảm Hai loại laser chiếm ưu Thứ hệ chế tạo theo đơn đặt hàng phát vạch cộng hưởng vàng 589 nm sodium trung hịa, tạo ngơi dẫn hướng độ cao khoảng 95 km cách kích thích nguyên tử sodium có mặt tự nhiên khí tầng Trái Đất Loại thứ hai phát bước sóng màu lục chí bước sóng cực tím sử dụng tán xạ Rayleigh phân tử hạt bụi khí để tạo dẫn hướng độ cao 15-20 km Ưu điểm laser xanh laser 50 50 tử ngoại chúng có sẵn thị trường, khiến chúng rẻ tiền dùng hệ quang thích nghi khai thác ánh sáng màu vàng Nhờ quang học thích nghi ngơi dẫn hướng laser, kính thiên văn 8-10 m ngày có độ phân giải khơng gian tốt bước sóng quan sát hồng ngoại so với kính thiên văn vũ trụ Hubble, đơn giản kích cỡ lớn gương chúng Những kính thiên văn khổng lồ lắp đặt, thí dụ kính thiên văn ba mươi mét, kính thiên văn Magellan lớn, kính thiên văn cực Lớn châu Âu, có kế hoạch sử dụng nhiều dẫn hướng laser đồng thời Điều cho phép nhà thiên văn đo hiệu chỉnh nhiễu loạn khí tồn cột khơng khí 3D phía kính thiên văn Những hệ laser bội sử dụng kĩ thuật xạ quang – tương tự kĩ thuật dùng máy qt xạ quang trục lập trình hóa kĩ thuật chụp ảnh y khoa – để tái dựng lại đặc trưng nhiễu loạn, cho phép hiệu chỉnh quang thích nghi trường nhìn rộng nhiều so với kính thiên văn trước KẾT LUẬN Chúng ta chắn với bước tiến nghiên cứu laser người đạt ước mơ mà trước khó đạt Cơng nghệ laser công cụ đắc lực ngành khoa học nghiên cứu vũ trụ tương lai, hứa hẹn mở nhiều bất ngờ, giải mã bí ẩn không gian mà người chưa khám phá Đặc biệt, công nghệ laser phương án khả thi hiệu giúp người giải nhiều vấn đề như: ô nhiễm không gian, dọn rác vũ trụ, làm lệch hướng quỹ đạo thiên thạch, vấn đề lượng toàn cầu dần cạn kiệt hay góp phần nghiên cứu nhiều lĩnh vực khác Hiện nay, 51 51 giới nghiên cứu thử nghiệm ứng dụng công nghệ laser khơng gian nên đề tài trình bày cách tổng quan nghiên cứu đưa mà Thông qua nghiên cứu đề tài này, em có dịp trau dồi học hỏi thêm nhiều kiến thức thú vị hữu ích Bên cạnh đó, em cịn có hội rèn luyện nhiều kỹ năng, tự tìm hiểu ơn tập lại nhiều kiến thức chuyên nghành Đây thật hành trang thiết thực theo em bước đường sau TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Văn Nhạn, Vật lý Laser ứng dụng, Giảng Viên Trường Đại Học Cần Thơ Trần Đức Hân, Cơ sở kỹ thuật laser (2005), Nhà xuất giáo dục Đinh Văn Hồng- Trịnh Đình Chiến, Vật lý laser ứng dụng (2003), NXB Đại học quốc gia Hà Nội Douglas Feikema, Analysis of the Laser Propelled Lightcraft Vehicle, Glenn Research Center, Cleveland, Ohio, June 2000 Quang Phổ-Nguyễn Thị Thu Thủy (2004), Giảng Viên Trường Đại Học Cần Thơ http://360.thuvienvatly.com/index.php/bai-viet/dien-quang/583-tuong-laicua-khoa-hoc-hau-laser-5 http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/-giao-trinh-co-so-ky-thuat-laser.203599.html http://www.thongtincongnghe.com/article/12120 http://thuvienvatly.com/home/content/view/218/243/ 10 http:// www.Wikipedia.com 11 http://www HowStuffWorks.com 12 http://www.tin24.com 13.http://vatlyvietnam.org/home/index.php? option=com_content&view=article&id=253:saser-laser-am52 52 thanh&catid=81:tin-tuc-khoa-hoc-cong-nghe&Itemid=198 53 53 ... “Tìm hiểu số ứng dụng laser không gian? ?? cần tiến hành nghiên cứu MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Đề tài nghiên cứu với mục đích sau: Tìm hiểu cách tổng quát laser Những ứng dụng laser vào không gian đạt kết... xác định là: Tổng quan laser: khái niệm, lịch sử nghiên cứu laser, chế phát laser, cấu tạo máy phát laser, đặc điểm chùm tia laser Cơ sở lý thuyết laser Ứng dụng laser không gian PHẠM VI NGHIÊN... có cơng dụng hữu ích áp dụng nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật đời sống, tạo nên cách mạng khoa học kỹ thuật sau đời Một ứng dụng nhiều nhà khoa học giới quan tâm ứng dụng laser không gian Với