Trái đất không phải là một hệ cô lập, hành tinh của chúng ta nhận được năng lượng và các hạt từ không gian bên ngoài. Một số hạt đó là thứ mà chúng ta gọi là tia vũ trụ, một nguồn bức xạ có nguồn gốc từ thiên thể. Nhìn chung, tia vũ trụ không ảnh hưởng tới con người chúng ta. Chúng ta đã có một khoảng thời gian dài tiến hóa dưới "cơn mưa" hạt ngoài Trái đất này. Tuy nhiên, nó ảnh hưởng đến công nghệ của chúng ta, gây ra những lỗi có thể gây hậu quả rất nghiêm trọng.
Các tia vũ trụ hầu như đều đến từ Mặt trời hoặc các sự kiện thiên thể như siêu tân tinh và những vật thể còn sót lại mà chúng để lại như sao xung hoặc lỗ đen. Các hạt này thường được tăng tốc đến tốc độ cực lớn để di chuyển qua các vịnh không gian rộng lớn và chạm tới bề mặt Trái đất.
Tia vũ trụ ảnh hưởng đến công nghệ của chúng ta.
Trên thực tế, hành tinh của chúng ta khá giỏi trong việc ngăn chặn lượng lớn bức xạ này. Từ trường của Trái đất vừa bẫy vừa làm chệch hướng nó và đôi khi những hạt này gây ra cực quang.
Khi tia vũ trụ năng lượng cao va chạm với các thiết bị điện tử, chúng có thể gây ra lỗi dữ liệu, hỏng hóc thiết bị, thậm chí là sự cố trạm vũ trụ. Ví dụ, vào năm 1998, một tia vũ trụ đã khiến vệ tinh GPS của Hải quân Mỹ bị vô hiệu hóa trong 4 giờ.
Tia vũ trụ có thể gây mất sóng vô tuyến và đốt cháy các thiết bị như điện thoại hoặc GPS, làm hỏng một phần hoặc thậm chí vô hiệu hóa tạm thời chúng, nhưng cũng có những hiệu ứng tinh vi hơn. Tia vũ trụ chạm vào chip silicon có thể gây ra nhiều loại lỗi khác nhau. Một lỗi phổ biến là lật bit, một lỗi bộ nhớ trong đó bit máy tính chuyển từ 0 sang 1 hoặc ngược lại. Nhiều hệ thống có thuật toán sửa lỗi để theo dõi điều này.
Nhưng còn có những lo ngại nghiêm trọng hơn. Việc sử dụng AI trong các hệ thống như ô tô tự lái có thể xảy ra loại lỗi này. Nó có thể dẫn đến việc xe hiểu sai biển báo hoặc không nhìn thấy người đi bộ cũng như các phương tiện khác.
Tia vũ trụ chạm vào chip silicon có thể gây ra nhiều loại lỗi khác nhau. (Ảnh minh họa).
Tia vũ trụ có thể tạo ra nhiễu sóng điện từ, ảnh hưởng đến tín hiệu radio và vệ tinh, gây ra gián đoạn thông tin liên lạc và dẫn đường. Điều này có thể đặc biệt nguy hiểm trong lĩnh vực hàng không và hàng hải, nơi sự giao tiếp chính xác là vô cùng quan trọng.
Cơn bão Mặt trời lớn nhất từng được phát hiện trong lịch sử nhân loại - Sự kiện Carrington - xảy ra vào năm 1859 và phá hủy các đường dây điện báo trên toàn thế giới - các đường dây điện báo bị quá tải và chập cháy do dòng điện cảm ứng do bão địa từ gây ra. Điều này dẫn đến mất điện trên diện rộng ở nhiều nơi trên thế giới.
Mặc dù không có ai thiệt mạng trực tiếp do sự kiện Carrington, nhưng nó gây ra thiệt hại kinh tế đáng kể và ảnh hưởng đến sự phát triển của công nghệ vào thời điểm đó.
Tia vũ trụ khiến các thiết bị điện tử bị giảm tuổi thọ.
Tia vũ trụ liên tục bắn phá các thiết bị điện tử, dẫn đến lão hóa sớm và giảm tuổi thọ. Đây là vấn đề cần quan tâm đối với các vệ tinh và tàu vũ trụ hoạt động trong môi trường không gian khắc nghiệt.
Nếu một cơn bão địa từ cỡ Sự kiện Carrington tấn công Trái đất vào thời điểm hiện tại, thì với sự phụ thuộc của chúng ta vào công nghệ, nó có thể ảnh hưởng đến thông tin liên lạc vô tuyến, GPS, vệ tinh, lưới điện và nhiều thứ khác.
Vì vậy việc đảm bảo công nghệ được sử dụng trong các công cụ, dụng cụ, thiết bị và phương tiện chúng ta sử dụng hàng ngày có khả năng chống chịu vũ trụ đang trở thành điều quan trọng hơn bao giờ hết.
Tuy nhiên, ở mặt tích cực, tia vũ trụ cung cấp cho các nhà khoa học thông tin về vũ trụ và sự hình thành của nó. Nghiên cứu tia vũ trụ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các hiện tượng vật lý năng lượng cao và sự tiến hóa của các ngôi sao. Ví dụ, việc nghiên cứu tia vũ trụ đã giúp các nhà khoa học phát hiện ra các hạt quark và gluon, những thành phần cơ bản của vật chất.
Nghiên cứu tia vũ trụ có thể dẫn đến phát triển các công nghệ mới, chẳng hạn như vật liệu chống bức xạ tốt hơn và thiết bị điện tử có khả năng chống tia vũ trụ cao hơn. Ví dụ, NASA đang phát triển các thiết bị điện tử mới sử dụng vật liệu graphene, có khả năng chống tia vũ trụ tốt hơn so với các vật liệu truyền thống.
Ngoài ra, một số loại tia vũ trụ có thể được sử dụng trong y học hạt nhân để chẩn đoán và điều trị bệnh ung thư. Ví dụ, tia gamma được sử dụng để tiêu diệt các tế bào ung thư trong cơ thể.
Nghiên cứu tia vũ trụ có thể dẫn đến phát triển các công nghệ mới. (Ảnh minh họa).
Tia vũ trụ là một phần tự nhiên của môi trường vũ trụ và có thể ảnh hưởng đến công nghệ Trái đất theo nhiều cách. Mặc dù có những tác động tiêu cực, nghiên cứu tia vũ trụ cũng mang lại nhiều lợi ích cho khoa học và công nghệ. Các nhà khoa học và kỹ sư đang không ngừng nỗ lực để phát triển các biện pháp bảo vệ công nghệ khỏi tia vũ trụ, đảm bảo sự an toàn và hiệu quả của các hệ thống điện tử trên Trái đất.