Đội ngũ Đức-Indonesia Lập Bản đồ Đáy biển Mới Bằng Công nghệ Ánh sáng

Một trong những sứ mệnh hải dương học tiên tiến nhất trong thập kỷ đã vừa kết thúc thành công tại vùng biển ngoài khơi một hòn đảo nhỏ của Indonesia. Các nhà nghiên cứu đến từ Đại học HafenCity (HCU) ở Hamburg và Viện Công nghệ Bandung (ITB) đã lần đầu tiên kết hợp dữ liệu từ hai hệ thống lidar – một trên không và một dưới nước – nhằm tạo ra một mô hình ba chiều chi tiết về khu vực ven biển.

Dự án mang tính đột phá này, được Viện Đo lường Vật lý Fraunhofer (Fraunhofer IPM) hỗ trợ, được xem là bước tiến quan trọng hướng tới thế hệ lập bản đồ đại dương mới. Điểm khác biệt cốt lõi là công nghệ này dựa trên ánh sáng thay vì sóng âm thanh truyền thống.

Sự Kết Hợp Giữa Bầu Trời và Độ Sâu

Các kỹ sư đã triển khai máy quét laser trên không ABS (Airborne Laser Scanner) cùng với lidar dưới nước ULi (Underwater Lidar). Đây là hai công cụ có khả năng “nhìn thấy” cùng một không gian nhưng từ các chiều khác nhau: từ trên cao và từ bên trong lòng nước.

ABS, được lắp đặt trên một phương tiện bay, chịu trách nhiệm tạo ra bức tranh toàn cảnh về địa hình ven biển. Trong khi đó, ULi, được phát triển bởi Fraunhofer IPM, đã xây dựng mô hình dưới nước cực kỳ chính xác với độ phân giải milimet, ghi lại tới 100.000 điểm mỗi giây.

Sự hoạt động đồng bộ này đã lần đầu tiên cho phép hợp nhất dữ liệu trên không và dưới nước vào một hệ thống duy nhất. Điều này giúp các nhà khoa học quan sát đường bờ biển như một cấu trúc sống động, nơi ánh sáng phản chiếu, khúc xạ và phác họa nên địa hình đáy đại dương.

Khoa Học Ánh Sáng và Nước

Điều kiện tại đảo Prambuka được đánh giá là lý tưởng, với tầm nhìn lên đến 12 mét. Nhờ đó, đội ngũ đã có thể thử nghiệm lần đầu tiên quy trình hiệu chuẩn kép ánh sáng: từ trên không và dưới nước.

Để kiểm tra độ chính xác ở độ sâu, các vật thể đặc biệt đã được lắp đặt, đóng vai trò là “phao tiêu” cho cả hai hệ thống lidar. Dữ liệu thu được chứng minh rằng công nghệ này có khả năng thay thế ngay cả các hệ thống sonar tiên tiến nhất.

Nó cho phép ghi nhận các vật thể với độ chính xác đến từng milimet, ngay cả ở độ sâu hàng trăm mét.

Giáo sư Harald Sternberg, Trưởng phòng Thủy văn và Trắc địa tại HCU, đã nhận xét về thành tựu này:

“Đây là lần đầu tiên chúng tôi có được một bức tranh 3D hài hòa, toàn diện về thế giới dưới nước. Ánh sáng đang trở thành công cụ nhận thức – và là cầu nối giữa biển cả và bầu trời.”

Đại Dương – Phản Chiếu Công Nghệ Tương Lai

Sự phát triển này mở ra những triển vọng mới trong việc giám sát các hệ sinh thái biển. Đồng thời, nó cũng hỗ trợ kiểm soát cơ sở hạ tầng quan trọng, từ các trang trại điện gió ngoài khơi cho đến các giàn khoan dầu khí.

Việc hợp nhất dữ liệu từ hệ thống ABS và ULi đã minh chứng rõ ràng cách thức tương tác giữa các phương pháp khoa học khác nhau có thể hé lộ những tầng lớp đại dương mà trước đây chúng ta không thể nhìn thấy.

Dự án này là một lời nhắc nhở sâu sắc: đại dương không chỉ là một thế lực tự nhiên, mà còn là tấm gương phản chiếu Trái Đất, nơi mỗi giọt nước đều chứa đựng công nghệ ánh sáng và khát vọng của nhân loại muốn nhìn sâu hơn vào thế giới.