Cơ quan Vũ trụ Châu Âu Công bố Ảnh Ghép Màu Ban Đêm Hiệu Chuẩn Đầu Tiên về Châu Âu từ Trạm Vũ trụ Quốc tế

Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) vừa giới thiệu một bức ảnh ghép toàn cảnh ban đêm có độ trung thực cao về Châu Âu, đánh dấu lần đầu tiên có một sản phẩm tổng hợp màu sắc được tạo ra từ hình ảnh hiệu chuẩn chụp từ không gian. Sản phẩm trực quan chi tiết này được xây dựng từ hơn 7.000 bức ảnh do các phi hành gia trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) chụp trong suốt năm 2017. Cho đến năm 2021, ISS chính là nền tảng quỹ đạo chủ chốt có khả năng tạo ra những hình ảnh màu sắc chân thực, chất lượng cao về bề mặt Trái Đất vào ban đêm.

Độ phân giải không gian mà các bức ảnh của phi hành gia đạt được, chi tiết đến năm mét mỗi điểm ảnh, vượt trội đáng kể so với khả năng thu nhận thông thường của nhiều vệ tinh quan sát Trái Đất hiện đại. Tiến sĩ Alejandro Sánchez de Miguel, người đứng đầu sáng kiến 'Thành phố về Đêm', chỉ ra rằng phần lớn hình ảnh ban đêm hiện có của Châu Âu thường dựa trên các bản dựng nghệ thuật từ dữ liệu đơn sắc, thiếu đi thông tin phổ màu thực sự. Dự án 'Thành phố về Đêm' đã áp dụng các thuật toán trí tuệ nhân tạo kết hợp với sự đóng góp của khoa học công dân để xử lý ảnh thô và điều chỉnh các sai lệch quang học cố hữu trong quá trình thu nhận.

Sự khác biệt về sắc độ màu trong bức ảnh ghép này phản ánh trực tiếp công nghệ chiếu sáng chủ đạo tại các khu vực khác nhau của Châu Âu. Những vùng hiển thị sắc thái ấm hơn, hơi đỏ thường tương ứng với các nguồn sáng hơi natri thế hệ cũ. Ngược lại, những khu vực được chiếu sáng bằng ánh sáng trắng và xanh hơn cho thấy sự phổ biến rộng rãi của các thiết bị đèn LED (Light-Emitting Diode) hiện đại trong chiếu sáng đường phố. Sự chuyển dịch sang phổ ánh sáng trắng và xanh này đang là mối quan tâm khoa học, khi các chuyên gia cảnh báo rằng sự mở rộng của nó đang làm xói mòn các chu kỳ tự nhiên ban đêm, gây ra những thách thức về sinh thái và sinh lý học do ảnh hưởng đến nhịp sinh học.

Các nghiên cứu khoa học đã xác định được ba kết quả bất lợi chính liên quan đến xu hướng này: sự ức chế hormone melatonin điều chỉnh giấc ngủ, các phản ứng hành vi tiêu cực ở côn trùng và dơi, cùng với việc làm giảm khả năng quan sát các thiên thể. Tiến sĩ Sánchez de Miguel nhấn mạnh giá trị lịch sử của bộ dữ liệu hiệu chuẩn này, khẳng định nó mang lại cơ hội quan trọng để phân tích hồi cứu mức độ ô nhiễm ánh sáng trước kỷ nguyên của các vệ tinh nhạy cảm với màu sắc. Việc công bố bức ảnh ghép này vào cuối năm 2025 xác nhận tính ứng dụng tức thời của nó đối với công tác giám sát môi trường và nghiên cứu hiện tại.

Độ phân giải cao của hình ảnh do phi hành gia chụp đối lập rõ rệt với dữ liệu vệ tinh có độ phân giải thấp hơn, ví dụ như Dải Ngày-Đêm (DNB) của Thiết bị Chụp ảnh Hồng ngoại Khả kiến (VIIRS), vốn thường chỉ đạt độ phân giải khoảng 750 mét. Dự án 'Thành phố về Đêm', thu hút các nhà khoa học công dân qua các giai đoạn như 'Bầu trời Tối' và 'Lạc lối trong Đêm', nhằm mục đích lập danh mục và xác định tọa độ địa lý cho gần nửa triệu bức ảnh để lập bản đồ Trái Đất vào ban đêm bằng màu sắc chân thực. Nỗ lực này vô cùng quan trọng khi độ sáng ban đêm toàn cầu đã tăng khoảng 10% mỗi năm trong thập kỷ qua. Hơn nữa, việc áp dụng đèn LED, vốn được kỳ vọng giúp tiết kiệm năng lượng, đôi khi lại gây ra hiệu ứng 'phản hồi', làm tăng tổng lượng chiếu sáng và góp phần làm gia tăng ô nhiễm ánh sáng trên toàn cầu từ năm 2012 đến 2015 ở gần 60 quốc gia với mức tăng từ 110 đến 150 phần trăm. Chi phí chiếu sáng đường phố riêng tại lãnh thổ Liên minh Châu Âu trước đây được ước tính tiêu tốn 6,8 tỷ Euro mỗi năm, điều này cho thấy rõ cả khía cạnh kinh tế lẫn sinh thái của nghiên cứu này.