Hướng dẫn quan sát vệ tinh nhân tạo cơ bản

Bạn đã bao giờ nhận thấy những “ngôi sao” chuyển động trên bầu trời sau hoàng hôn hoặc trước bình minh chưa? Chúng có thể là gì? Nếu chúng không nhấp nháy bằng đèn nhấp nháy, chúng ta có thể loại trừ máy bay. Rất có thể bạn đã nhìn thấy một vệ tinh liên lạc hoặc thậm chí là Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Những vật thể nhân tạo này không tự phát ra ánh sáng mà tỏa sáng bởi ánh sáng mặt trời phản chiếu — thường xuyên nhất là phản xạ lại các mảng năng lượng mặt trời lớn cung cấp năng lượng cho chúng.

Kể từ khi Sputnik 1 được phóng vào năm 1957, con người đã phóng hàng nghìn vệ tinh vào quỹ đạo Trái đất. Ngày nay, cả vệ tinh đang hoạt động và không hoạt động vẫn ở trên quỹ đạo, và mỗi năm số lượng vệ tinh phóng lên đều tăng thêm. Các vệ tinh hiện đại có thể đủ nhỏ để nằm gọn trong lòng bàn tay của bạn hoặc lớn như ISS với nhiều kích cỡ! Khi chúng ta theo dõi đường đi của chúng trên bầu trời đêm, các vệ tinh dường như di chuyển trên đường cao tốc xuyên qua vũ trụ.

Nhiều người không biết về chức năng của vệ tinh, chưa nói đến việc một số vệ tinh có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Vì vậy, chúng ta hãy xem xét sự khác biệt giữa vệ tinh tự nhiên và nhân tạo và xem qua một số mẹo hữu ích để quan sát các vệ tinh như ISS và các tài nguyên mà bạn có thể sử dụng để giúp dự đoán khi nào chúng sẽ bay qua vị trí của bạn.

Một số vệ tinh thường gặp

Vệ tinh tự nhiên

Về mặt kỹ thuật, vệ tinh là bất kỳ vật thể nào quay xung quanh một thực thể lớn hơn. Trong không gian, có các vệ tinh tự nhiên như tiểu hành tinh và hành tinh với các mặt trăng tương ứng của chúng. Mặt Trăng của chúng ta, quay quanh Trái Đất, là ví dụ hoàn hảo về vệ tinh tự nhiên. Trái Đất cũng là một vệ tinh vì nó quay quanh Mặt Trời.

Vệ tinh nhân tạo

Con người chế tạo vệ tinh trên Trái Đất và phóng chúng vào không gian để quay quanh Trái Đất hoặc các thiên thể khác cho những mục đích cụ thể. Những vật thể này được gọi là vệ tinh nhân tạo. Nhiều thiết bị đang hoạt động, nhưng một số đã chết hoặc lỗi thời. Ngoài các vệ tinh, các mảnh vỡ còn sót lại từ các phương tiện phóng có thể vẫn còn trong quỹ đạo — được gọi là “rác không gian”.

Các vệ tinh nhân tạo di chuyển nhanh chóng trên bầu trời đêm, truyền đi mọi thứ từ internet vệ tinh, điện thoại đến tín hiệu TV và thông tin liên lạc quân sự tối mật. Các vệ tinh khác giám sát Trái Đất hoặc chở các phi hành gia và khách du lịch vũ trụ lên ISS.

Hầu hết các vệ tinh hoạt động ngày nay đều nằm trong Quỹ Đạo Trái Đất Thấp (LEO). Đúng như tên gọi của nó, LEO là một vùng quỹ đạo cách bề mặt Trái Đất khoảng 160 đến 2.000 km (99 đến 1.242 dặm). Các vệ tinh sống trong khu vực này quay quanh Trái Đất một cách nhanh chóng, hoàn thành một quỹ đạo trong khoảng 90 phút và di chuyển với tốc độ khoảng 17.000 dặm một giờ! Tất cả các vệ tinh mà chúng ta có thể quan sát bằng mắt thường đều hoạt động trong LEO, bao gồm cả kính viễn vọng không gian Hubble (cách Trái đất khoảng 340 dặm) và Trạm Vũ trụ Quốc tế (cách Trái Đất khoảng 254 dặm).

Quỹ Đạo Trái Đất Trung Bình (MEO) là một vùng nằm trong khoảng từ 2.001 đến 35.785 km (1.243 đến 22.236 dặm) trên bề mặt Trái Đất. Các vệ tinh trong vùng này thường có quỹ đạo cực và số lượng ít hơn các vệ tinh LEO. Chúng được sử dụng chủ yếu cho hệ thống định vị toàn cầu (GPS) và các ứng dụng liên quan đến điều hướng khác.

Quỹ Đạo Địa Tĩnh (GSO), còn được gọi là Quỹ Đạo xích đạo không đồng bộ địa lý (GEO), là một quỹ đạo tròn cao 35.786 km (22.236 dặm) trên đường xích đạo của Trái đất. Vệ tinh địa tĩnh có chu kỳ quỹ đạo tuân theo sự quay của Trái đất trên trục của nó, hoàn thành một quỹ đạo trong khoảng 23 giờ, 56 phút và 4 giây. Điều này có nghĩa là chúng ở những vị trí cố định so với bề mặt Trái Đất. Các vệ tinh được sử dụng trong liên lạc, giám sát và thời tiết nằm trong quỹ đạo này. Vì chúng ở rất cao nên chúng ta không thể nhìn thấy chúng nếu không có kính thiên văn.

Trạm Vũ trụ Quốc tế

Được phóng vào năm 1998, Trạm Vũ trụ Quốc tế là vật thể nhân tạo lớn nhất quay quanh hành tinh của chúng ta. Một sự hợp tác quốc tế của năm cơ quan vũ trụ từ mười lăm quốc gia vận hành ISS. Vệ tinh nhân tạo dạng mô-đun và có thể sống được này đã ở trên quỹ đạo được gần 23 năm. Đây là một sự thật thú vị: ISS lớn gấp 4 lần Trạm vũ trụ Mir quay quanh Trái đất từ năm 1986 đến năm 2001, do Liên Xô và sau đó là Nga vận hành.

ISS là mục tiêu ưa thích của các nhà quan sát vệ tinh. Nó nằm ở phía trên Trái đất khoảng 220 dặm, di chuyển với tốc độ 5 dặm / giây hoặc khoảng 17.150 dặm / giờ và quay quanh Trái đất khoảng 90 phút một lần – bắt gặp 16 lần bình minh và hoàng hôn mỗi ngày. Vào mùa hè, khi đêm ngắn hơn, ISS có thể vẫn được Mặt trời chiếu sáng suốt đêm. Vì nó có các tấm pin mặt trời lớn, phản chiếu, ISS hiện là vật thể sáng nhất trong Quỹ đạo Trái đất thấp có thể nhìn thấy từ bề mặt Trái đất. Trên những con đèo thuận lợi, trạm vũ trụ trông giống như một ngôi sao mờ nhạt di chuyển trên bầu trời đang dần sáng. Nó có thể sáng tới -6 độ richter, sáng hơn sao Kim ở độ sáng lớn nhất của nó. Một số thậm chí đã báo cáo ISS sáng tới -8 độ trong điều kiện lý tưởng.

ISS sẽ nhanh chóng biến mất khi nó đi vào vùng bóng tối của Trái đất khi buổi tối đi qua. Nó cũng có thể đột ngột xuất hiện trở lại khi ló ra khỏi bóng của Trái đất khi buổi sáng đi qua.

Vệ tinh Iridium

Cách đây không lâu, vệ tinh Iridium thế hệ đầu tiên là một trong những vệ tinh phổ biến nhất được quan sát. Các bề mặt được đánh bóng của chúng sẽ phản chiếu ánh sáng mặt trời, khiến chúng nhanh chóng “bùng phát” trong vài giây và sau đó mờ đi khi chúng bay ngang qua bầu trời. Ngọn lửa rực rỡ của chúng có thể đạt tới -8 độ richter, gây ra một điệp khúc “oohs” và “aahs” trong các bữa tiệc của các ngôi sao hoặc các buổi họp mặt công cộng khác. Đáng buồn thay, pháo sáng Iridi đã biến mất do nhóm 66 vệ tinh iridi ban đầu đã ngừng hoạt động và được thay thế bằng các vệ tinh liên lạc mới không tạo ra pháo sáng. Nhưng thật là một kỷ niệm tuyệt vời!

Starlink

Thương vụ mới nhất của SpaceX của Elon Musk là Starlink. Tầm nhìn của ông là xây dựng một mạng lưới chòm sao khổng lồ bao gồm khoảng 42.000 vệ tinh nhỏ trong Quỹ đạo Trái đất thấp để bán và cung cấp truy cập Internet băng thông rộng cho hầu như tất cả mọi người trên hành tinh. Với ngày càng nhiều vệ tinh Starlink tham gia vào mạng lưới, chúng ngày càng trở nên phổ biến hơn. Nhìn từ Trái đất, vệ tinh Starlink giống như một chuỗi ngọc trai sáng – một “đoàn tàu” di chuyển theo đường thẳng trên bầu trời đêm, tạo ra một cảnh tượng ngoạn mục nhưng khác thường.

Tuy nhiên, Starlink cũng gây ra không ít tranh cãi. Các nhà thiên văn và cộng đồng đang bày tỏ lo ngại rằng vệ tinh Starlink có thể làm thay đổi diện mạo của bầu trời đêm đối với những người ngắm sao hiện tại và trong tương lai. Những sự xâm nhập thường xuyên của vệ tinh có thể làm ô nhiễm dữ liệu nghiên cứu khoa học và làm hỏng các hình ảnh chiêm tinh.

Các vệ tinh nhân tạo đáng chú ý khác

Dưới đây là một số vệ tinh nhân tạo yêu thích khác của chúng tôi mà bạn có thể thử phát hiện:

Kính viễn vọng không gian Hubble
Phòng thí nghiệm vũ trụ Tiangong-1 của Trung Quốc
SpaceX Dragon (khi ở trong quỹ đạo)

Các trang web và ứng dụng cho vệ tinh Spotting

Có rất nhiều trang web trực tuyến và ứng dụng để giúp lập kế hoạch phát hiện vệ tinh của bạn trước thời hạn. Bạn có thể chọn một vệ tinh phổ biến và tìm hiểu thời điểm cần quan sát, thời gian bắt đầu và kết thúc, hướng (phương vị), quỹ đạo, độ cao và các phần của bầu trời nơi vệ tinh sẽ đi vào, thoát ra hoặc biến mất.

Mẹo quan sát Vệ tinh Nhân tạo

Thời điểm tốt nhất để quan sát vệ tinh là buổi tối khi vầng sáng ở đường chân trời biến mất. Nếu bạn là người thích dậy sớm, bạn cũng có thể quan sát các vệ tinh trước bình minh — trước khi ánh sáng ở đường chân trời xuất hiện.
Nửa đêm không phải là thời gian lý tưởng để phát hiện các vệ tinh vì Trái đất chặn ánh sáng mặt trời chiếu tới các vệ tinh khi chúng đi qua, khiến chúng trở nên vô hình.
Cơ hội phát hiện các vệ tinh sẽ tốt nhất nếu bạn có thể tránh xa ô nhiễm ánh sáng thành phố và quan sát từ một địa điểm bầu trời tối.
Sử dụng ghế ngả lưng để giúp nâng đỡ cổ của bạn. Nhìn lên bầu trời sẽ thoải mái hơn nhiều trong thời gian dài.
Quét một phần rộng của bầu trời bằng mắt thường và tìm kiếm chuyển động. Các vệ tinh thường di chuyển từ tây sang đông, nhưng một số lại di chuyển từ bắc xuống nam hoặc ngược lại.
Ống nhòm 7X-8X góc rộng sẽ rất lý tưởng để quét bầu trời hoặc theo dõi các vệ tinh sau khi chúng được phát hiện.
Mặc dù có thể theo dõi các vệ tinh theo cách thủ công bằng kính thiên văn trường rộng, công suất thấp, nhưng đó là một thách thức. Một số nhà quan sát vệ tinh đã theo dõi thành công ISS bằng kính thiên văn của họ đã báo cáo rằng họ có thể phát hiện ra “hình chữ T” đặc biệt của nó.
Nếu may mắn, bạn có thể nhìn thấy hình bóng tối của một vệ tinh chạy ngang qua khi quan sát một vật thể sáng như Mặt trăng. Đừng chớp mắt, nếu không bạn sẽ bỏ lỡ nó.
Mùa hè là thời điểm tốt nhất để xem các vệ tinh vì nó có đêm ngắn nhất và các vệ tinh ở quỹ đạo Trái đất thấp được Mặt trời chiếu sáng lâu hơn.
Bạn phải chắc chắn rằng “ngôi sao” đang chuyển động mà bạn phát hiện không phải là một chiếc máy bay trước khi nhắm bút laser để chỉ ra nó. Nếu bạn không chắc chắn, đừng chĩa tia laser vào. Và tất nhiên, tuân theo tất cả các luật lệ địa phương trong quản lý việc sử dụng tia laser ở địa điểm của bạn.
Không bao giờ cố gắng xem bất kỳ vệ tinh nào đi ngang qua Mặt trời mà không có bộ lọc năng lượng mặt trời thích hợp. Mắt bạn có thể bị tổn thương vĩnh viễn.