Một sợi cáp quang dài gần 5 km được chôn dưới Đại học Stanford có thể phát hiện 800 cơn địa chấn trong một năm, điều này giúp con người có thể tránh và giảm nhẹ thiệt hại do động đất gây nên.
Khi nói đến động đất thì cảnh báo càng sớm càng tốt. Dù các máy đo địa chấn hiện tại có thể nhận ra những sự rung lắc nhẹ với độ chính xác cao nhưng chúng có tầm hoạt động khá hạn chế và chi phí đắt đỏ. Một nghiên cứu gần đây của Đại học Stanford đã chứng minh rằng một mạng lưới phát hiện động đất rộng lớn đã có thể tồn tại ngay dưới chân chúng ta: Cáp quang internet tốc độ cao.
Thiết bị theo dõi dư chấn ( Ảnh: Khoahoc.tv)
Với các sợi quang hoạt động bằng cách đưa tín hiệu ánh sáng vào một sợi thủy tinh, các nhiễu nhỏ của tín hiệu đó có thể được đo khi chúng phản hồi trở lại. Công nghệ này, được gọi là cảm nhận âm học phân tán (DAS – Distributed Acoustic Sensing), đã được ứng dụng trong ngành công nghiệp dầu khí.
Dưới lòng đất đang tồn tại một hệ thống cáp quang dày đặc (Ảnh: Thông tin công nghệ)
Eileen Martin, đồng tác giả của nghiên cứu cho hay: “DAS hoạt động được khi ánh sáng di chuyển dọc theo sợi cáp, nó gặp các tạp chất khác nhau trong thủy tinh và bị phản hồi trở lại. Nếu sợi cáp đều thì tín hiệu phản hồi về không thay đổi, nhưng nếu sợi không đều do rung hoặc căng, tín hiệu sẽ thay đổi“.
Để kiểm tra khả năng giám sát và đo đạc động đất, sợi cáp quang dài 5 km được chôn bên dưới Đại học Stanford theo hình 8, được lắp thêm các máy dò laser chuyên dụng để ghi lại bất kỳ động tác nào.
Đại học Stanford (Ảnh: AMEC)
Đài quan sát địa chấn cáp quang của nghiên cứu này đã hoạt động vào tháng 9/2016, và nó đã ghi nhận hơn 800 cơn địa chấn trong năm đầu tiên, từ các rung chấn nhỏ đến trận động đất mạnh 8.2 độ richter đã tàn phá miền Trung Mexico đầu tháng 9 năm nay, xảy ra cách Stanford gần 3.220 km. Trong một trường hợp, đài quan sát nhận được 2 trận động đất từ cùng một nguồn, với cường độ là 1,6 và 1,8 richter.
Một góc đại học Stanford (Ảnh: heritage)
Biondo Biondi, một thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết: “Qua nghiên cứu cho thấy cả hai trận động đất đều có cùng dạng sóng bởi chúng bắt nguồn từ cùng một vị trí, nhưng biên độ của chúng khác nhau. Điều này chứng tỏ rằng đài quan sát địa chấn cáp quang có thể phân biệt chính xác các trận động đất có cường độ khác nhau“.
Trong khi đài quan sát địa chấn cáp quang đã cho thấy một số kết quả ban đầu khá tốt và đầy hứa hẹn, các nhà nghiên cứu vẫn cho rằng các máy đo địa chấn truyền thống vẫn nhạy hơn để theo dõi các trận động đất, nhưng hệ thống của họ có những ưu điểm khác. Cụ thể, nó đã có mặt ở nhiều nơi, chỉ cần chờ đợi để được khai thác và sử dụng. Điều đó khiến cho nó rẻ và phổ biến hơn, tạo ra một giải pháp hợp lý hơn để nghiên cứu động đất và nâng cao hoạt động của các hệ thống cảnh báo sớm.
Sơn Tùng
