Trắc địa vệ tinh là kỹ thuật đo hình dạng và kích thước của Trái Đất bằng vệ tinh nhân tạo. Lĩnh vực này có từ năm 1957, ngay sau khi Liên Xô phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên là Sputnik. Kể từ đó, trắc địa vệ tinh đã trở thành một nhánh quan trọng của "trắc địa không gian" rộng hơn và dần phát triển thành một công cụ chính để nghiên cứu trường hấp dẫn của Trái Đất và xác định vị trí các vật thể.
Sự phát triển của trắc địa vệ tinh bắt đầu vào năm 1958 với các quan sát của Explorer 1 và Sputnik 2, cho phép chúng ta xác định chính xác độ dẹt của Trái Đất.
Công nghệ này được thúc đẩy hơn nữa vào những năm 1960 với sự ra đời của hệ thống vệ tinh Doppler và vệ tinh khinh khí cầu. Sự thành công của những sứ mệnh ban đầu này đã khiến nhiều quốc gia trên thế giới bắt đầu chú ý hơn đến việc sử dụng vệ tinh để xác định vị trí địa lý và đo trường hấp dẫn. Việc sử dụng rộng rãi hệ thống vệ tinh Transit, đặc biệt là vào những năm 1970, đã giúp thành lập Hệ thống trắc địa thế giới (WGS).
Mục tiêu chính của trắc địa vệ tinh bao gồm xác định hình dạng của Trái Đất, trường hấp dẫn và các biến đổi theo thời gian của nó, đồng thời quan sát các hiện tượng động lực học của Trái Đất như chuyển động của vỏ Trái Đất và sự dịch chuyển cực. Những dữ liệu này có giá trị to lớn đối với nhiều lĩnh vực như hải dương học, hàng hải và địa vật lý.
Các kỹ thuật đo đạc trắc địa vệ tinh thường được phân loại theo nền tảng thiết bị. Có thể chia thành ba loại:
Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) là hệ thống định vị vệ tinh nổi tiếng nhất, sử dụng phương pháp tam giác hóa từ nhiều vệ tinh để xác định vị trí máy thu trong phạm vi vài mét.
Công nghệ GPS cho phép người khảo sát xác định chính xác vị trí trên bề mặt Trái Đất. Ngoài GPS, còn có nhiều công nghệ khác như định vị Doppler và đo khoảng cách bằng laser, giúp cải thiện độ chính xác của phép đo ở nhiều mức độ khác nhau. Những tiến bộ công nghệ này cho phép chúng ta theo dõi chuyển động của Trái Đất và đo chính xác những thay đổi trong trường hấp dẫn của nó.
Mặc dù công nghệ trắc địa vệ tinh ngày càng tiến bộ, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc đo độ cao và trường hấp dẫn của bề mặt Trái Đất. Ví dụ, làm thế nào để liên tục duy trì các phép đo và quan sát có độ chính xác cao trong điều kiện khí hậu và môi trường thay đổi liên tục vẫn là một trong những trọng tâm nghiên cứu hiện nay. Khi công nghệ thu thập dữ liệu ngày càng tiến bộ, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về các quy luật vận hành và cấu trúc bên trong của Trái Đất trong tương lai.
Các nghiên cứu trong tương lai không chỉ tập trung vào những tiến bộ trong công nghệ đo lường mà còn liên quan sâu hơn đến khoa học hệ thống Trái Đất. Thông qua trắc địa vệ tinh, chúng ta có thể dự đoán chính xác hơn các thảm họa thiên nhiên, theo dõi những thay đổi về môi trường và hỗ trợ các nỗ lực phát triển bền vững toàn cầu.
Trắc địa vệ tinh không chỉ là công cụ đo đạc Trái Đất mà còn là cửa sổ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về hành tinh của mình.
Với sự trợ giúp của các công nghệ đo lường và quan sát có độ chính xác cao này, liệu chúng ta có thể khám phá thêm nhiều bí mật chưa biết của Trái Đất không?