Công nghệ kỳ diệu giúp 'chụp hình' mọi thứ bên dưới lòng đất

Không cần đào bới, Radar xuyên đất có thể “nhìn” xuống lòng đất bằng những xung sóng điện từ cực ngắn.

Thoạt nhìn, một thiết bị Radar xuyên đất (Ground Penetrating Radar - GPR) giống như chiếc xe đẩy nhỏ được kéo hoặc đẩy trên mặt đất. Nhưng bên dưới lớp vỏ ấy là một hệ thống có khả năng phát hiện những thứ mắt người hoàn toàn không nhìn thấy: đường ống, dây cáp, nền móng cũ, khoảng rỗng, lớp địa chất, mộ cổ hay thậm chí dấu vết của các công trình đã biến mất.

Ảnh: wessexarch.co

Nguyên lý của GPR thực ra khá giống radar thông thường, chỉ khác ở chỗ thay vì phát sóng vào không gian, nó hướng các xung sóng vô tuyến điện từ xuống lòng đất. Một bộ phát gửi những xung cực ngắn xuống dưới bề mặt, trong khi bộ thu chờ đợi tín hiệu phản xạ quay trở lại.

Điều khiến GPR “nhìn thấy” vật thể dưới đất không phải đơn giản vì vật đó là kim loại hay có hình dạng đặc biệt. Quan trọng hơn là sự khác biệt về tính chất điện từ giữa các vật liệu. Khi sóng đi qua đất rồi gặp một ranh giới có độ điện môi khác biệt đáng kể, chẳng hạn giữa đất và một đường ống, đá và đất, hoặc đất và một khoảng rỗng, một phần năng lượng sẽ phản xạ trở lại.

Ảnh: georadar.rtg-tengler

Máy ghi lại hai thông tin quan trọng: cường độ tín hiệu phản hồi và thời gian nó đi xuống rồi quay trở lại. Nếu biết vận tốc truyền sóng trong môi trường, các chuyên gia có thể ước tính độ sâu của cấu trúc bên dưới. Sóng truyền nhanh hay chậm phụ thuộc mạnh vào hằng số điện môi của vật liệu; nước, chẳng hạn, làm vận tốc sóng giảm đáng kể so với không khí.

Khi người khảo sát đẩy GPR đi theo một đường thẳng, máy liên tục thu hàng loạt tín hiệu. Ghép chúng lại, phần mềm tạo thành một radargram – hình ảnh dạng mặt cắt của lòng đất. Một đường ống nằm dưới đất có thể hiện lên như một đường cong hình hyperbol, trong khi các lớp địa chất có thể tạo thành những dải phản xạ liên tục.

Ảnh: prnewswire

Tuy nhiên, GPR không phải “tia X của Trái Đất”. Đất sét, nước ngầm và những môi trường có độ dẫn điện cao có thể làm tín hiệu suy giảm mạnh, khiến độ sâu khảo sát bị hạn chế. Ngược lại, cát hoặc sỏi khô thường tạo điều kiện thuận lợi hơn cho sóng radar truyền đi xa.

Chính vì vậy, GPR ngày nay được sử dụng trong khảo sát xây dựng, lập bản đồ đường ống ngầm, nghiên cứu địa chất, khảo cổ học và kiểm tra các công trình bê tông. Nó biến một mặt đất tưởng như hoàn toàn bình thường thành một “bức màn” có thể được đọc bằng sóng điện từ.

Giống cừu kỳ lạ với bốn sừng cong đối xứng và gần như không có đuôi

Phát hiện mộ cổ giữa sa mạc, hé lộ tấm gấm 2.000 năm tuổi

Giữa sa mạc khô cằn ở Tân Cương (Trung Quốc), các nhà khảo cổ phát hiện tấm gấm cổ ghi 8 chữ, hé lộ nhiều dấu tích lịch sử.

Sa mạc thường được xem là vùng đất khắc nghiệt, khô cằn và ít dấu vết của sự sống. Tuy nhiên, dưới những lớp cát tưởng như vô tận, nhiều nền văn minh cổ từng phát triển rực rỡ đã được bảo tồn qua hàng nghìn năm. Chính tại một khu vực như vậy ở Tây Bắc Trung Quốc, các nhà khảo cổ đã tìm thấy một hiện vật đặc biệt, trở thành một trong những phát hiện đáng chú ý của giới khảo cổ học Trung Quốc.

Câu chuyện bắt đầu từ các cuộc khảo sát khảo cổ tại di chỉ Niya, thuộc huyện Dân Phong, khu vực Hòa Điền, Tân Cương (Trung Quốc). Đây từng là một trung tâm quan trọng trên tuyến Nam của Con đường Tơ lụa, nơi diễn ra sự giao lưu giữa các cộng đồng ở Trung Nguyên và khu vực Trung Á. Trong thập niên 1990, đoàn khảo sát khảo cổ Trung Quốc - Nhật Bản tiến hành nghiên cứu và khai quật tại đây, qua đó phát hiện nhiều ngôi mộ cổ cùng số lượng lớn đồ dệt, đồ gỗ, đồ gốm và các vật tùy táng.

Đào móng xây nhà, dân làng phát hiện hơn 500 ngôi mộ cổ

Từ những mảnh ngọc và đồng bất ngờ lộ ra khi người dân đào móng xây nhà, các nhà khảo cổ lần theo dấu vết phát hiện một quần thể mộ cổ quy mô lớn.

Phát hiện bất ngờ dưới nền nhà

Tại ngôi làng thuộc thành phố Tam Môn Hiệp, tỉnh Hà Nam (Trung Quốc), một gia đình tiến hành sửa chữa nhà và đào đất để gia cố nền móng. Trong quá trình thi công, những người thợ bất ngờ phát hiện các mảnh hiện vật bằng ngọc và đồng nằm sâu dưới lòng đất.

Kho báu hàng chục kg vàng dưới lòng đất Iraq khiến giới khảo cổ kinh ngạc

Ẩn dưới nền một cung điện cổ ở Iraq, những món trang sức bằng vàng từng thuộc về hoàng gia Assyria đã ngủ yên hơn 2.500 năm trước khi được tìm thấy.

Nimrud, còn gọi là Kalhu, từng là một trong những kinh đô quan trọng của Đế quốc Tân Assyria. Thành phố nằm bên sông Tigris, thuộc miền bắc Iraq ngày nay, và phát triển đặc biệt dưới thời vua Ashurnasirpal II (883–859 TCN). Cung điện Tây Bắc của ông nổi tiếng với những phù điêu đá đồ sộ, nhưng bên dưới nền cung điện còn cất giấu một kho báu khiến giới khảo cổ kinh ngạc.

Đọc nhiều nhất

Tin mới