JAXA và ANA đã ký hợp đồng vào tháng 1 vừa qua nhằm tiến hành một nghiên cứu chung với một số đối tác khác bao gồm Đại học Keio. Dự án dựa trên đề xuất của Ayako Matsumoto, nhân viên ANA, người đã giành giải thưởng cao nhất với ý tưởng trên tại cuộc thi kinh doanh không gian “S-Booster” năm 2017 do Văn phòng Nội các phối hợp với JAXA - hãng hàng không và các công ty khác tổ chức.
Khoảng 100.000 chuyến bay đang được thực hiện hàng ngày trên khắp thế giới và nếu các hãng hàng không có thể giảm mức tiêu thụ nhiên liệu dù chỉ 1%, thì họ có thể tiết kiệm được đến 3,65 triệu tấn nhiên liệu mỗi năm, theo Matsumoto cho biết.
“Tiết kiệm nhiên liệu sẽ cho phép các hãng hàng không không chỉ cắt giảm chi phí mà còn hạn chế phát thải khí nhà kính”, cô Matsumoto nhấn mạnh.
Mức tiêu thụ nhiên liệu máy bay bị ảnh hưởng đáng kể bởi hướng và cường độ gió, đặc biệt là các luồng gió xoáy, những dải gió tương đối hẹp ở tầng trên của bầu khí quyển Trái đất. Máy bay chở thừa nhiên liệu sẽ tiêu thụ nhiều hơn do cân nặng đi kèm.
Thông thường, máy bay bay trên các tuyến đã định theo kế hoạch bay đã được đề xuất trước đó. Nhưng ANA, trong hơn một thập kỷ qua đã chuyển đường bay đang hoạt động trên Thái Bình Dương sang những tuyến hiệu quả nhất dựa trên dữ liệu dự báo thời tiết luôn cập nhật, theo đề xuất của Cơ quan Hàng không Nhật Bản và Hoa Kỳ.
Tuy nhiên, hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu còn bị hạn chế do không thể đặt các điểm quan sát cố định trên đại dương, không giống như trên bờ và họ chỉ có dữ liệu hạn chế về gió ở các tầng trên của bầu khí quyển.
Trong quá trình nghiên cứu giải pháp, cô Matsumoto quan tâm đến khả năng của một vệ tinh được trang bị hệ thống Doppler Lidar mà JAXA và các cơ quan khác đang nghiên cứu. Hệ thống như vậy có thể đo hướng và tốc độ của gió bằng cách phát ra chùm tia laser vào không khí và nhận lại ánh sáng bị tán xạ bởi các hạt bụi nhỏ trong khí quyển. Matsumoto tin rằng dữ liệu quan sát sẽ cho phép các hãng hàng không thiết lập đường bay hiệu quả hơn với thông tin về thời tiết được cập nhật chính xác hơn.
“Ngoài việc cắt giảm được nhiên liệu, việc sử dụng một vệ tinh mang theo hệ thống Doppler Lidar cũng có thể cải thiện độ chính xác của dự đoán về nhiễu loạn không khí và sự lan rộng của tro núi lửa”, cô Matsumoto nhận định.
Hiện tại, các hãng hàng không phát triển đường bay bằng cách sử dụng dữ liệu của khu vực tư nhân dựa trên thông tin ban đầu được phát hành bởi các cơ quan thời tiết và đặc biệt phục vụ cho nhu cầu của máy bay. Những dữ liệu này không được cập nhật theo thời gian thực và điều kiện thực tế trong bầu khí quyển có thể khác nhau theo thời gian các chuyến bay cất cánh, cô Matsumoto giải thích.
