Trong lãnh vực khoa học, có thể nói kỹ thuật vệ tinh là một thứ “kỳ quan thế giới” ở thời đại này. Hiện có hơn 1.000 vệ tinh nhân tạo đang hoạt động ngoài không gian 24 tiếng mỗi ngày, bay quanh quỹ đạo trái đất, nối kết với những máy phát và nhận tín hiệu trên mặt đất ứng dụng vào rất nhiều lãnh vực, từ hệ thống đo lường, dự báo thời tiết đến phát sóng các chương trình truyền hình. Kể từ khi người ta phóng vệ tinh Sputnik I lên không gian vào năm 1957, kỹ thuật vệ tinh ngày càng đưa con người gần lại với nhau, dù là ở hai thị trấn kế cận hay ở hai đầu của trái đất, và phần nào làm cho trái đất của chúng ta nhỏ đi.
Một trong những kỹ thuật ngày càng được nhiều người sử dụng là hệ thống định vị toàn cầu (GPS), mà hiện nay có thể có tới 6,6 tỉ người sử dụng (hơn 90% dân số trên thế giới) qua những thiết bị di động như điện thoại hay máy tính bảng. Trong mấy thập niên qua, các nhà khoa học cũng đã sử dụng kỹ thuật vệ tinh kết hợp với GPS để theo dõi và kiểm đếm động vật hoang dã, tìm hiểu thêm về những chuyến di cư của chúng và ảnh hưởng của loài người lên môi trường sống của những động vật này.
Hơn 30 năm qua, những cuộc di cư của các giống động vật dưới nước cũng như trên trời được theo dõi bởi hệ thống vệ tinh Argos. Hệ thống vệ tinh này được phóng lên không gian năm 1978 và là một hợp tác nghiên cứu khoa học của Cơ quan Không gian Pháp, NASA, và Cơ quan Khí quyển và Hải dương Quốc gia (NOAA). Lúc đầu Argos chỉ được sử dụng cho việc nghiên cứu khí tượng học và hải dương học. Nhưng đến năm 1986, vì hệ thống vệ tinh này được thương mại hóa, nên các nhà khoa học đưa ý kiến mở rộng cho những nghiên cứu mới.
Kể từ đó, hệ thống vệ tinh Argos trở thành một dụng cụ nghiên cứu quan trọng dùng để nghiên cứu hải sinh học cũng như động vật trên đất liền với hơn 3.000 loài hiện đang được theo dõi bởi Argos. Tuy nhiên, kỹ thuật của Argos chỉ có thể theo dõi những loài động vật lớn, còn những động vật nhỏ bé thì không thể. Rất may là sắp tới đây, nhờ sự phát triển của khoa học, một hệ thống vệ tinh mới có tên là ICARUS (International Coorporation for Animal Research Using Space) sẽ được đưa vào sử dụng. Hệ thống vệ tinh này tập trung vào việc theo dõi các giống động vật nhỏ và hy vọng có thể giám sát 1.000 loại động vật nhỏ vào năm tới.
Các nhà nghiên cứu cho biết những giống chim nhỏ, bươm bướm, ong và dơi ăn trái sẽ được gắn một bộ phận phát tín hiệu tí hon (tiny transmitter) và được theo dõi trong suốt cuộc đời của chúng từ ngoài không gian khi một bộ phận nhận tín hiệu (receiver) dành riêng cho động vật hoang dã được gắn vào Trạm Không gian Quốc tế trong năm tới.
Theo các nhà khoa học, khả năng theo dõi những chuyển động của những sinh vật thật nhỏ bé từ giờ này sang giờ khác từ ngoài không gian sẽ là một cuộc cách mạng hóa sự hiểu biết của loài người về những cuộc di cư đường trường của loài chim, và có thể báo động cho chúng ta biết trước khi nào núi lửa phun và động đất. Và nó cũng sẽ giúp bảo vệ loài người tránh được những bệnh dịch lây lan bởi thú vật như SARS (hội chứng hô hấp cấp tính), dịch cúm gà và bệnh sốt West Nile.
Có nhiều giống vật mà cuộc sống của chúng gắn liền với sự di chuyển không ngừng, tuy nhiên, các nhà sinh vật học chỉ biết được chính xác một số rất ít, phần lớn là những giống lớn con. Nhưng với bộ phận nhận tín hiệu của ICARUS bay quanh quỹ đạo thấp, cách mặt đất khoảng 200 dặm, sẽ có khả năng theo dõi ngay cả những loài ong bướm.
Bước đầu, các nhà khoa học của ICARUS sẽ sử dụng những bộ phận phát tín hiệu nặng khoảng 5 gram, nhưng trong tương lai sẽ sử dụng những bộ phận nhỏ hơn, có thể dưới 1 gram, và như thế sẽ cho phép các nhà khoa học theo dõi được cả nhiều loại côn trùng.
Bởi vì loài vật có khả năng cảm nhận được trước những hoạt động địa chất sắp xảy ra, vì vậy các nhà khoa học dự tính những giống chim và những loài động vật khác sống gần vùng thường hay có thiên tai sẽ được gắn những bộ phận phát tín hiệu và chúng có thể báo cho chúng ta biết trước năm tiếng đồng hồ trước khi thiên tai xảy ra.
Các nhà khoa học không biết rõ vì sao loài vật có khả năng cảm nhận được sự chuyển dịch của lớp địa chất bên dưới trước loài người, hoặc thậm chí, trong một vài trường hợp, trước cả những máy đo địa chấn.
Một lý thuyết cho rằng các giống vật sống trong hoặc gần những mạch nước ngầm rất bén nhậy đối với bất cứ thay đổi hóa học trong mạch nước ngầm đó, vì vậy chúng có thể cảm nhận được những thay đổi thật nhỏ gây ra bởi những thay đổi hóa chất dưới lòng đất trước khi có những chuyển động địa chất.
Một giải thích khác là vì loài vật rất bén nhậy đối với những rung động ở xung quanh.
Ngoài ra, hệ thống vệ tinh ICARUS cũng có nhiều giá trị đối với các nhà bảo vệ môi trường.
Những phát triển không ngừng trong việc chế tạo ra những máy phát tín hiệu đường xa cực nhỏ qua hệ thống vệ tinh đã giúp các nhà điểu học (omithologists) hiểu thêm về những hoạt động của chim chóc vào lúc đầu xuân. Từ năm 2011, một số nhà nghiên cứu tại Anh đã cho gắn những bộ phận phát tín hiệu nhỏ bằng đầu đũa vào chân của 13 chú chim cu thuộc giống Anh Quốc. Và cứ khoảng đầu tháng Giêng, các nhà khoa học có thể thấy chúng bắt đầu bay trở về từ rừng rậm Congo và những chú chim này hoàn tất cuộc hành trình hằng năm dài 4.000 dặm vào khoảng giữa tháng Ba. Nhưng nhờ những tín hiệu nhận được, các nhà khoa học biết được đường bay của những con chim này rất khác nhau. Có con bay từ hướng Cameroon, con khác bay về từ hướng khu vực sông hồ thuộc Congo-Brazzaville, lại có con từ hướng Cộng hòa Dân chủ Congo và con khác theo hướng Cộng hòa Guinea Xích Đạo.
Địa điểm chính xác nơi mà khoảng 10-20 tỉ những con chim thiên di trên thế giới bay tới và bằng cách nào chúng biết được hướng bay của cuộc hành trình đầy gian nan xuyên qua các châu lục và đại dương mà không có một chút kinh nghiệm hay chỉ dẫn từ thế hệ cha mẹ của chúng vẫn còn là điều bí ẩn to lớn đối với sự hiểu biết của loài người.
Hơn nữa, các nhà nghiên cứu còn khám phá ra đường bay tới và từ châu Phi của những con chim cu thuộc xứ Welsh, Tô Cách Lan và Anh Quốc đều khác nhau. Có con bay đường vòng dài 1.850 dặm, có con thì bay theo đường chữ chi ngang qua sa mạc Sahara và con khác lại bay ngang Địa Trung Hải.
Cứ mỗi lần gắn thêm một bộ phận theo dõi vào chân một con chim thì các nhà nghiên cứu lại khám phá ra những điều lạ lùng về giống động vật này. Sự hiểu biết của những nhà nghiên cứu lại được mở mang thêm và nhiều câu hỏi thắc mắc từ bao lâu nay đã có câu trả lời. Họ biết được chính xác đường bay của chúng, nơi nào chúng dừng lại để kiếm thức ăn, thậm chí chúng bay cao bay thấp ra sao.
Giáo sư Bryan Watts, Giám đốc Trung tâm Bảo tồn Sinh học (Center for Conservation Biology) thuộc Đại học William and Marry, hiện đang nghiên cứu và theo dõi hoạt động của một giống chim mỏ nhát (whimbrels), là giống sinh đẻ ở tận Bắc cực và mùa đông thì về trú ở Venezuela. Qua những tín hiệu nhận được từ vệ tinh hé mở cho thấy một đời sống lạ lùng của giống chim này là chúng có thể bay một đoạn đường dài 3.500 dặm từ Virginia tới Alaska không ngừng nghỉ, cứ bay đều đặn với vận tốc 35-40 dặm một giờ trong suốt năm ngày liên tiếp. Các nhà nghiên cứu vẫn chưa hiểu được vì sao chúng lại có khả năng đặc biệt này.
Khoảng 10 năm trước, việc theo dõi bằng vệ tinh chỉ có thể áp dụng trên những loài động vật lớn với những máy phát tín hiệu cực mạnh, nhưng nay với những thiết bị nhỏ chạy bằng năng lượng mặt trời và chỉ bật mở hoạt động khi vệ tinh bay ngang qua đầu, đã giúp các nhà nghiên cứu ngày càng có khả năng theo dõi những loài nhỏ bé hơn.
Với khả năng của kỹ thuật vệ tinh tân tiến có thể theo dõi được hầu hết các giống chim, và sau này là những loài sâu bọ nhỏ xíu, hiện được xem là một lợi khí quan trọng trong việc bảo tồn thiên nhiên cũng như mang lại lợi ích thiết thực cho sức khỏe của con người, mà ngày càng cho thấy có sự liên hệ mật thiết trong những hoạt động giữa loài vật và loài người. Khoảng 70% những bệnh dịch trên thế giới, như SARS, sốt West Nile và cúm gà, là kết quả từ sự tiếp cận giữa người và thú vật.
Hiểu biết thêm về những cuộc di cư của những giống chim là điều rất cần đối với các nhà khoa học vì số chim thiên di như giống chích choè (wood warblers), giống chim sẻ có đốm (spotted flycatchers) và họa mi (nightingales) hiện đang suy giảm rất nhanh. Biết được đường bay của chim có thể giúp các nhà khoa học bảo vệ chúng và ngăn ngừa không để tỉ lệ nhiễm bệnh lên quá cao trong các loài động vật hoang dã.
Nhờ những tiến bộ của kỹ thuật cũng đã giúp các nhà khoa học làm việc hiệu quả hơn trong nỗ lực bảo tồn thiên nhiên trên trái đất nơi chúng ta đang sống.

Huy Lâm