thuha19051234
Pearl
6,4 triệu km là khoảng cách gần nhất đến mặt trời mà Tàu thăm dò Mặt trời Parker của NASA đã đạt được cho đến nay. Nó tương đương với việc đi xe qua điểm rộng nhất của Trái đất - đường xích đạo - 160 lần liên tiếp.
Con tàu thăm dò được phóng vào ngày 12 tháng 8 năm 2018, đã thiết lập một số cột mốc quan trọng kể từ đó, bao gồm cả việc trở thành chiếc tàu đầu tiên trong lịch sử chạm vào mặt trời. Một khoảng cách gần như vậy với ngôi sao lớn trong hệ mặt trời là chưa từng có trong lịch sử. Tàu thăm dò Helios 2 của NASA đã đến cách bề mặt mặt trời 43,5 triệu km vào năm 1976, đây cũng là con số khoảng cách gần nhất so với bất kỳ tàu vũ trụ nào khác vào thời điểm đó.
Trái đất của chúng ta cách mặt trời khoảng 150 triệu km, một nhà khoa học NASA nói rằng nếu 2 thiên thể đứng ở hai đầu đối diện của một sân bóng đá thì sức mệnh của Tàu thăm dò Mặt trời Parker sẽ đưa nó đến đường thẳng 4 thước của Mặt trời. Công nghệ thăm dò năng lượng mặt trời đã trải qua một chặng đường dài, tuy nhiên, các kỹ sư vẫn cần lưu ý một số hạn chế, và có lẽ trong tương lai gần chúng ta sẽ không gửi các phi hành gia vào hành trình "đi về phía mặt trời". Vậy Parker Solar Probe đã chạm vào mặt trời như thế nào và dự định tiếp theo của nó là gì?
Trước hết hãy xác định những rủi ro khi tiếp cận gần đến mặt trời.
Vầng sáng ló ra từ phía sau mặt trăng trong nhật thực mà chúng ta thường nhìn thấy là một vầng hào quang của mặt trời. Đó là một lớp plasma phồng rộp, nó đại diện cho phần trên cùng của bầu khí quyển mặt trời. Vàng corona (vành nhật hoa) cách bề mặt khoảng 1.300 dặm (2.100 km) và mở rộng ra ngoài không gian. Các phần khác nhau của nó đều rất nóng. Ở một số nơi vầng hào quang có thể nóng hơn bề mặt 300 lần. Chưa ai biết tại sao lại như vậy và NASA hy vọng rằng Tàu thăm dò Mặt trời Parker sẽ tìm thấy một số manh mối.
Đó chính là vị trí Tàu thăm dò Mặt trời Parker đi qua trong lần bay thứ 8 của nó lên mặt trời vào ngày 28 tháng 4 năm 2021. Tàu vũ trụ đã ở gần bề mặt mặt trời thông qua một khu vực trong vành nhật hoa được gọi là giả dòng. Nó là những công trình kiến trúc khổng lồ mọc lên từ mặt trời giống như những dải ruy băng, bạn có thể chiêm ngưỡng nó trong nhật thực. Chuyến bay đầu tiên kéo dài khoảng 4 giờ và Parker Solar Probe đã tiến gần 3,83 triệu dặm (6.16 triệu km) từ bề mặt mặt trời.
Nour Raouafi, nhà khoa học thuộc dự án Parker Solar Probe tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học John Hopkins cho biết "Bay rất gần mặt trời, Parker Solar Probe giờ đây cảm nhận được các điều kiện trong vành nhật hoa mà trước đây chúng ta chưa từng có. Chúng tôi thấy bằng chứng về việc ở trong vành nhật hoa từ dữ liệu từ trường, dữ liệu gió mặt trời và trực quan trong các hình ảnh ánh sáng trắng. Chúng tôi thực sự có thể nhìn thấy tàu vũ trụ bay qua các cấu trúc hình tròn có thể được quan sát từ Trái đất trong nhật thực toàn phần." Khi Tàu thăm dò Mặt trời Parker tiến gần mặt trời hơn, nó sẽ chuyển sang các chế độ chưa được khám phá và tạo ra những khám phá mới.
Hình ảnh này cho thấy khoảng cách của Tàu thăm dò Mặt trời Parker từ mặt trời đối với một số cột mốc và khám phá này
Giả sử như bạn không được mang theo bất cứ thứ gì ngoài một bộ quần áo vũ trụ trung bình của NASA thì bức xạ mặt trời sẽ cướp đi mạng sống của bạn trước khi bạn kịp chạm tới nửa con đường từ Trái đất đến Mặt trời. Rõ ràng đi tàu vũ trụ sẽ tốt hơn. Eric Christian, nhà khoa học nghiên cứu của NASA đã nói rằng một ngày nào đó có thể thiết kế một con tàu có thể đưa các phi hành gia con người một cách an toàn trong phạm vi 6,4 triệu km từ mặt trời.
Tuy nhiên, khi chúng ta nghĩ về một nhiệm vụ có tính rủi ro cao như vậy, hãy xem xét Parker Solar Probe hoạt động như thế nào?
Tàu thăm dò Mặt trời Parker của nghệ sĩ NASA này đi qua vùng gió mặt trời vào tháng 4 năm 2021
Để tàu thăm dò thực hiện công việc của mình, hệ thống bảo vệ nhiệt sẽ liên tục hướng về phía mặt trời. Lực đẩy luôn định hướng các tấm chắn vào đúng vị trí của nó. Những động cơ đẩy đó cần nhiên liệu để hoạt động, điều đó có thể khiến cho tàu vũ trụ sẽ đến lúc cạn kiệt nước. Theo NASA, Tàu thăm dò Mặt trời Parker được thiết kế để quay quanh mặt trời ít nhất 24 lần. Ngày 25 tháng 2 năm 2022, là lần tiếp cận thành công thứ 11 của nó. Hầu hết những lần vượt qua trước đó xảy ra khi mặt trời nằm giữa tàu vũ trụ và Trái đất không để lại đường ngắm trực tiếp. Tuy nhiên lần vượt qua thứ 11 này đã cho hơn 40 đài quan sát và hàng chục tàu vũ trụ có cơ hội huấn luyện các kính viễn vọng của họ trên tàu thăm dò để thu thập dữ liệu quý giá. Đó là những dữ liệu sẽ được truyền lại cho các nhà khoa học cho đến hết ngày 1 tháng 5 năm 2022, cho thấy sự nổi bật của mặt trời trước tầm ngắm của tàu thăm dò. Đó chính là ngọn lửa lớn nhất mà Tàu thăm dò mặt trời Parker đã chứng kiến kể từ khi nó được phóng.
Nhà khoa học dự án Nour Raouafi cho biết "Cú sốc từ sự kiện này đã ập đến trực diện với Parker Solar Probe, nhưng tàu vũ trụ được chế tạo để có thể chịu đựng được trước tình huống đã được dự tính này - nhằm thu thập dữ liệu trong những điều kiện khắc nghiệt nhất. Và với việc mặt trời ngày càng hoạt động nhiều hơn, chúng tôi cũng nóng lòng muốn xem các dữ liệu mà Parker Solar Probe thu thập khi nó ngày càng gần hơn."
Khi sứ mệnh của con tàu này hoàn thành vào năm 2025, sẽ không còn đủ nhiên liệu để giữ cho các động cơ đẩy hoạt động lâu hơn nữa. Các bộ phận không được bảo vệ của Tàu thăm dò Mặt trời Parker sau đó sẽ chuyển hướng về phía mặt trời và tan rã, biến tàu thăm dò thành bụi không gian.
Vào ngày 24 tháng 10 năm 1958, chưa đầy ba tháng sau khi chính quyền được thành lập, một trong những ủy ban của nó đã đưa ra một đề xuất đầy tham vọng : Gửi một tàu thăm dò nhân tạo ra ngoài hành tinh Sao Thủy để nhìn cận cảnh mặt trời. Sao Thủy cách mặt trời từ 46 và 70 triệu km, tàu thăm dò Mặt trời Parker sẽ đi xa bên trong quỹ đạo của hành tinh để thu thập thông tin về gió mặt trời. Hiện tượng này vẫn còn chưa được nghiên cứu tường tận nhưng nó có thể phá hủy các vệ tinh và thực sự làm hỏng tín hiệu GPS và liên lạc vô tuyến của chúng ta ở đây trên Trái đất. Nếu tàu thăm dò có thể giúp chúng ta tìm ra cách dự đoán những cơn gió này, nó có thể giúp thế giới tiết kiệm hàng nghìn tỷ đô la. Tuy nhiên, sự tò mò luôn phải trả giá, và cả những hành trình khám phá cũng như vậy.
Nguồn science.howstuffworks
Con tàu thăm dò được phóng vào ngày 12 tháng 8 năm 2018, đã thiết lập một số cột mốc quan trọng kể từ đó, bao gồm cả việc trở thành chiếc tàu đầu tiên trong lịch sử chạm vào mặt trời. Một khoảng cách gần như vậy với ngôi sao lớn trong hệ mặt trời là chưa từng có trong lịch sử. Tàu thăm dò Helios 2 của NASA đã đến cách bề mặt mặt trời 43,5 triệu km vào năm 1976, đây cũng là con số khoảng cách gần nhất so với bất kỳ tàu vũ trụ nào khác vào thời điểm đó.
Trái đất của chúng ta cách mặt trời khoảng 150 triệu km, một nhà khoa học NASA nói rằng nếu 2 thiên thể đứng ở hai đầu đối diện của một sân bóng đá thì sức mệnh của Tàu thăm dò Mặt trời Parker sẽ đưa nó đến đường thẳng 4 thước của Mặt trời. Công nghệ thăm dò năng lượng mặt trời đã trải qua một chặng đường dài, tuy nhiên, các kỹ sư vẫn cần lưu ý một số hạn chế, và có lẽ trong tương lai gần chúng ta sẽ không gửi các phi hành gia vào hành trình "đi về phía mặt trời". Vậy Parker Solar Probe đã chạm vào mặt trời như thế nào và dự định tiếp theo của nó là gì?
Trước hết hãy xác định những rủi ro khi tiếp cận gần đến mặt trời.
Nhiệt độ cao và bí ẩn vầng hào quang
Nhiệt độ khắc nghiệt chính là mối quan tâm rõ ràng nhất. Nhiệt độ bề mặt mặt trời là 10.340 độ F (5.726 độ C) quá ngột ngạt để có thể đến gần hơn. Điều kỳ lạ là khu vực xung quanh mặt trời còn nóng hơn chính nó.Vầng sáng ló ra từ phía sau mặt trăng trong nhật thực mà chúng ta thường nhìn thấy là một vầng hào quang của mặt trời. Đó là một lớp plasma phồng rộp, nó đại diện cho phần trên cùng của bầu khí quyển mặt trời. Vàng corona (vành nhật hoa) cách bề mặt khoảng 1.300 dặm (2.100 km) và mở rộng ra ngoài không gian. Các phần khác nhau của nó đều rất nóng. Ở một số nơi vầng hào quang có thể nóng hơn bề mặt 300 lần. Chưa ai biết tại sao lại như vậy và NASA hy vọng rằng Tàu thăm dò Mặt trời Parker sẽ tìm thấy một số manh mối.
Đó chính là vị trí Tàu thăm dò Mặt trời Parker đi qua trong lần bay thứ 8 của nó lên mặt trời vào ngày 28 tháng 4 năm 2021. Tàu vũ trụ đã ở gần bề mặt mặt trời thông qua một khu vực trong vành nhật hoa được gọi là giả dòng. Nó là những công trình kiến trúc khổng lồ mọc lên từ mặt trời giống như những dải ruy băng, bạn có thể chiêm ngưỡng nó trong nhật thực. Chuyến bay đầu tiên kéo dài khoảng 4 giờ và Parker Solar Probe đã tiến gần 3,83 triệu dặm (6.16 triệu km) từ bề mặt mặt trời.
Nour Raouafi, nhà khoa học thuộc dự án Parker Solar Probe tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học John Hopkins cho biết "Bay rất gần mặt trời, Parker Solar Probe giờ đây cảm nhận được các điều kiện trong vành nhật hoa mà trước đây chúng ta chưa từng có. Chúng tôi thấy bằng chứng về việc ở trong vành nhật hoa từ dữ liệu từ trường, dữ liệu gió mặt trời và trực quan trong các hình ảnh ánh sáng trắng. Chúng tôi thực sự có thể nhìn thấy tàu vũ trụ bay qua các cấu trúc hình tròn có thể được quan sát từ Trái đất trong nhật thực toàn phần." Khi Tàu thăm dò Mặt trời Parker tiến gần mặt trời hơn, nó sẽ chuyển sang các chế độ chưa được khám phá và tạo ra những khám phá mới.
Bức xạ quá lớn
Mặt trời phát ra một lượng bức xạ khổng lồ, bao gồm một số dạng mà chúng ta coi là ánh sáng nhìn thấy được. Các loại bức xạ nguy hiểm càng tăng lên khi tiến đến gần mặt trời hơn. Mức độ phóng xạ cao trong không gian sâu có thể liên quan đến các vấn đề tim mạch. Một cuộc khảo sát được tiến hành vào năm 2016 cho thấy các phi hành gia bay bên ngoài quỹ đạo Trái đất tầm thấp có nhiều khả năng chết vì đau tim hoặc đột quỵ hơn so với các phi hành gia ở gần hành tinh quê hương của chúng ta.Giả sử như bạn không được mang theo bất cứ thứ gì ngoài một bộ quần áo vũ trụ trung bình của NASA thì bức xạ mặt trời sẽ cướp đi mạng sống của bạn trước khi bạn kịp chạm tới nửa con đường từ Trái đất đến Mặt trời. Rõ ràng đi tàu vũ trụ sẽ tốt hơn. Eric Christian, nhà khoa học nghiên cứu của NASA đã nói rằng một ngày nào đó có thể thiết kế một con tàu có thể đưa các phi hành gia con người một cách an toàn trong phạm vi 6,4 triệu km từ mặt trời.
Tuy nhiên, khi chúng ta nghĩ về một nhiệm vụ có tính rủi ro cao như vậy, hãy xem xét Parker Solar Probe hoạt động như thế nào?
Làm thế nào để giữ cho tàu thăm dò có nhiệt độ ổn định
Để bảo vệ hầu hết các thiết bị thu thập dữ liệu của mình, Parker Solar Probe đã được trang bị một tấm chắn nhiệt được chế tạo riêng , bao gồm hai tấm ván carbon-composite, một lớp sơn phản chiếu bên ngoài và một lõi xốp nhẹ. Tấm chắn trông giống như mai của một con ốc sên. Thay vì bao bọc toàn bộ đầu dò, nó nằm ở một bên, khi đối diện mặt trời, "hệ thống bảo vệ nhiệt" này bảo vệ các thiết bị đằng sau nó khỏi bức xạ nhiệt mạnh gấp 475 lần so với bất kỳ thứ gì mà vệ tinh quay quanh Trái đất trải qua.
Để tàu thăm dò thực hiện công việc của mình, hệ thống bảo vệ nhiệt sẽ liên tục hướng về phía mặt trời. Lực đẩy luôn định hướng các tấm chắn vào đúng vị trí của nó. Những động cơ đẩy đó cần nhiên liệu để hoạt động, điều đó có thể khiến cho tàu vũ trụ sẽ đến lúc cạn kiệt nước. Theo NASA, Tàu thăm dò Mặt trời Parker được thiết kế để quay quanh mặt trời ít nhất 24 lần. Ngày 25 tháng 2 năm 2022, là lần tiếp cận thành công thứ 11 của nó. Hầu hết những lần vượt qua trước đó xảy ra khi mặt trời nằm giữa tàu vũ trụ và Trái đất không để lại đường ngắm trực tiếp. Tuy nhiên lần vượt qua thứ 11 này đã cho hơn 40 đài quan sát và hàng chục tàu vũ trụ có cơ hội huấn luyện các kính viễn vọng của họ trên tàu thăm dò để thu thập dữ liệu quý giá. Đó là những dữ liệu sẽ được truyền lại cho các nhà khoa học cho đến hết ngày 1 tháng 5 năm 2022, cho thấy sự nổi bật của mặt trời trước tầm ngắm của tàu thăm dò. Đó chính là ngọn lửa lớn nhất mà Tàu thăm dò mặt trời Parker đã chứng kiến kể từ khi nó được phóng.
Nhà khoa học dự án Nour Raouafi cho biết "Cú sốc từ sự kiện này đã ập đến trực diện với Parker Solar Probe, nhưng tàu vũ trụ được chế tạo để có thể chịu đựng được trước tình huống đã được dự tính này - nhằm thu thập dữ liệu trong những điều kiện khắc nghiệt nhất. Và với việc mặt trời ngày càng hoạt động nhiều hơn, chúng tôi cũng nóng lòng muốn xem các dữ liệu mà Parker Solar Probe thu thập khi nó ngày càng gần hơn."
Khi sứ mệnh của con tàu này hoàn thành vào năm 2025, sẽ không còn đủ nhiên liệu để giữ cho các động cơ đẩy hoạt động lâu hơn nữa. Các bộ phận không được bảo vệ của Tàu thăm dò Mặt trời Parker sau đó sẽ chuyển hướng về phía mặt trời và tan rã, biến tàu thăm dò thành bụi không gian.
Sứ mệnh khám phá gió mặt trời
Vào ngày 24 tháng 10 năm 1958, chưa đầy ba tháng sau khi chính quyền được thành lập, một trong những ủy ban của nó đã đưa ra một đề xuất đầy tham vọng : Gửi một tàu thăm dò nhân tạo ra ngoài hành tinh Sao Thủy để nhìn cận cảnh mặt trời. Sao Thủy cách mặt trời từ 46 và 70 triệu km, tàu thăm dò Mặt trời Parker sẽ đi xa bên trong quỹ đạo của hành tinh để thu thập thông tin về gió mặt trời. Hiện tượng này vẫn còn chưa được nghiên cứu tường tận nhưng nó có thể phá hủy các vệ tinh và thực sự làm hỏng tín hiệu GPS và liên lạc vô tuyến của chúng ta ở đây trên Trái đất. Nếu tàu thăm dò có thể giúp chúng ta tìm ra cách dự đoán những cơn gió này, nó có thể giúp thế giới tiết kiệm hàng nghìn tỷ đô la. Tuy nhiên, sự tò mò luôn phải trả giá, và cả những hành trình khám phá cũng như vậy.
Nguồn science.howstuffworks
