Mỹ bắt đầu sứ mệnh thám hiểm Mặt trời từ năm 2018

Khoác bên ngoài lớp vỏ bảo vệ là các tấm pin mặt trời dày khoảng 5 inch, tàu thám hiểm Parker Solar Probe của Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ NASA sẽ khám phá bầu khí quyển của Mặt trời trong một sứ mệnh bắt đầu từ mùa Hè năm 2018.

Ảnh minh hoạ

Theo CNN, tất nhiên đây không phải là hành trình mà bất kỳ con người nào cũng có thể thực hiện, do đó NASA sẽ cử một con tàu tự hành cao khoảng 10 foot (6,7m) tham gia sứ mệnh lịch sử - đến gần Mặt trời hơn bất kỳ tàu vũ trụ nào đã từng đạt được trước đó.

Tàu thám hiểm này sẽ phải chịu được nhiệt và phóng xạ mà chưa từng một tàu vũ trụ nào trải qua, nhưng sứ mệnh được thiết kế đặc biệt này cũng sẽ giải quyết những câu hỏi mà trước đó không thể trả lời. Các nhà nghiên cứu cho rằng hiểu về Mặt trời chi tiết hơn cũng có thể làm sáng tỏ; Trái đất và vị trí của nó trong hệ Mặt trời.

Đây là sứ mệnh đầu tiên của NASA đến Mặt trời và bầu khí quyển ngoài cùng của nó, gọi là Corona.

Hôm qua, ngày 31/5, chiếc tàu này – ban đầu gọi là Solar Probe Plus – đã được đổi tên thành Parker Solar Probe để vinh danh nhà thiên văn học Eugene Parker.

"Đây là lần đầu tiên NASA đặt tên một chiếc tàu vũ trụ theo tên một cá nhân đương thời", Thomas Zurbuchen, quản trị viên liên kết của Cơ quan Sứ mệnh Khoa học NASA ở Washington nói. "Đó là một minh chứng cho tầm quan trọng của ông đã sáng lập ra một lĩnh vực khoa học mới, cũng là nguồn cảm hứng cho nghiên cứu của tôi và nhiều câu hỏi khoa học quan trọng NASA đang tiếp tục nghiên cứu và hiểu rõ hơn mỗi ngày".

Ông Parker đã xuất bản nghiên cứu dự báo của mình về sự tồn tại của gió Mặt trời vào năm 1958, khi ông còn là một giáo sư trẻ của Viện Enrico Fermi thuộc Đại học Chicago. Vào lúc đó, các nhà thiên văn học tin rằng không gian giữa các hành tinh là chân không. Bài báo đầu tiên của Parker đã bị bác bỏ, nhưng nó đã được một đồng nghiệp, nhà thiên văn học Subrahmanyan Chandrasekhar, cứu vãn. Ông Chandrasekhar được trao Giải Nobel Vật lý năm 1983.

Chưa đầu hai năm sau khi nghiên cứu của Parker được công bố, lý thuyết của ông về gió Mặt trời đã được xác nhận bằng các quan sát vệ tinh. Nghiên cứu của ông đã cách mạng hoá hiểu biết của chúng ta về Mặt trời là không gian liên hành tinh. Ông hiện là giáo sư danh sự ở Đại học Chicago.

"Tôi rất vinh hạn được liên quan đến một sứ mệnh không gian lịch sử như vậy", Parker nói.

Parker Solar Probe sẽ được trang bị một con chip với những hình ảnh của Parker và tác phẩm cách mạng của ông, cũng như một chiếc đĩa đựng bất kỳ thứ gì mà Parker mong muốn – là thông điệp ông gửi đến Mặt trời.

Tàu thăm dò cuối cùng sẽ quay quanh quỹ đạo trong vòng 3,7 triệu dặm của bề mặt của Mặt trời. Các quan sát và dữ liệu có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về vật lý của các ngôi sao, thay đổi những gì chúng ta biết về Corona bí ẩn, tăng sự hiểu biết về gió Mặt trời và giúp cải thiện dự báo các sự kiện thời tiết không gian quan trọng. Những sự kiện này có thể tác động đến vệ tinh và phi hành gia cũng như Trái đất – bao gồm hệ thống lưới điện, tiếp xúc phóng xạ trên các chuyến bay, theo NASA.

Các mục tiêu của sứ mệnh bao gồm "theo dõi luồng năng lượng nóng lên và tăng tốc ánh sáng và gió Mặt trời, xác định cấu trúc và tính năng động của plasma và từ trường tại các nguồn gió Mặt trời, khám phá các cơ chế đẩy nhanh và vận chuyển các hạt năng lượng".

"Chúng ta đã và quỹ đạo của Sao Thuỷ và làm được những điều tuyệt vời, nhưng cho đến khi bạn đi và chạm vào Mặt trời, bạn mới có thể trả lời những câu hỏi này", ông Fox nói. "Tại sao chúng ta mất đến 60 năm? Những vật liệu cần thiết không tồn tại để cho phép chúng ta làm điều đó. Chúng ta phải làm một chiếc vỏ chắn nhiệt. Một cái gì đó có thể chịu được nhiệt độ sự thay đổi cực nóng và lạnh của quỹ đạo Mặt trời là một cuộc cách mạng".

Gió Mặt trời là dòng chảy các khí tích điện từ Mặt trời hiện diện trong hầu hết hệ Mặt trời. Gió này gào thét qua Trái đất ở tốc độ một triệu dặm mỗi giờ, và những rối loạn của gió Mặt trời gây ra thời tiết vũ trụ thất thường làm ảnh hưởng hành tinh của chúng ta.

Thời tiết vũ trụ có thể nghe không giống như thứ gì đó không làm Trái đất lo ngại nhưng theo các khảo sát của Học viện Quốc gia về Khoa học Mỹ đã ước tính rằng một sự kiện mặt trời không dự báo trước có thể gây thiệt hại đến 2 tỷ USD ở Mỹ và làm cho nhiều khu vực trên đấy Mỹ mất điện cả năm trời.

Để vươn đến một quỹ đạo quanh Mặt trời, tàu thám hiểm Parker Solar Probe sẽ phải 7 lần bay qua Sao Kim, chủ yếu để cung cấp cho tàu sự hỗ trợ lực hấp dẫn, thu hẹp quỹ đạo của nó quanh Mặt trời trong một quá trình đến gần 7 năm.

Tàu thám hiểm cuối cùng sẽ lại gần Mặt trời hơn Sao Thuỷ. Khoảng cách gần Mặt trời đến mức đủ để tàu thám hiểm theo dõi gió Mặt trời tăng tốc từ siêu thanh đến cực siêu thanh.

Khi ở vị trí gần Mặt trời nhất, tàu thám hiểm có lớp vỏ pin mặt trời carbon-composite dày 4,5 inch (gần 12 cm) sẽ phải chịu được nhiệt độ đến 2.500 độ F (1.371 độ C). Nhờ thiết kế của nó, bên trong tàu vũ trụ và các thiết bị của nó vẫn giữ được ở nhiệt độ phòng thoải mái.

Tàu thám hiểm Mặt trời sẽ đạt tốc độ 450.000 mph (724.204 km/h) khi bay quanh Mặt trời. Trên Trái đất, tốc độ này sẽ cho phép một người đi từ Philadelphia đến Washington chỉ trong một giây, NASA cho biết. Sứ mệnh cũng sẽ xuyên qua nguồn gốc của các hạt năng lượng Mặt trời có năng lượng cao nhất.

Sứ mệnh sẽ kết thúc vào tháng 6/2025.

Nhà khoa học Parker nói: "Thám hiểm Mặt trời sẽ đi đến một vùng không gian mà con người chưa từng thám hiểm trước đó. Thật là thú vị khi chúng ta cuối cùng sẽ có thể nhìn thấy nó. Có người sẽ muốn biết chi tiết về những gì đang xảy ra trong gió Mặt trời. Tôi tin chắc rằng sẽ có nhiều điều bất ngờ. Luôn luôn là như vậy".

Minh Hương