NASA công bố sứ mệnh đầy tham vọng "Chạm đến Mặt trời"

Sắp tới, NASA sẽ chính thức công bố ý định phóng một tàu thăm dò vào sâu bên trong bầu khí quyển của Mặt Trời. Đây là một sứ mệnh mới đầy tham vọng, hòng chiếm lĩnh không gian của NASA.

Nhiệm vụ lần này có tên là Solar Probe Plus. Máy dò sẽ phải đối mặt với nhiệt độ và bức xạ không giống với bất kì máy thăm dò nào từ trước đến nay. Tuy nhiên dữ liệu mà nó thu thập được trong chuyến hành trình này sẽ giúp các nhà thiên văn dự đoán bão Mặt trời. Nó cũng sẽ cung cấp những điều huyền bí nhất về ngôi sao gần nhất của chúng ta – Mặt trời.

Năm 1976, một khối thiết bị nặng 370 kg được gọi là Helios 2 – đã bay phía trên bề mặt của Mặt trời khoảng 43 triệu km. Helios 2 thực hiện nhiệm vụ này trong một sứ mệnh nghiên cứu gió Mặt trời và tia vũ trụ.

Thế giới của chúng ta ngày càng trở nên phụ thuộc vào một mạng lưới công nghệ - cả trên quỹ đạo và trên bề mặt hành tinh. Điều này đặt chúng ta vào một trạng thái dễ tổn thương bởi một mối đe dọa mà chúng ta không thể hiểu được – mối đe dọa từ Mặt trời.

NASA công bố sứ mệnh đầy tham vọng "Chạm đến Mặt trời"

NASA công bố sứ mệnh mới (Ảnh: The Johns Hopkins University).

Hiện công nghệ hiện đại của chúng ta đang bị tổn hại rất lớn từ những hoạt động của Mặt trời. Nghiêm trọng hơn nữa, có thể một ngày nào đó – khi con người phải sống bên ngoài bầu khí quyển, chúng ta rất cần sự bảo vệ khỏi những cơn gió khắc nghiệt của các hạt tích điện và bức xạ.

Để tìm ra cách cải thiện sự hiểu biết của chúng ta, NASA đang thực hiện nhiều nghiên cứu để có thể tiếp cận gần hơn đối với quầng Mặt trời – gần hơn cả Helios 2.  Có lẽ NASA đang có ý định xác lập một kỷ lục mới trên bầu trời.

Tàu thăm dò tuy nhỏ nhưng có động cơ rất mạnh mẽ, nó sẽ được phóng vào tháng Tám năm tới. Tàu sẽ đảo qua sao Kim bảy lần trong cuộc hành trình dài bảy năm để tinh chỉnh một quỹ đạo. Quỹ đạo này sẽ giúp nâng nó lên trên bề mặt của Mặt trời hoặc quang phổ với độ cao khoảng 6 triệu km.

Khoảng cách này không được xem là gần lắm – bằng 9 lần bán kính Mặt trời, tuy nhiên đây vẫn là một động thái khá táo bạo của NASA. Ở khoảng cách này, máy dò vẫn cho phép các cảm biến quét đủ gần để theo dõi từ trường và bắt được các phân tử Mặt trời mà không bị bốc cháy.

Như vậy, máy dò buộc phải chịu nhiệt độ lên đến 1.400 độ C trong khi vẫn giữ trọng tải ở nhiệt độ phòng. Cho đến lúc NASA công bố chính thức nhiệm vụ này, những nội dung cụ thể của nó vẫn còn là một điều bí mật.

Nhiều tờ báo đã phỏng vấn ông Brad Tucker – thuộc Trường Nghiên cứu Thiên văn học và Vật lý thiên văn của Đại học Quốc gia Úc, để giải thích việc NASA dự kiến ​​sẽ thực hiện công việc này như thế nào?

Ông nói: "Bước nhảy vọt lớn nhất trong công nghệ này là tấm chắn nhiệt. Nó là một lá chắn được làm từ carbon ghép lại, dày 11.5 cm. Tấm chắn có thể chịu được nhiệt độ gần 1.400 độ C. Việc sử dụng carbon thực sự cho phép chúng ta làm được nhiều thứ phức tạp hơn".

Carbon dưới dạng các vật liệu như ống nano và graphene đã cách mạng hóa khả năng của chúng ta trong việc chế tạo tàu thăm dò. Nó giúp máy dò đủ ánh sáng để khởi động và đủ cứng để chịu được nhiệt độ cực kì khắc nghiệt do Mặt trời gây ra.

Cùng với lá chắn nhiệt, Solar Probe Plus trị giá 1.5 tỉ đô la sẽ sử dụng hệ thống tuần hoàn nước để bảo vệ các thiết bị đo điện trường và điện từ của quầng Mặt trời, nhiệt độ điện tử và mật độ huyết tương. Và dĩ nhiên, cũng sẽ có một hệ thống chụp ảnh để chụp một vài tấm trong khi máy thăm dò chịu sức ép từ Mặt trời.

"Hiểu được hoạt động của Mặt trời và dự báo thời tiết từ nó là một điều rất quan trọng. Vì chỉ khi hiểu thì chúng ta mới thật sự có cơ hội khám phá không gian nhiều hơn, bao gồm việc làm việc và sống trên Mặt trăng và sao Hỏa”, Tucker nói.

Việc nắm bắt cách thức các hạt phân tử di chuyển ở tốc độ cao, cũng sẽ cho các nhà nghiên cứu một ý tưởng tốt hơn về cách các vật thể di chuyển qua không gian. Tucker cũng chỉ ra rằng, kính thiên văn vũ trụ Kepler được điều khiển bởi gió Mặt trời.

Tucker phát biểu trên ScienceAlert: "Việc hiểu rõ gió Mặt trời một cách chi tiết sẽ mở ra khả năng sử dụng nó để đẩy nhanh việc khám phá không gian, giống như con tàu được đề xuất trong dự án Light Sail".

Một bí ẩn về thiên văn vẫn đang được tìm câu trả lởi chính là nhiệt độ kì lạ của quầng Mặt trời. Quang quyển của Mặt Trời có nhiệt độ lên đến 5.500 độ C. Nhưng nhiệt độ khắc nghiệt này sẽ tăng lên đến vài triệu độ khi nó chuyển thành quầng.

Mặc dù có nhiều giả thuyết về sự gia tăng nhiệt độ này được đưa ra, nhưng cho đến nay vấn đề này vẫn còn là một điều khó hiểu đối với giới khoa học.

Nếu bạn là một fan hâm mộ thiên văn học, hãy đón xem buổi công bố sứ mệnh mới của NASA vào thời gian tới. 

Bích Trâm(Sciencealert)