NASA và nhiệm vụ lịch sử 'chạm tới Mặt Trời'

Chuyến bay đầu tiên của nhân loại tới một ngôi sao đã bắt đầu trong hôm cuối tuần qua. Tàu thăm dò Parker của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) sẽ thăm dò bầu khí quyển của Mặt Trời trong một nhiệm vụ bắt đầu trong hôm 12/8. Đây là nhiệm vụ đầu tiên của cơ quan này tới Mặt Trời và vùng hào quang xung quanh nó.

Con tàu thăm dò này sẽ bay vào quỹ đạo Mặt trời vào năm 2024 để thu thập các dữ liệu quan trọng.

Sau khi bị trì hoãn trong hôm thứ 7, tàu thăm dò trên đã được phóng thành công vào lúc 3h31 sáng hôm 12/8 (giờ Mỹ) từ Cape Canaveral, bang Florida, trên tên lửa Delta IV, một trong những tên lửa đẩy mạnh mẽ nhất thế giới. Dù có kích thước nhỏ chỉ ngang một chiếc xe hơi, nhưng một tên lửa đủ mạnh là cần thiết để mang con tàu ra khỏi quỹ đạo Trái Đất, chuyển hướng và tới Mặt Trời.

Tàu thăm dò này sẽ phải dựa vào sao Kim để có thể đạt quỹ đạo bay xung quanh Mặt Trời. 6 tuần kể từ sau khi phóng, tàu thăm dò này sẽ đi vào vùng trọng lực của sao Kim lần đầu tiên. Lực hút này được tận dụng để làm chậm tàu thăm dò, và định hướng con tàu để nó đi đúng hướng tới Mặt Trời.

“Mức năng lượng cần thiết để tới được Mặt Trời lớn gấp 55 lần so với mức cần để tới sáo Hỏa, và 2 lần so với mức cần để tới sao Diêm Vương”- Yanping Guo, thuộc Viện Vật lý ứng dụng Johns Hopkins, người thiết kế tàu thăm dò trên, cho hay - “Trong mùa Hè, Trái Đất và các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời nằm ở vị trí thẳng hàng, cho phép chúng tôi phóng vật thể tới gần Mặt Trời”.

Hành trình hướng tới Mặt Trời

Đây rõ ràng là một nhiệm vụ mà con người không thể thực hiện, bởi vậy NASA đã cử đi một tàu thăm dò hoàn toàn tự động tới Mặt Trời.

Tàu Parker sẽ phải chịu đựng sứng nóng lớn và mức phóng xạ mà chưa một con tàu không gian nào từng phải chịu trước kia, nhưng điều này cũng sẽ giúp giới khoa học trả lời được nhiều câu hỏi mà họ chưa thể. Thấu hiểu về Mặt Trời một cách chi tiết còn có thể giúp tìm hiểu về Trái Đất và vai trò của nó trong hệ Mặt Trời - các nhà nghiên cứu cho hay.

Để đạt được quỹ đạo bay xung quanh Mặt Trời, tàu Parker sẽ phải bay xung quanh sao Kim 7 lần để nhận lực hút từ ngôi sao này. Parker sẽ đi vào quỹ đạo cách bề mặt Mặt Trời khoảng 3,9 triệu dặm vào năm 2024; theo tính toán của giới khoa học. Khi ở gần Mặt Trời, lớp lá chắn nhiệt làm bằng hợp chất carbon của Parker sẽ phải chịu đựng nhiệt độ gần 1.371 độ C. Tuy nhiên, bên trong con tàu cùng các trang thiết bị của nó vẫn phải duy trì nhiệt độ phòng.

“Chúng ta từng đi vào quỹ đạo của sao Thủy và làm được nhiều điều kỳ diệu, nhưng chỉ khi chạm được đến Mặt Trời, chúng ta mới có thể trả lời được nhiều câu hỏi”- Nicola Fox, nhà khoa học tham gia dự án Parker nói và cho hay: “Vì sao chúng tôi phải mất tới 60 năm nghiên cứu? Bởi phải tìm ra vật liệu chế tạo lá chắn nhiệt; thứ có thể chịu đựng được nhiệt độ nóng, lạnh thay đổi liên tục”.

Tàu thăm dò Parker sẽ đạt vận tốc 430.000 dặm/giờ xung quanh Mặt Trời, đạt kỷ lục vật thể nhân tạo có vận tốc nhanh nhất trong lịch sử nhân loại. Trên Trái Đất, mức vận tốc như vậy có thể giúp một người di chuyển từ Philadelphia tới Washington (200 km) chỉ trong vòng 1 giây; NASA cho hay.

Tàu thăm dò Mặt trời Parker được phóng vào rạng sáng 12/8. (Nguồn: NASA).

Sứ mạng của tàu Parker

Việc nghiên cứu và thu thập dữ liệu của tàu Parker có thể giúp loài người thấu hiểu nguyên lý vật lý của các ngôi sao, thay đổi nhận thức về vầng hào quang xung quanh chúng, tăng sự hiểu biết về bão Mặt trời và giúp cải thiện việc dự báo các sự kiện thời tiết ngoài không gian. Các hiện tượng thời tiết này có thể ảnh hưởng tới các vệ tinh và phi hành gia cũng như Trái Đất- NASA cho hay.

Bão mặt trời, hay gió mặt trời, là của Mặt Trời, xuất hiện trong phần lớn hệ Mặt Trời. Nó đi qua Trái Đất với vận tốc khoảng 1 triệu dặm.

Viện Khoa học Quóc gia Mỹ từng ước tính rằng, một sự kiện Mặt Trời mà không có cảnh báo trước có thể gây thiệt hại 2 nghìn tỷ USD ở nước Mỹ và khiến nhiều phần của đất nước này mất điện trong vòng 1 năm.

Nhiệm vụ của tàu Parker còn bao gồm “theo dõi nguồn năng lượng đã hâm nóng và gia tốc cho hào quang của Mặt Trời và bão mặt trời, tìm hiểu cấu trúc và động lực của trường plasma và trường từ tính tại các nguồn của bão Mặt trời và phát hiện các cơ chế gia tốc và vận chuyển các hạt năng lượng”.

Parker được lắp đặt 4 hệ thống thiết bị để thu thập các dữ liệu cần thiết để trả lời các câu hỏi quan trọng về Mặt Trời. Hệ thống FIELDS sẽ đo đạc các sóng điện và từ xung quanh con tàu, WISPR sẽ thu thập hình ảnh, SWEAP sẽ đếm các hạt được gia tốc và đo lường thuộc tính của chúng, và ISOIS sẽ đo đạc các hạt trên dải quang phổ rộng.

Phần quan trọng giúp NASA gọi nhiệm vụ này là “chạm tới Mặt Trời” chính là thiết bị có tên Probe Cup, một bộ cảm ứng sẽ được mở ra trên lớp lá chắn nhiệt của tàu Parker để thu thập các mẫu vật từ bầu khí quyển của Mặt trời. Chiếc cốc này sẽ tỏa sáng màu đỏ khi nó tiến sát tới Mặt trời.

Nhiệm vụ này dự kiến sẽ kết thúc vào tháng 6/2025. Dữ liệu đầu tiên tải xuống từ tàu thăm dò Parker dự kiến sẽ có vào đầu tháng 12 năm nay, sau khi nó đạt tới vị trí khá gần tới Mặt Trời vào tháng 11.

Di sản của Eugene Parker

Vào năm 2017, tàu thăm dò trên - ban đầu có tên gọi Solar Probe Plus - đã được đặt tên lại thành tàu thăm dò Parker nhằm vinh danh nhà vật lý học thiên thể Eugene Parker.

“Đây là lần đầu tiên NASA đặt tên một tàu vũ trụ theo tên một cá nhân còn sống”- Thomas Zurbuchen, quản lý Phòng Nhiệm vụ Khoa học của NASA tại Washington nói và cho hay: “Điều này nhằm tôn vinh những đóng góp quan trọng của ông, trong việc đặt nền móng khoa học mới cho lĩnh vực nghiên cứu không gian, tạo động lực cho NASA”.

Eugene Parker từng công bố nghiên cứu dự đoán về sự tồn tại của bão mặt trời vào năm 1958, khi ông là một Giáo sư trẻ tuổi của Viện Enrico Fermi, thuộc ĐH Chicago. Vào thời điểm đó, giới khoa học tin rằng khoảng không giữa các hành tinh là chân không. Nghiên cứu ban đầu của Parker đã bị bác bỏ, nhưng sau đó được cứu rỗi bởi một đồng nghiệp là Subrahmanyan Chandrasekhar- một nhà vật lý học thiên thể từng được trao giải Nobel Vật lý năm 1983.

Sau đó, chỉ chưa đầy 2 năm kể từ khi Parker công bố nghiên cứu của mình, lý thuyết về bão mặt trời của ông đã được chứng thực nhờ quan sát bằng vệ tinh. Nghiên cứu của ông đã tạo nên một cuộc cách mạng về tầm hiểu biết của nhân loại về Mặt Trời, và khoảng không giữa các hành tinh.

“Tôi cảm thấy hết sức vinh dự khi tên của mình được đặt cho một nhiệm vụ không gian lịch sử”- ông Parker, hiện đang là Giáo sư danh dự tại ĐH Chicago, nói.

Tàu thăm dò Parker còn mang theo các bức ảnh của nhà khoa học Parker, bản nghiên cứu của ông hồi năm 1958 cùng thông điệp của ông: “Hãy cùng xem điều gì ở phía trước”.

Linh Chi