Con người sẽ "chạm đến Mặt trời" ngay trong ngày hôm nay

Thứ Tư tới, NASA sẽ chính thức công bố sứ mệnh Mặt Trời của mình: họ sẽ phóng lên một tàu thăm dò nghiên cứu tầng khí quyển của ngôi sao này. Họ gọi đây là sứ mệnh đầu tiên có thể “chạm tới Mặt Trời”.

Sứ mệnh phóng Tàu thăm dò Mặt Trời Plus - Solar Probe Plus (SPP) sẽ đưa các thiết bị thăm dò tới vùng có nhiệt độ nóng kinh người và bức xạ cực mạnh phát ra từ ngôi sao này, bởi thế tàu lần này sẽ phải khác với mọi tàu thăm dò ta từng phóng trước đây.

Dữ liệu thu về sẽ được phân tích, xử lý để giúp các nhà thiên văn học có thể dự đoán được bão mặt trời, bên cạnh đó vén màn những bí ẩn vây quanh ngôi sao gần chúng ta nhất.

Vỏng lửa trên bề mặt Mặt Trời, quả bóng tròn nhỏ bên cạnh kia chính là Trái Đất của chúng ta.

Năm 1976, một khối phương tiện nghiên cứu nặng370 kg có tên Helios 2 tiến tới điểm chỉ cách bề mặt Mặt Trời 43 triệu km để nghiên cứu gió Mặt Trời cũng như những tia vũ trụ phát ra từ nó. Công nghệ của con người đã tiến xa hơn nhiều và phụ thuộc nhiều hơn vào một mạng lưới kết nối toàn cầu, một cơn bão Mặt Trời mạnh có thể làm hư hại nặng nề hệ thống này. Vì thế dấy lên một câu hỏi: liệu ta có đang quá liều lĩnh khi tiếp tục xây dựng hệ thống kết nối ấy, khi mà ta còn chưa hiểu được những rủi ro mà chính Mặt Trời có thể mang lại?

Không chỉ công nghệ mà con người cũng sẽ bị ảnh hưởng bởi những luồng gió Mặt Trời mang theo những hạt mang điện và phóng xạ từ ngoài vũ trụ. Ta cũng cần phải bảo vệ bản thân mình khỏi mối nguy từ chính thứ đem lại sự sống cho nhân loại. Bởi thế, các nhà nghiên cứu tại NASA quyết định tiến xa hơn mốc mà Helios 2 xưa kia đã đặt ra, họ cần phải tiến gần Mặt Trời hơn nữa.

SPP bay ngang qua Sao Kim.

Dự kiến, tàu thăm dò này sẽ được phóng lên vào tháng Tám tới, nó sẽ lướt qua Sao Kim 7 lần trong khoảng thời gian 7 năm để có được một quỹ đạo ổn định, tiến tới được điểm cách bề mặt Mặt Trời 6 triệu km. Ở đó nó sẽ nghiên cứu quang quyển (photosphere) của Mặt Trời khi bay 24 vòng hình elipse quanh ngôi sao này.

6 triệu km có lẽ là không đủ gần như ta tưởng tượng, nhưng từng đó là đủ để các hệ thống cảm biết có thể theo dõi từ trường của Mặt Trời, đón được một số tia bức xạ để nghiên cứu mà không bị Mặt Trời “nướng chín”. Tại đó, tàu thăm dò sẽ phải đương đầu với nhiệt độ 1.400 độ C, trong khi đó vẫn phải giữ cho mọi thiết bị bên trong ở nhiệt độ phòng để có thể vận hành.

“Đột phá công nghệ lớn nhất của sứ mệnh này chính là lớp khiên chống nhiệt cho tàu”, Brad Tucker tới từ Trường nghiên cứu Vũ trụ và Thiên văn thuộc Đại học Quốc gia Úc giải thích cách NASA thực hiện sứ mệnh này. “Lớp khiên bảo vệ này sẽ dày 11,5 cm và được làm từ hỗn hợp carbon, có thể chống chọi được với nhiệt độ gần 1.400 độ C. Việc áp dụng hỗn hợp carbon quả thực cho phép ta làm được những thứ vô cùng phức tạp”.

Tàu thăm dò Solar Probe Plus SPP.

Vật chất carbon (như ống nano và graphene) hiện đã mang tiềm năng cách mạng hóa khả năng chế tạo tàu vũ trụ và tàu thăm dò của chúng ta rồi. Nó đủ cứng cáp và dẻo dai để ta có thể sử dụng vào trong những sứ mệnh vô cùng khó khăn như bay quanh quỹ đạo Mặt Trời như thế này.

Bên cạnh tấm khiên chóng nhiệt, Tàu thăm dò Mặt Trời Plus còn có thể một hệ thống tản nhiệt nước để bảo vệ các thiết bị đo điện trường và từ trường, nhiệt độ electron và độ đặc của plasma bên trong. Nó còn sẽ được trang bị một camera tiên tiến để chụp vài bức hình làm kỉ niệm nữa. Chẳng mấy khi ta có dịp lên Mặt Trời du lịch phải không?

“Hiểu được hoạt động của Mặt Trời và đoán được những hiện tượng thời tiết phát ra từ nó sẽ là những thông tin vô cùng quan trọng nếu như chúng ta có dựng định đưa con người lên khám phá vũ trụ xa xôi, kể cả bao gồm những dự án như đưa người lên Mặt Trăng và Sao Hỏa để sinh sống”, Tucker nói với trang tin ScienceAlert.

Anh còn nói thêm về việc gió Mặt Trời, những hạt mang điện phát ra từ ngôi sao kia sẽ có thể giúp ích cho công nghệ Buồm Ánh Sáng phát triển, cho phép con người du hành Vũ trụ một cách hiệu quả hơn.

Buồm ánh sáng – Lightsail là thứ công nghệ vẫn còn đang trong giai đoạn trứng nước, ít ra là trên Trái Đất này. Nó có tiềm năng cách mạng hóa việc khám phá vũ trụ, với ước tính đưa ra từ các nhà nghiên cứu tại NASA rằng họ có thể lên tới Sao Hỏa trong vòng 3 ngày.

​Đây có thể là hệ thống lightsail trong tưởng tượng.

Được biết tới với tên gọi khác là hệ thống đẩy lượng tử ánh sáng, buồm ánh sáng được cung cấp sức mạnh thông qua động lượng của các hạt photon – các hạt lượng tử ánh sáng. Chúng có thể tới từ ánh sáng Mặt Trời hoặc từ các tia laser do chính ta tạo ra. Hệ thống này sẽ không cần nhiên liệu, thứ duy nhất cần để nó hoạt động đó là vật lý – một thứ vật lý giả tưởng ở thời điểm hiện tại.

Thứ Tư tới, ngày 31 tháng 5 lúc 10 giờ tối, NASA TV sẽ phát trực tiếp buổi họp báo công bố chính thức sứ mệnh đầy rủi ro này. Chúng tôi sẽ sớm có thông tin về những thông báo chính thức tới từ họ.