Phi thuyền đến gần Mặt Trời để tìm cái gì?
Hà Tường Cát/Người Việt
Mặt Trời là duy nhất trong hàng tỷ ngôi sao trên vũ trụ có ảnh hưởng trực tiếp với Trái Đất, là nguồn cung cấp ánh sáng và năng lượng cho sự sống của tất cả động vật và thực vật.
Khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời là gần 100 triệu dặm, trong tầm xa mà các phi thuyền có thể đi tới. Ánh sáng từ Mặt Trời đi đến Trái Đất mất 8 phút 19 giây.
Còn ngôi sao gần Trái Đất nhất là Proxima Centauri, ở cách xa 4.22 năm ánh sáng, nghĩa là khoảng 25,000 tỷ dặm. Với trình độ khoa học ngày nay, ít nhất một phi thuyền phải cần hàng ngàn năm mới đi tới đó cho nên ngoài Mặt Trời chưa thể tính tới chuyện đi đến ngôi sao nào khác nữa.
Nhưng phi thuyền tự động “Parker Solar Probe” sẽ không đáp xuống Mặt Trời mà chỉ tới gần trong chừng mực còn có thể tồn tại chưa bị sức nóng của Mặt Trời đốt cháy, và sứ mạng của nó do đó được gọi là “chạm Mặt Trời” chứ không phải là đến Mặt Trời. Phi thuyền của NASA chỉ đến cách xa Mặt Trời khoảng 4 triệu dặm và cũng sẽ phải chịu sức nóng khủng khiếp trên 2,500 độ F hay 1,370 độ C.
Do đó khó khăn lớn nhất cho phi thuyền trị giá $1.5 tỷ này là phải chế tạo một tấm bảo vệ để các dụng cụ qua sát như máy thu hình có thể hoạt động không bị trở ngại với nhiệt độ và bức xạ của ánh sáng Mặt Trời 500 lần mạnh hơn trên mặt đất. Dự án thám sát Mặt Trời được chấp thuận trong tài khóa 2009 giao cho phòng thí nghiệm Vật Lý Ứng Dụng (APL) của trường đại học Johns Hopkins ở Maryland đảm nhận công tác thiết kế và sản xuất phi thuyền.
Trái đất là một hành tinh của Mặt Trời và Mặt Trời là một ngôi sao trong số khoảng 100-400 tỷ ngôi sao ở giải Ngân Hà, tên gọi Thiên Hà (Galaxy) có Trái Đất của chúng ta. Trong Ngân Hà, Mặt Trời là ngôi sao sáng hơn 85% các ngôi sao khác.
Về cấu tạo, Mặt Trời là một khối plasma ở thể hơi và nóng, chứ không phải khối cầu cứng như các hành tinh của nó, và gồm có bốn phần chính. Trong cùng hay trung tâm là vùng bức xạ, đó là một lò phản ứng hạt nhân với các nguyên tử hydrogen tổng hợp thành helium, phản ứng dây chuyền này tạo ra năng lượng. Tuổi của Mặt Trời đến nay là 4.5 tỷ năm và nhiên liệu hydrogen còn đủ cho khoảng 5 tỷ năm nữa.
Bên ngoài vùng bức xạ là vùng đối lưu, được gọi tên như vậy vì ở đây năng lượng thoát lên trên do một hiện tượng tương tự như không khí nóng nổi lên trên không khí lạnh. Trên vùng đối lưu là vùng quang quyển tức là bề mặt mà chúng ta nhìn thấy được của Mặt Trời.
Trên vùng quang quyển là khí quyển của Mặt Trời, nơi người ta có thể quan sát thấy các biến chuyển. Một hiện tượng đặc biệt nhìn thấy ở Mặt Trời là một vầng ánh sáng tỏa ra xung quanh khí quyển, được gọi là vành nhật hoa (corona), do ánh sáng Mặt Trời bị nhiễu xạ khi đi qua khí quyển của Trái Đất đến mắt người quan sát.
Một lý do mà đến nay người ta chưa hiểu rõ và hy vọng phi thuyền Parker có thể đem lại lời giải đáp là về nhiệt độ ở vành nhật hoa. Nhiệt độ ở vùng bức xạ lên tới 28 triệu độ F và bề mặt của Mặt Trời (vùng quang quyển) chỉ nóng tới 10,000 độ F, nhưng vành nhật hoa mặc dầu ở xa vùng bức xạ hơn, có nhiệt độ tới 1 triệu độ F.
Phi thuyền thám sát được đặt tên của nhà vật lý thiên văn Eugene Parker trường đại học Chicago, năm 1958 khi mới 30 tuổi đã khám phá ra luồng các phân tử tích điện phóng đi từ khí quyển Mặt Trời, được gọi là “gió Mặt Trời,” có liên hệ trực tiếp đến hiện tượng cực quang trên khí quyển gần hai cực Trái Đất và ở nhiều hành tinh khác. Trường hợp cường độ gió Mặt Trời quá cao tạo thành “bão Mặt Trời” thì sẽ gây đảo lộn cho mọi liên lạc điện từ, làm hư hại các vệ tinh viễn thông và gián đoạn mạng lưới tải điện trên Trái Đất. Nghiên cứu của Viện Hàn Lâm Khoa Học Mỹ nói rằng một trận bão Mặt Trời rất mạnh có thể gây tồn thất $2,000 tỷ và miền Đông nước Mỹ bị ngắt điện tới một năm.
Khoa Học Gia Eugene Parker bây giờ 89 tuổi và ông vẫn là người mạnh mẽ thúc đầy việc nghiên cứu Mặt Trời để hiểu rõ hơn về những tác động có tầm ảnh hưởng quan trọng của nó. NASA cho biết đây là lần đầu tiên có phi thuyền không gian được đặt tên một người còn sống.
Theo kế hoạch, Parker Solar Probe nặng 600 kg sẽ được phóng lên bằng một hỏa tiễn Delta IV Heavy, từ 2018 tới 2025 có 24 lần đi quanh để đến Mặt Trời và theo một quỹ đạo 7 lần đi gần Kim Tinh để nhờ sức hút của hành tinh này gia tăng vận tốc. Tới cuối năm 2024 phi thuyền mới tới gần Mặt Trời hơn hết ở khoảng cách 4 triệu dặm, vận tốc khi ấy là 2 dặm/giây, nhanh hơn tất cả mọi phi thuyền của con người từ trước đến nay.
NASA hy vọng Parker Solar Probe có thể thu thập được nhiều dữ kiện khoa học mới về Mặt Trời trong đó có lời giải đáp cho hai bí ẩn lâu năm là vì sao vành nhật hoa nóng hơn chính Mặt Trời và gió Mặt Trời được gia tăng vận tốc như thế nào. Như vậy nỗ lực hơn 15 năm với phí tổn gần $2 tỷ sẽ là xứng đáng.
http://www.nguoi-viet.com/hoa-ky/phi-thuyen-den-gan-mat-troi-de-tim-cai-gi/
Geen opmerkingen:
Een reactie posten