Ba bí ẩn lớn về Mặt Trời sắp có lời giải đáp
Năm 2018, Cơ quan Hàng không Vũ trụ Quốc gia Mỹ (NASA) có kế hoạch phóng tàu thăm dò không người lái mang tên Solar Probe Plus về phía Mặt Trời. Trái Đất của chúng ta nằm cách Mặt Trời khoảng 149 triệu km, và theo dự kiến, tàu Solar Probe Plus sẽ tiếp cận được vị trí chỉ cách ngôi sao lớn này 4 triệu km.
Nhà khoa học Eric Christian, thuộc Trung tâm Bay Vũ trụ Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland, cho biết: “Đây sẽ là sứ mệnh đầu tiên của con người tới Mặt trời. Chúng ta sẽ không thể tới được đúng bề mặt của Mặt Trời, nhưng tàu thăm dò sẽ tiếp cận đủ gần để trả lời ba câu hỏi quan trọng".
Thứ nhất, sứ mệnh thăm dò này được kỳ vọng giúp các nhà khoa học làm rõ lý do tại sao bề mặt của Mặt Trời, hay còn gọi là quang quyển, lại không nóng bằng lớp ngoài khí quyển của Mặt Trời, còn gọi là vành nhật hoa. Nhiệt độ tại bề mặt của Mặt Trời “chỉ” vào khoảng 5.500 độ C, nhưng nhiệt độ ở vầng khí quyển phía trên lại lên đến 2 triệu độ C. Nhà khoa học Christian cho biết: “Bình thường ai cũng nghĩ là càng cách xa nguồn nhiệt bao nhiêu thì sẽ càng lạnh hơn. Chính vì vậy việc khí quyển của Mặt Trời lại nóng hơn bề mặt thực sự là một bí ẩn lớn”.
Thứ hai, các nhà khoa học muốn tìm câu trả lời về cách thức tăng tốc của gió Mặt Trời. Chúng ta biết rằng Mặt Trời tỏa ra những luồng hạt điện tích mang năng lượng cao về tất cả các hướng với vận tốc khoảng 2 triệu km/giờ. Tuy nhiên, khoa học vẫn chưa giải thích được tại sao loại gió đặc biệt này lại tăng tốc được khi đã ở xa Mặt Trời. Những nhà khoa học đầu tiên nghiên cứu về gió Mặt Trời đã ghi nhận hiện tượng đuôi của các sao chổi luôn hướng ra ngoài Mặt Trời, cho thấy gió Mặt Trời đang di chuyển nhanh hơn vận tốc của các sao chổi.
Thứ ba, sứ mệnh thăm dò mang tính đột phá này sẽ xác định nguyên nhân Mặt Trời tạo ra các cơn bão địa từ gồm những dòng hạt năng lượng cao (gồm electron và proton), có thể gây nguy hiểm cho các phi hành gia và tàu vũ trụ, cũng như các thiết bị điện tử trên Trái Đất.
Để sẵn sàng cho tham vọng tiếp cận Mặt Trời ở khoảng cách 4 triệu km, các nhà khoa học của NASA đã giải quyết được thách thức về nhiệt độ bằng cách thiết kế cho tàu thăm dò một tấm chắn bằng vật liệu composite sợi carbon dày 11,4 cm có khả năng chịu được nhiệt độ bên ngoài tàu lên đến 1.370 độ C.
Tàu thăm dò không người lái Solar Probe Plus cũng được trang bị những ống tản nhiệt đặc biệt có khả năng giải phóng lượng nhiệt hấp thụ qua vỏ chắn của con tàu vào không gian vũ trụ, nhằm bảo vệ cho các thiết bị điện tử bên trong không bị hư hại. Các nhà khoa học của NASA tin rằng, nếu có thời gian và nguồn tài chính bảo đảm, họ hoàn toàn có thể phát triển một con tàu vũ trụ có khả năng đưa các phi hành gia tiếp cận Mặt Trời ở khoảng cách tương tự.
Đây không phải lần đầu tiên nhân loại tìm cách tiếp cận Mặt Trời. Tàu vũ trụ Helios 1 (được phóng vào tháng 12.1974) đã đến được nơi cách Mặt Trời 47 triệu km. Sau đó tàu Helios 2 (phóng tháng 4.1976) đã đến gần Mặt Trời thêm được 3 triệu km so với “đàn anh”. Gần đây nhất, tàu Messenger (phóng tháng 8.2004) đã thăm dò Sao Thủy, cách Mặt Trời 58 triệu km.