Nhà khoa học Lika Guhathakurta của trụ sở NASA phát biểu, “Chúng tôi sắp đi thăm một ngôi sao đang sống, đang thở lần đầu tiên.”

Tên của sứ mệnh này Solar Probe+ (đọc là “Solar Probe plus”). Một tàu vũ trụ chịu nhiệt được thiết kế để đi sâu vào bên trong khí quyển của mặt trời nơi nó có thể tự lấy mẫu gió và từ tính mặt trời. Con tàu này sẽ có thể được phóng vào năm 2015. Trước khi kế hoạch này kết thúc 7 năm sau đó, những người lập kế hoạch tin rằng Solar Probe+ sẽ giải quyết được hai bí ấn lớn về vật lý học thiên thể và có nhiều khám phá mới.

Tàu thăm dò vũ trụ này vẫn còn đang trong giai đoạn thiết kế ban đầu, gọi là “pre-phase A” (tiền giai đoạn A) tại trụ sở NASA.

Phòng thí nghiệm Vật Lý Ứng Dụng APL của trường đại học Johns Hopkins  sẽ thiết kế và chế tạo tàu vũ trụ này cho NASA. APL đã có kinh nghiệm trong việc gửi tàu thăm dò vào mặt trời. Tàu vũ trụ MESSENGER của APL đã hoàn thành chuyến bay đầu tiên của mình đến Thủy Tinh vào tháng 1 năm 2006 và nhiều công nghệ chịu nhiệt giống như vậy sẽ làm mạnh thêm Solar Probe+. (Ghi chú: sứ mệnh này có tên là Solar Probe plus vì nó được dựa trên thiết kế APL năm 2005 trước đó có tên là Solar Probe)

Với sự tiếp cận gần nhất, Solar Probe+ sẽ cách mặt trời 7 triệu km. Từ đó, tấm chắn nhiệt bằng chất cacbon composite của chiếc tàu phải chịu được nhiệt độ lớn hơn 1400o C và chịu được luồng phóng xạ ở mức độ mà chưa từng có tàu vũ trụ nào trải qua trước đó. Đương nhiên là, tàu vũ trụ này được vận hành bằng năng lượng mặt trời; nó sẽ lấy điện từ các tấm pin mặt trời được làm nguội bằng chất lỏng mà có thể thụt ra đằng sau tấm chắn nhiệt khi ánh sáng mặt trời quá gay gắt. Từ những khoảng cách gần này, mặt trời sẽ xuất hiện to hơn 23 lần so với khi ở trên bầu trời của trái đất.

Hai bí ẩn thúc đẩy sứ mệnh này là nhiệt độ cao của quầng mặt trời và gia tốc của gió mặt trời

Quầng mặt trời: Nếu bạn gắn một nhiệt kế trên bề mặt của mặt trời, nó sẽ báo khoảng 6000o C. Trực giác cho biết rằng nhiệt độ sẽ giảm khi bạn đi ra khỏi mặt trời; nhưng thay vì vậy nhiệt độ lại tăng lên. Khí quyển bên ngoài của mặt trời, quầng mặt trời, nóng hơn 1 triệu độ Celsius, nóng hơn hàng trăm lần ngôi sao phía dưới. Nhiệt độ cao này vẫn là 1 bí ấn hơn 60 năm kể từ lần đầu tiên được đo đạc.

Gió mặt trời: Mặt trời phun ra một cơn gió phần tử có tích điện, nóng và có vận tốc 1 triệu dặm 1 giờ khắp hệ mặt trời. Các hành tinh, sao chổi và thiên thạch - tất cả chúng đều cảm thấy điều đó. Nhưng lạ kỳ là, không có ngọn gió có tổ chức nào gần bề mặt của mặt trời, nhưng bên ngoài giữa các hành tinh, có một cơn gió mạnh thật sự thổi. Đâu đó ở giữa, một tác nhân không biết nào đó đã cho gió mặt trời vận tốc lớn như vậy. Câu hỏi là, cái gì?

“Để tìm ra những bí ấn này, Solar Probe+ sẽ thật sự tiến vào quầng mặt trời. Đó là nơi hiện tượng này diễn ra.” Giáo sư Guhathakurta cho biết.

Trọng tải của tàu bao gồm chủ yếu các thiết bị được thiết kế để cảm nhận môi trường ngày xung quanh tàu- ví dụ như, từ kế, cảm biến sóng plasma, máy dò bụi, máy phân tích electron và ion ….

Thiết bị cảm ứng từ xa duy nhất của Solar Probe+ là Hemispheric Imager. Đây là một kính thiên văn gọi tắt là HI sẽ chụp các bức ảnh 3D của quầng mặt trời tương tự như máy chụp cắt lớp CT y khoa. Kỹ thuật này là một phương pháp mới căn bản để chụp hình mặt trời và có thể thực hiện được bởi vì việc chụp ảnh được thực hiện từ một bệ điều khiển di động gần mặt trời, bay qua các đám mây quầng mặt trời và chụp hình chúng khi chiếc tàu vũ trụ bay ngang va xuyên qua chúng.

Với khả năng được phóng vào tháng 5 năm 2015, Solar Probe+ sẽ bắt đầu sứ mệnh quan trọng của mình gần cuối chu kỳ mặt trời 24 và dự đoán hoàn thành gần cực điểm của chu kỳ 25 vào năm 2022. Điều này cho phép tàu vũ trụ lấy mẫu gió và quầng mặt trời tại các giai đoạn khác nhau của chu kỳ mặt trời. Cũng chắc chắn rằng, Solar Probe+ sẽ trải qua rất nhiều cơn bão mặt trời gần cuối sứ mệnh của mình. Trong lúc nguy hiểm, thì đây là những gì theo kế hoạch: Các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng nhiều phần tử nguy hiểm nhất do bão mặt trời tạo ra sẽ được làm mạnh thêm trong quầng mặt trời – ngay nơi mà Solar Probe+ có mặt. Solar Probe+ có thể quan sát quá trình này diễn ra và giúp các nhà nghiên cứu biết làm thế nào để dự đoán các hiện tượng SEP (Solar Energetic Particle), hiện tượng đe doạ sức khỏe và sự an toàn của nhà du hành vũ trụ.

Nhà khoa học Guhathakurta nhận định, “Solar Probe+ là một sứ mệnh phi thường của sự thăm dò, khám phá và hiểu biết sâu sắc.”

Thanh Vân (Theo ScienceDaily)