Tàu thăm dò mặt trời của NASA sẽ làm nên lịch sử vào đêm Giáng sinh bằng cách phóng to đến gần mặt trời hơn bao giờ hết

Mặt trời sắp có một vị khách bất ngờ vào dịp Giáng sinh: Tàu thăm dò mặt trời Parker của NASA, sẽ tiến đến gần ngôi sao một cách khó chịu. Tàu thăm dò nhỏ bé đang chuẩn bị cho lần tiếp cận gần nhất với Mặt trời trong tuần này, khi đó nó sẽ chịu được nhiệt độ lên tới 1.800 độ F (982,2 độ C).

Tàu thăm dò mặt trời Parker được phóng vào tháng 8 năm 2018 với sứ mệnh chạm vào Mặt trời, nhích gần hơn đến ngôi sao theo mỗi quỹ đạo. Vào ngày 24 tháng 12, tàu vũ trụ sẽ ở cách bề mặt Mặt trời trong phạm vi 3,8 triệu dặm (6,1 triệu km), khiến nó trở thành chuyến tiếp cận mặt trời gần nhất trong lịch sử. Ở khoảng cách đó, sứ mệnh có khả năng cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về Mặt trời, chịu được bức xạ tàn khốc phát ra từ ngôi sao để thu thập dữ liệu về nguồn gốc và sự phát triển của gió mặt trời.

Cuộc gặp gỡ gần gũi này đã được thực hiện từ lâu. Vào năm 2021, tàu thăm dò trở thành sứ mệnh đầu tiên bay qua quầng sáng của Mặt trời, hay tầng trên bầu khí quyển của ngôi sao. Tàu thăm dò năng lượng mặt trời Parker đã di chuyển một cách ngoạn mục thông qua một vụ phun trào khối vành (CME), một vụ nổ bức xạ năng lượng cao từ Mặt trời, trong chuyến bay lịch sử. Vào tháng 9 năm 2022, sứ mệnh lặp lại quá trình này và thu thập dữ liệu để giúp các nhà khoa học hiểu cách plasma của Mặt trời tương tác với bụi liên hành tinh xung quanh nó.

Tính đến tháng 9 này, tàu thăm dò Parker đã thực hiện 21 lần tiếp cận gần Mặt trời, cách bề mặt Mặt trời khoảng 4,51 triệu dặm (7,26 triệu km). Vào tháng 11, tàu thăm dò năng lượng mặt trời Parker đã thực hiện chuyến bay thứ bảy và cũng là lần cuối cùng bay ngang qua Sao Kim, sử dụng lực hấp dẫn của hành tinh này để lao mình về một quỹ đạo gần hơn quanh Mặt trời. Chuyến bay ngang qua là bước cuối cùng trong sứ mệnh được thiết kế để đưa tàu thăm dò đến vị trí gần nhất với ngôi sao chủ của chúng ta.

Theo NASA, tàu thăm dò mặt trời Parker đã là vật thể do con người tạo ra nhanh nhất trong lịch sử, nhưng trong quá trình tiếp cận gần nhất, tàu vũ trụ sẽ lao qua Mặt trời với tốc độ kỷ lục 430.000 dặm một giờ, theo NASA. Tàu thăm dò mặt trời Parker cần tốc độ đó để vượt qua lực hấp dẫn của Mặt trời. Với tốc độ như vậy, tàu vũ trụ có thể di chuyển từ Washington, DC đến Philadelphia trong một giây.

Tàu vũ trụ cũng cần phải tồn tại dưới nhiệt độ cực cao từ Mặt trời. Tấm chắn nhiệt của nó sẽ đạt nhiệt độ lên tới 1.800 độ F (982,2 độ C), đồng thời giữ cho thân tàu vũ trụ ở nhiệt độ cân bằng 85 độ F (29,4 độ C). Tấm chắn nhiệt của Parker Solar Probe có đường kính 8 feet (2,4 mét) và dày 4,5 inch (khoảng 115 mm). Tấm chắn bao gồm một lớp bọt tổng hợp carbon được kẹp giữa hai tấm carbon, với một lớp sơn gốm trắng trên tấm hướng mặt trời để phản xạ càng nhiều nhiệt từ ngôi sao càng tốt.

Theo NASA, khi đạt đến khoảng cách kỷ lục gần Mặt trời, tàu vũ trụ sẽ theo dõi dòng năng lượng trên bề mặt của ngôi sao, nghiên cứu sự nóng lên của quầng mặt trời và điều tra xem điều gì làm tăng tốc gió mặt trời.

Với dữ liệu này, các nhà khoa học đang hy vọng có được một số câu trả lời liên quan đến những bí ẩn dai dẳng nhất của Mặt trời. Một trong những khía cạnh khó hiểu nhất của Mặt trời là quầng sáng hay bầu khí quyển phía trên của nó nóng hơn bề mặt của nó khoảng 200 lần. Những vấn đề nan giải về mặt vật lý khác mà Parker có thể giải quyết là nguyên nhân chính tạo ra gió mặt trời và nguồn gốc của các hạt mặt trời năng lượng cao. Dữ liệu từ tàu thăm dò cũng có thể giúp các nhà khoa học dự đoán tốt hơn thời tiết không gian, có thể tác động đến Trái đất thông qua cực quang đẹp và gây tổn hại đến cơ sở hạ tầng điện của toàn cầu.

Chuyến bay ngang qua đêm Giáng sinh là chuyến bay đầu tiên trong số ba chuyến bay ở cùng khoảng cách với Mặt trời, tận dụng tối đa khả năng táo bạo của tàu vũ trụ.