Một mô tả của một nghệ sĩ về một cơn bão hạt mặt trời ném plasma ra khỏi mặt trời.
(Ảnh: © NASA)
Bạn muốn xây dựng kính viễn vọng vô tuyến lớn nhất để bay trong không gian? Đây là một kỹ thuật dễ dàng hơn: Thiết kế sáu vệ tinh nhỏ để bay trong đội hình và làm việc cùng nhau.
Đó là cách tiếp cận của sứ mệnh Thí nghiệm không gian giao thoa kế vô tuyến mặt trời (SunRISE) mới của NASA, dự kiến khởi động không sớm hơn tháng 7 năm 2023. SunRISE nhằm giúp các nhà khoa học hiểu được mối quan hệ phức tạp giữa hoạt động của mặt trời và một loạt các hiện tượng nguy hiểm trên Trái đất được gọi là không gian thời tiết. Lựa chọn nhiệm vụ đến giữa sự bùng nổ của khoa học mặt trời và nhấn mạnh vào các nhiệm vụ kết hợp dự đoán thời tiết không gian vào các kế hoạch cho chuyến bay vũ trụ của con người vượt ra ngoài quỹ đạo Trái đất thấp.
"Chúng tôi rất vui mừng được bổ sung một nhiệm vụ mới vào đội tàu vũ trụ của chúng tôi giúp chúng tôi hiểu rõ hơn về mặt trời, cũng như cách ngôi sao của chúng tôi ảnh hưởng đến môi trường không gian giữa các hành tinh", Nicky Fox, giám đốc bộ phận Heliophysics của NASA, cho biết trong một tuyên bố của NASA. "Chúng ta càng biết nhiều hơn về cách mặt trời phun trào với các sự kiện thời tiết không gian, chúng ta càng có thể giảm thiểu tác động của chúng đối với tàu vũ trụ và phi hành gia."
Các nhà khoa học đã theo dõi năng lượng và vật chất của mặt trời hướng về Trái đất trong các vụ nổ, và họ cũng đã thấy những tác động mà các sự kiện đó có thể gây ra trên các vệ tinh, đặc biệt là trên các thiết bị liên lạc và điều hướng. Nhưng các nhà khoa học chưa hiểu được các chi tiết khó chịu về mối liên hệ giữa các vụ nổ mặt trời và hiện tượng thời tiết không gian đủ tốt để dự đoán thời tiết không gian.
Nếu mọi việc suôn sẻ, sứ mệnh SunRISE trị giá 63 triệu USD sẽ giúp thu hẹp khoảng cách đó.
Sáu kính viễn vọng tạo nên sứ mệnh được thiết kế để nghiên cứu các sóng vô tuyến mà mặt trời phát ra trong các vụ nổ hạt mặt trời. Cụ thể, SunRISE sẽ nhắm vào các vụ nổ được gọi là xuất tinh hàng loạt, có thể ném một lượng lớn plasma, súp của các hạt tích điện tạo nên mặt trời, trên khắp hệ mặt trời.
Các vệ tinh có kích thước nướng bánh mỳ-sẽ lan rộng ra khắp khoảng 6 dặm (10 km), quay quanh Trái đất ở độ cao 22.000 dặm (35.000 km). Quỹ đạo đó sẽ giữ cho SunRISE vượt lên trên tầng điện ly, chặn sóng vô tuyến của các tần số liên quan đến Trái đất.
Từ con cá rô đó, đàn cubesats sẽ có thể lập bản đồ ảnh hưởng của từ trường của mặt trời xuyên không gian. Họ cũng có thể thu thập dữ liệu mà các nhà khoa học cần để hiểu làm thế nào các phần khác nhau của sự phóng đại khối vành tăng tốc đáng kể và những sự kiện như vậy đi kèm với các vụ nổ phóng xạ, là manh mối quan trọng để dự đoán thời tiết không gian.
"Chúng ta có thể thấy một sự khởi đầu bùng phát của mặt trời và một sự phóng ra khối vành bắt đầu từ mặt trời, nhưng chúng ta không biết liệu nó có tạo ra bức xạ hạt năng lượng cao hay không, và chúng ta không biết liệu bức xạ hạt năng lượng cao đó có sẽ đến Trái đất, "Justin Kasper, một nhà khoa học vũ trụ tại Đại học Michigan, người lãnh đạo sứ mệnh, nói trong một tuyên bố của trường đại học. "Một lý do tại sao chúng ta không thể thấy các hạt được gia tốc. Chúng ta chỉ nhìn thấy chúng khi chúng đến tàu vũ trụ, đó không phải là một cảnh báo nhiều."
Tình huống đó thật bất tiện khi nói đến vệ tinh, nhưng hết sức nguy hiểm khi nói đến con người mạo hiểm vượt ra ngoài sự an toàn của Trái đất, do đó động lực để hiểu rõ hơn về thời tiết không gian.
"Biết được phần nào của sự phóng đại khối coronal chịu trách nhiệm tạo ra bức xạ hạt sẽ giúp chúng ta hiểu được quá trình gia tốc xảy ra như thế nào," Kasper nói. "Nó cũng có thể dẫn đến một hệ thống cảnh báo độc đáo về việc liệu một sự kiện sẽ tạo ra bức xạ và giải phóng bức xạ đó về phía Trái đất hay các phi hành gia không gian vũ trụ."
- Từ trường của mặt trời hoạt động như thế nào (infographic)
- Kính viễn vọng mặt trời lớn nhất thế giới tạo ra hình ảnh chưa từng thấy của ngôi sao của chúng ta
- Những bức ảnh mặt trời yêu thích của các nhà khoa học thuộc Đài thiên văn năng lượng mặt trời (bộ sưu tập)
