CAPE CANAVITH, Fla. - Tàu vũ trụ Solar quỹ đạo do châu Âu chế tạo đang chính thức lên đường đến mặt trời.
3.790-lb. Tàu vũ trụ (1.800 kg) đã nhấc lên trên một tên lửa Atlas V của Liên minh phóng (ULA), trồi lên một miếng đệm tại Tổ hợp phóng không gian 41 ở đây tại Trạm không quân Cape Canaveral vào Chủ nhật (ngày 9 tháng 2) lúc 11:03 tối. EST (0403 GMT ngày 10/2). Bệ phóng kỳ cựu đã bay trong một cấu hình độc đáo bao gồm một fairing rộng 13 feet (4 mét) và một tên lửa đẩy rắn duy nhất.
Tàu quỹ đạo mặt trời tách khỏi tên lửa theo kế hoạch 53 phút sau khi nhấc lên. Và, vài phút sau, nhóm nhiệm vụ đã thiết lập liên lạc với tàu vũ trụ. Vì vậy, sự ra mắt này, lần đầu tiên trong năm của ULA, dường như đi bơi.
#SolarOrbiter - chúng tôi nghe thấy bạn! Chúng tôi đã thu được tín hiệu. Trạm theo dõi Norica mới của chúng tôi đã bị khóa trên #SolarOrbiter. Truyền phát to và rõ ràng. # AOS✅ # LoudAndClear〰️ # Estrack📡 pic.twitter.com/vLRmHBc113 Ngày 10 tháng 10 năm 2020
Hình 1 trên 6
Hình 2 trên 6
Hình 3 trên 6
Hình 4 trên 6
Hình 5 trên 6
Hình 6 trên 6
Solar Orbiter là sự hợp tác giữa Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) và NASA. Nhiệm vụ dự kiến sẽ trả lại dữ liệu và hình ảnh chưa từng có, cũng như những góc nhìn đầu tiên của chúng tôi về các vùng cực của mặt trời và đội ngũ những người đứng sau nó rất vui mừng.
"Bất cứ khi nào bạn khởi động một cái gì đó, nó cực kỳ thú vị", Günther Hasinger, giám đốc khoa học của ESA, nói với Space.com. "Sự nhẹ nhõm lớn nhất đến khi bạn nhìn thấy ánh sáng từ tên lửa và sau đó khi sóng âm thanh đánh vào bạn."
"Nhiệm vụ này là một kho báu và quan trọng đối với khoa học, tất cả chúng ta đều muốn nó diễn ra tốt đẹp", ông nói thêm.
Các nhà khoa học lần đầu tiên đề xuất nhiệm vụ này hơn hai thập kỷ trước, vào năm 1999. Các quan chức ESA ban đầu lên kế hoạch cho nhiệm vụ khởi động vào khoảng giữa năm 2008 và 2013. Tuy nhiên, những khó khăn kỹ thuật và một số nhiệm vụ được cải tổ cuối cùng đã trì hoãn việc phóng đến năm 2020.
"Hệ thống bảo vệ nhiệt cho tàu vũ trụ là một trong những thử thách [một vài]," César García, giám đốc dự án Solar Orbiter tại ESA cho biết.
Trong những năm qua, sự phát triển công nghệ đã cho phép nhóm nghiên cứu bảo vệ tốt hơn tàu vũ trụ và bộ dụng cụ siêu nhạy cảm của nó. Để giữ mát, thủ công có một động cơ 324 lb. Lá chắn nhiệt (150 kg), được chế tạo để chịu được nhiệt độ lên tới 970 độ F (520 độ C), Hasing cho biết.
"Solar quỹ đạo sẽ đi vào khu vực nóng như lò nướng pizza", ông nói. "Nó có một lá chắn nhiệt rất phức tạp, giữ cho nó an toàn khỏi ánh nắng mặt trời, với những lỗ nhìn trộm nhỏ này mở ra khi chúng ta muốn nhìn vào mặt trời, nhưng sau đó đóng lại vì các dụng cụ rất nhạy cảm."
Tấm chắn nhiệt giống như một chiếc bánh sandwich, được tạo thành từ nhiều lớp giấy titan. Và giấy bạc đó (cùng với các bộ phận của tàu vũ trụ) được phủ một vật liệu đặc biệt gọi là SolarBlack được tạo ra cho Solar quỹ đạo. Được làm từ canxi photphat (cùng chất liệu với xương người), lớp phủ cũng đã được sử dụng để giúp chân giả liên kết với xương người, làm giảm cơ hội thải ghép.
Lớp phủ dựa trên xương, bao phủ một phần lớn của tàu vũ trụ, có tính chất nhiệt ổn định, dẫn điện và sẽ không bị bong ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ. García nói rằng màu trắng là một lựa chọn màu sắc điển hình cho lớp phủ tàu vũ trụ vì nó phản chiếu tia cực tím rất tốt. Thật không may, nó có một nhược điểm lớn: màu trắng sẽ tối dần theo thời gian khi nó tiếp xúc với bức xạ cực tím. Điều này làm thay đổi đáng kể tính chất nhiệt của tàu vũ trụ và có thể ảnh hưởng xấu đến các thiết bị của nó.
Nhóm nghiên cứu không chính thức đặt tên cho quỹ đạo Mặt trời "Blackbird" như một cái gật đầu với hệ thống bảo vệ nhiệt đặc biệt của nó.
Một thách thức khác là đảm bảo rằng các thiết bị trên tàu không can thiệp vào các phép đo từ trường mà tàu vũ trụ sẽ thực hiện. Sạch sẽ là một thách thức khác, theo García.
Ông nói với Space.com rằng các thiết bị rất nhạy cảm với ô nhiễm phân tử và bất kỳ loại dư lượng, hạt bụi hoặc tóc đi lạc nào cũng có thể gây ra thảm họa cho khoa học dự kiến từ các công cụ này. García cũng giải thích rằng tàu vũ trụ cũng nhạy cảm với hơi nước. Trên thực tế, các kính thiên văn nhạy cảm của tàu thủ công sẽ không bật trong một thời gian để bất kỳ hơi nước còn lại nào hình thành trong quá trình phóng sẽ bay hơi.
Trong cuộc họp báo ngắn gọn vào thứ Sáu (7/2), García nói rằng tàu vũ trụ sạch hơn so với yêu cầu để các thiết bị hoạt động như mong đợi. "Đây là tàu vũ trụ sạch nhất từng được phóng," ông nói với Space.com.
ESA đang dẫn đầu sứ mệnh Tàu quỹ mặt trời, với việc NASA trả tiền cho phương tiện phóng và một trong 10 thiết bị trên tàu. Tổng đóng góp tiền tệ của NASA cho sứ mệnh là khoảng 386 triệu đô la, với ESA đóng góp 877 triệu đô la trong tổng chi phí khoảng 1,5 tỷ đô la. (García nói với Space.com rằng các tổ chức nghiên cứu và trường đại học tham gia không bắt buộc phải tiết lộ mỗi công cụ riêng lẻ có giá bao nhiêu.)
Solar quỹ đạo được thiết kế để nghiên cứu mặt trời lên gần. Mục tiêu chính của nó là trả lời câu hỏi: Làm thế nào mặt trời tạo ra và kiểm soát vòng xoắn ốc - bong bóng bảo vệ khổng lồ bao quanh hệ mặt trời của chúng ta - và tại sao bong bóng đó thay đổi theo thời gian?
Các nhà khoa học tin rằng chìa khóa để trả lời câu hỏi đó nằm ở vùng cực của mặt trời. Tàu quỹ đạo mặt trời sẽ là tàu vũ trụ đầu tiên hình ảnh khu vực bí ẩn này. "Chúng tôi tin rằng khu vực này nắm giữ chìa khóa để làm sáng tỏ những bí ẩn của chu kỳ hoạt động của mặt trời", Daniel Müller, nhà khoa học dự án Solar quỹ đạo của ESA, nói với Space.com.
"Từ trường của mặt trời gây ra tất cả các hiệu ứng mà chúng ta thấy", ông nói thêm. Solar Orbiter sẽ kết nối những gì đang diễn ra ở mặt trời với những gì đang diễn ra trong vũ trụ trong chi tiết chưa từng có, các thành viên nhóm truyền giáo đã nói.
Các phép đo của tàu thăm dò sẽ giúp thiết lập mối quan hệ nhân quả với những gì xảy ra trên mặt trời và những gì chúng ta quan sát được trong môi trường gần Trái đất, Sam Solanki, giám đốc Viện nghiên cứu hệ mặt trời Max Planck ở Đức, nói với Space.com .
"Đó là một lời khen tuyệt vời cho Parker Solar thăm dò, thực hiện các biện pháp tại chỗ nhưng không thể nhìn thấy toàn bộ bức tranh", Solanki nói, đề cập đến một tàu thăm dò phá kỷ lục của NASA ra mắt vào tháng 8 năm 2018.
Cái nhìn đầu tiên về các cực của mặt trời sẽ không xuất hiện cho đến năm 2025, khi quỹ đạo Mặt trời sẽ đạt quỹ đạo 17 độ so với mặt phẳng hoàng đạo - nơi Trái đất và phần còn lại của các hành tinh. Tàu vũ trụ sẽ đạt được điểm thuận lợi này thông qua các con ruồi hỗ trợ trọng lực của Sao Kim, giúp tăng cường độ nghiêng của nó.
Quan điểm dốc nhất của Solar Orbiter, cao hơn 33 độ so với nhật thực, sẽ không đến năm 2029, khi tàu vũ trụ sẽ hoàn thành một nhiệm vụ mở rộng dự kiến (sẽ bắt đầu vào tháng 12 năm 2026). Góc đó sẽ cung cấp những hình ảnh đẹp nhất về các vùng cực của mặt trời, mặc dù trong suốt nhiệm vụ, tàu vũ trụ sẽ chiếu lại dữ liệu chưa từng có về những vùng chưa từng thấy này.
Nhưng hiện tại, Solar Orbiter sẽ hành trình về phía mặt trời, hoàn thành một vài lần vượt qua Sao Kim trên đường để nghiên cứu ngôi sao của chúng ta ở gần. Các phép đo khoa học sơ bộ được dự kiến sớm nhất là vào tháng 5, với các hoạt động khoa học đầy đủ bắt đầu vào tháng 11 năm 2021 khi các nhà tưởng tượng của nghề thủ công lên mạng.
- Nhiệm vụ lớn nhất với mặt trời
- Từ trường của mặt trời hoạt động như thế nào (infographic)
- Có gì bên trong mặt trời? Một tour du lịch sao từ trong ra ngoài
Lưu ý của biên tập viên: Câu chuyện này đã được cập nhật lúc 12:10 sáng EST ngày 10/2 với tin tức về việc tách tàu vũ trụ và thiết lập liên lạc với Solar Orbiter.
