Lý do NASA chi 1.1 tỉ USD cho việc nghiên cứu từ trường Trái Đất?

17/03/15, 11:38 Khoa học

NASA đã phóng bốn vệ tinh giống hệt nhau vào thứ Năm (12/3) với tổn phí cả lên đến hàng tỉ USD để nghiên cứu sự bùng nổ từ trường qua lại giữa Trái Đất và Mặt Trời.

Tên lửa không người lái Atlas và vệ tinh Đa tầng từ quyển của NASA đã bay vút lên trong bầu trời khuya, đúng trong tiếng hò reo và cổ vũ.

Bốn vệ tinh này sẽ được đặt vào một quỹ đạo hình thuôn kéo dài hàng chục dặm trong từ quyển, nằm giữa giữa Trái Đất và Mặt trăng tại một thời điểm nhất định. Chúng sẽ bay theo đội hình kim tự tháp, ở khoảng giữa 6 dặm và 250 dặm bên ngoài, để cung cấp hình ảnh 3D chi tiết về sự tái kết nối từ.

Tái kết nối từ diễn ra khi từ trường Trái Đất kết nối với từ trường Mặt trời, bị phá vỡ một phần, rồi lại kết nối lại lần nữa, giải phóng ra một năng lượng khổng lồ. Quá trình lặp đi lặp lại này có thể sinh ra cực quang, cũng giống như các cơn bão mặt trời có thể làm gián đoạn thông tin và năng lượng trên Trái Đất. Dữ liệu từ sứ mệnh hai năm này sẽ giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về thời tiết vũ trụ.

Mỗi vệ tinh giống như một bánh xe khổng lồ hình bát giác, dài hơn 11 feet (3,3m) và cao 4 feet (1,2m) và nặng 3000 Pound mỗi chiếc (khoảng 1,3 tấn). Chúng được đánh số và xếp chồng lên nhau trên đầu tên lửa, vệ tinh số 4 được giải phóng sau 1 giờ cất cánh, và 5 phút cho mỗi cái tiếp theo.

Sau đó, những cột cảm biến siêu âm dài sẽ được triển khai trong vài ngày, mỗi vệ tinh có thể có tầm bao phủ bằng một sân bóng chày.

Trưởng nhóm nghiên cứu của viện Nghiên cứu Nam San Antonio là Jim Burch cho biết, các thiết bị đo đạc sẽ được tinh giảm đến kích thước điện tử, nhỏ hơn rất nhiều so với các thiết bị trong sứ mệnh khám phá tương tác Mặt trời và Trái đất (heliophysics missions) trước đó. Nhìn chung, có khoảng 100 đầu cảm biến kỹ thuật cao. Việc thu thập dữ liệu khoa học này sẽ được thực hiện vào mùa hè năm 2015, sau đó là 5 tháng một lần.

1.1 tỷ USD đã được chi cho sứ mệnh tìm hiểu tái kết nối từ trong vũ trụ. Các nhà khoa học nghiên cứu về thời tiết cùng mọi người trên Trái Đất hy vọng sẽ nhận được lợi ích từ dự án này.

Burch nói: “Chúng tôi không ở đây không phải để giải quyết vấn đề thời tiết vũ trụ, mà là để nghiên cứu bản chất cơ bản của tái kết nối từ, thứ đã tạo ra các hiện tượng thời tiết trong không gian“.

Như vậy, mối tương tác giữa Trái Đất và Mặt trời của chúng ta có vẻ như đang gặp vấn đề. Vào ngày Lễ Tạ Ơn cuối năm 2014, các nhà khoa học tình cờ phát hiện ra một “lá chắn vàng” vô hình bảo vệ Trái Đất.

Lá chắn vô hình bảo vệ Trái đất được phát hiện vào mùa Lễ Tạ Ơn

Trước đó, tất cả chúng ta đều biết từ quyển Trái Đất đóng vai trò như một “Thiên thần hộ mệnh” bảo vệ cho địa cầu trước sự “mãnh liệt” của Mặt trời. Và nếu mối tương tác này liên tục đứt gãy, thì liệu nó có gây ra các vụ thảm họa thời tiết vũ trụ cũng giống như các thảm họa thời tiết trên Trái Đất hay không? Dĩ nhiên, thiệt hại sau thảm họa là điều không thể tránh khỏi, nhưng hiện người ta chưa thể tiên liệu chính xác những thảm họa nào có thể xảy ra.

Trường plasma Trái Đất giống như một thiên thần vũ trụ

Bên cạnh đó, Đa tầng từ quyển là cấu trúc phổ biến trong vũ trụ, nhưng con người vẫn chưa hiểu rõ chúng. Trong các phim khoa học giả tưởng, các nhà làm phim thường đề cập đến “the portal”, tức các cổng thời-không đưa các nhà du hành vũ trụ đến những thế giới xa xôi. Nói đúng hơn, cánh cổng thời-không, nếu tồn tại, được xem là con đường tắt mở ra những biên giới thám hiểm. Các chuyên gia của Đại học Iowa (Mỹ) đã cung cấp phương pháp truy tìm những cánh cổng này, và chứng minh chúng có tồn tại.

“Chúng tôi gọi đó là điểm X, hoặc khu vực khuếch tán electron”, Space.com dẫn lời giải thích của nhà vật lý học Plasma là Jack Scudder của của Đại học Iowa, Mỹ, “Chúng nằm ở những nơi mà từ trường Trái đất kết nối với từ trường Mặt trời, tạo nên một con đường thẳng tắp xuất phát từ hành tinh của chúng ta đến khí quyển Mặt trời cách đó gần 150 triệu km”.

Từ trường được tạo ra bởi các hành tinh, ngôi sao, thiên hà, hố đen và những thiên thể khác. Khi cánh cổng mở ra và kết nối lại, các hạt tích điện được phóng vào không gian với tốc độ tốc độ ánh sáng, khoảng 186.000 dặm một giây (300.000 km/giây).

Như vậy với 1,1 tỉ USD bỏ ra cho dự án này, NASA đã đặt cho mình mục tiêu rất lớn và có thể tham vọng cũng không nhỏ, nhưng một sự thật quan trọng là những vấn đề “quan trọng” luôn bị NASA che dấu.