Hiểu Mặt Trời để bảo vệ Trái Đất

Thời tiết không gian đang dần trở thành một lĩnh vực tương tự như khí tượng học: bức xạ Mặt Trời là nguồn năng lượng chủ yếu của hệ thống khí hậu trên Trái Đất.

Trong bộ phim Sunshine của đạo diễn Danny Boyle, Mặt Trời đang chết dần và vào năm 2057, một nhóm phi hành gia rời Trái Đất mang theo một thiết bị được gọi là “quả bom sao”, có khả năng làm Mặt Trời bừng cháy trở lại. Gần hai mươi năm sau khi bộ phim ra đời, không ai cần phải cứu Mặt Trời. Trái lại, điều chúng ta cần là hiểu biết sâu hơn về Mặt Trời, bởi điều đó có thể giúp chúng ta bảo vệ Trái Đất trước những thảm họa môi trường.

Tàu thăm dò Mặt Trời Parker của NASA, được phóng vào năm 2018, vẫn tiếp tục bay xuyên qua vành nhật hoa. Ngày 8 tháng 6 năm 2026, tàu hoàn thành lần tiếp cận gần Mặt Trời thứ 28, một lần nữa tiến đến khoảng cách chỉ 6,1 triệu km tính từ bề mặt Mặt Trời. Tàu thực hiện các phép đo về gió Mặt Trời, các hạt và từ trường.

Tàu Solar Orbiter, một sứ mạng của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) được NASA đồng tài trợ, quan sát Mặt Trời từ khoảng cách chưa bằng một phần ba khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời. Quỹ đạo của tàu cũng đang dần được điều chỉnh độ nghiêng để có thể quan sát rõ hơn các vùng cực của Mặt Trời, vốn rất khó nghiên cứu từ Trái Đất. Nói cách khác, một “hạm đội” nhỏ đang được triển khai chung quanh ngôi sao của chúng ta.

Đài Quan sát Động lực học Mặt Trời (Solar Dynamics Observatory) của NASA đã theo dõi khí quyển và từ trường Mặt Trời từ năm 2010. Tàu IRIS nghiên cứu tầng sắc cầu và vùng chuyển tiếp của Mặt Trời. Ngoài ra còn có SOHO, một dự án hợp tác giữa ESA và NASA, hoạt động tại điểm L1 của hệ thống Lagrange — những vị trí mà lực hấp dẫn của Mặt Trời và các hành tinh lân cận cân bằng, cho phép các hệ thống duy trì vị trí tương đối ổn định. Sau 30 năm hoạt động, SOHO vẫn tiếp tục thực hiện nhiệm vụ.

Tàu Stereo-A cung cấp thêm một góc quan sát đối với các vụ bùng phát Mặt Trời. Ấn Độ cũng có tàu Aditya-L1 quan sát Mặt Trời từ điểm L1; trong năm 2026, Tổ chức Nghiên cứu Vũ trụ Ấn Độ (ISRO) bắt đầu vòng quan sát khoa học thứ hai. Từ năm 2025, bốn vệ tinh nhỏ PUNCH của NASA đã cố gắng tái dựng theo không gian ba chiều dòng vật chất gần như vô hình, qua đó nghiên cứu quá trình vành nhật hoa chuyển thành gió Mặt Trời.

Sau đó là sứ mạng Proba-3 của ESA: hai vệ tinh cách nhau khoảng 150 mét bay theo đội hình, tạo ra một nhật thực nhân tạo để thiết bị đo vành nhật hoa ASPIICS có thể quan sát vành nhật hoa mờ nhạt mà không bị đĩa Mặt Trời làm lóa. Sau một sự cố vào tháng 2 khiến vệ tinh mang thiết bị đo vành nhật hoa tạm thời mất quyền kiểm soát, sứ mạng đã được khôi phục và từ tháng 6 tiếp tục hoạt động để thực hiện các quan sát khoa học.

Thế hệ hệ thống mới này còn có MiniCor, một dự án H-Fort của NASA với sự tham gia của công ty Argotec. Thông qua trụ sở tại Florida, Argotec đang chế tạo nền tảng Hawk Lite 12U, mang theo thiết bị đo vành nhật hoa thu nhỏ do Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins và Phòng Nghiên cứu Hải quân Hoa Kỳ phát triển.

Vệ tinh chỉ nặng 32 kg này được trang bị thiết bị đo vành nhật hoa có khả năng quan sát trong khoảng từ 2,5 đến 20 bán kính Mặt Trời. Nó được thiết kế để nghiên cứu các vụ phun trào khối lượng vành nhật hoa, gió Mặt Trời chậm và vùng vành nhật hoa bên trong trong thời gian sáu tháng. Đánh giá thiết kế quan trọng đã hoàn tất, trong khi quá trình chế tạo và thử nghiệm đang được tiến hành.

Điều đáng chú ý nhất nằm ở bước tiếp theo: chứng minh rằng những thiết bị nhỏ bé như vậy trong tương lai có thể được triển khai thành các chòm vệ tinh phân tán, trở thành những “người canh gác” có khả năng liên tục quan sát Mặt Trời và dự báo thời tiết không gian — lĩnh vực nghiên cứu các điều kiện môi trường trong không gian quanh Trái Đất và không gian liên hành tinh, vốn chịu ảnh hưởng chủ yếu từ hoạt động của Mặt Trời.

Argotec cũng đang hoạt động trong lĩnh vực này với HENON, được thiết kế nhằm thử nghiệm việc giám sát không gian sâu gần như theo thời gian thực từ một quỹ đạo ngược xa mới trong hệ thống Mặt Trời – Trái Đất. Bên cạnh đó là Sun CubE onE, một vệ tinh CubeSat 12U thuộc chương trình Alcor của Cơ quan Vũ trụ Ý, được thiết kế để đo bức xạ Mặt Trời trong các dải tử ngoại, tia X mềm và tia gamma.

Như vậy, thời tiết không gian đang dần trở thành một lĩnh vực tương tự như khí tượng học: chúng ta không thể ngăn chặn một cơn bão, nhưng có thể học cách nhận biết nó đang đến.

Và vì bức xạ Mặt Trời là nguồn năng lượng chủ yếu của hệ thống khí hậu Trái Đất, việc hướng mắt lên Mặt Trời không chỉ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về ngôi sao trung tâm của hệ hành tinh, mà còn có thể giúp chúng ta hiểu cách bảo vệ chính Trái Đất.

https://www.avvenire.it/agora/scienza/capire-il-sole-per-salvare-la-terra_113676