Tàu Voyager vượt hệ mặt trời

NASA vừa công bố một nghiên cứu đáng ngạc nhiên về vũ trụ từ các dữ liệu do Voyager-1 thu được.

Con tàu này nằm trong dự án Voyager, bao gồm 2 tàu thăm dò sinh đôi Voyager-1 và Voyager-2, được Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) phóng lên từ ngày 9/5/1977 với nhiệm vụ ban đầu là nghiên cứu các hành tinh lân cận và sau đó là vùng vũ trụ nằm ngoài hệ mặt trời.

35 năm - 17 giờ

Đây là chương trình không gian tham vọng nhất của NASA, bắt đầu từ những năm 1970. Nhờ thời điểm thuận lợi từ vòng quay của các hành tinh, NASA đã có thể vận dụng kỹ thuật phóng tàu vũ trụ hỗ trợ bằng trường lực hấp dẫn. Kỹ thuật này cho phép tàu đạt vận tốc rất cao mà không cần nhiều lực đẩy. Voyager-1 và Voyager-2 được phóng lên bằng kỹ thuật này.

Mô hình vùng đệm heliopause mà tàu Voyager-1 đang di chuyển bên trong. (Nguồn: WIRED)

Ngoài mục đích nghiên cứu, 2 con tàu này còn mang theo hy vọng của loài người tìm kiếm sự sống ngoài hệ mặt trời. Voyager đem theo các đĩa mạ vàng ghi lại âm thanh, hình ảnh sự sống trên trái đất nhằm giới thiệu với nền văn minh ngoài trái đất nếu tàu Voyager thực sự rơi vào tay họ.

Để vận hành, tàu Voyager được trang bị 16 động cơ đẩy hydrazine, hệ thống cân bằng và nhiều công cụ đo đạc khoa học. Cả hai đều có một bộ nguồn phát điện nguyên tử, trang bị 24 quả cầu plutonium, đủ để cung cấp năng lượng cho tàu vận hành đến năm 2025. Hệ thống truyền tín hiệu radio được thiết kế để có thể truyền tín hiệu ở khoảng cách vượt ra khỏi hệ mặt trời.

Ngạc nhiên thú vị

Tính đến ngày 29/6, Voyager-1 đã du hành một khoảng cách khổng lồ 24.67 AU (khoảng 18 tỉ km). Khoảng cách này tương đương 120 lần khoảng cách từ trái đất đến mặt trời. Điều này biến Voyager-1 là vật thể nhân tạo xa trái đất nhất từ trước đến nay, vượt qua cả người anh em của nó là tàu Voyager-2 hiện đã du hành được 15 tỉ km.

Ban đầu, các nhà khoa học cho rằng ở khoảng cách này, Voyager-1 sẽ đi vào vùng rìa của hệ mặt trời, nơi mà ảnh hưởng từ mặt trời sẽ bắt đầu giảm dần nhưng số liệu tàu Voyager-1 đưa về cho thấy hiệu ứng của vùng rìa này phức tạp hơn rất nhiều, thậm chí ngược lại với tất cả những tiên đoán trước đó.

Ở đó mặt trời liên tục tạo ra những “cơn gió mặt trời” và những tia plasma tập hợp bởi các hạt năng lượng. Những “cơn gió” này thổi trên bề mặt của mặt trời với tốc độ siêu âm và tỏa ra xung quanh, tạo thành một trường lực hấp dẫn gọi là solar “magnetic field”. Trường lực này tạo thành một “bong bóng” heliosphere, là vùng mà ảnh hưởng của trường lực mặt trời vẫn còn nổi trội. Bên ngoài hệ mặt trời lại có một trường lực hấp dẫn riêng, một vùng sở hữu “dòng chảy” các hạt năng lượng khác hẳn, tạo ra bởi các vụ nổ khổng lồ của những ngôi sao khác.

Khi Voyager-1 bắt đầu đi vào vùng cạnh của “bong bóng” heliosphere vào năm 2003, ảnh hưởng từ mặt trời đã trở nên yếu dần. Nhưng kỳ lạ thay, những dữ liệu do tàu Voyager-1 thu được lại cho thấy “dòng chảy” từ các tia vũ trụ ổn định theo một hướng chứ không hỗn loạn như dự đoán. Thậm chí không hề có sự thay đổi của từ trường. Khám phá này mở ra một giả thuyết mới, đó là tồn tại một vùng đệm nằm giữa không gian ảnh hưởng của mặt trời và vũ trụ bên ngoài, vùng này được đặt tên là heliopause. Vùng đệm này đóng vai trò như một vùng biên giới, không hẳn là bên trong hệ mặt trời mà cũng không hẳn là bên ngoài không gian vũ trụ.

Đây là khám phá làm cho các nhà khoa học bối rối. Hành trình của Voyager-1 vẫn còn tiếp tục và không biết điều gì sẽ diễn ra…

Bí ẩn vùng đệm heliopause

Sự tồn tại của vùng đệm heliopause hoàn toàn không nằm trong bất kỳ một mô hình tính toán nào của các nhà khoa học và không biết khi nào Voyager-1 sẽ vượt ra khỏi vùng đệm này. “Nó có thể diễn ra bất kỳ lúc nào. Chúng ta không có một mô hình nào còn chính xác để có thể dự đoán việc đó” - nhà vật lý học Ed Stone, thuộc dự án Voyager, cho biết. Khám phá này sẽ buộc các nhà khoa học không gian phải quay lại bàn nghiên cứu vì có vẻ như thiên nhiên giàu trí tưởng tượng hơn chúng ta rất nhiều.