Vệ tinh 'SMILE' của Trung Quốc gửi về những hình ảnh đầu tiên về lá chắn từ trường Trái Đất
Một vệ tinh được Trung Quốc và châu Âu cùng chế tạo đã chính thức bắt đầu hoạt động, và những hình ảnh đầu tiên của nó đã sớm được gọi là “lần đầu tiên trên thế giới.” Tàu vũ trụ mang tên SMILE — viết tắt của Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer — đã vượt qua đánh giá trên quỹ đạo và chuyển sang hoạt động khoa học đầy đủ, với cả hai bên công bố những hình ảnh và dữ liệu đầu tiên từ bốn thiết bị của nó.
Câu hỏi mà SMILE theo đuổi nghe có vẻ đơn giản nhưng thực sự khó: điều gì thực sự xảy ra khi dòng hạt tích điện thổi ra từ Mặt Trời đâm vào từ trường Trái Đất? Sự va chạm đó tạo ra cực quang, làm nhiễu loạn không gian quanh hành tinh của chúng ta và có thể gây nhiễu vệ tinh và liên lạc. Cho đến nay, các nhà khoa học chủ yếu nghiên cứu những sự kiện này bằng tàu vũ trụ lấy mẫu môi trường xung quanh chúng, giống như một người bơi mô tả dòng sông từ bên trong dòng chảy. SMILE được thiết kế để lùi lại và chụp ảnh toàn bộ dòng sông cùng một lúc.
Các thiết bị của nó kết hợp một máy ảnh tia X trường rộng, một máy ảnh tử ngoại và các máy dò hạt. Cùng nhau, chúng nhằm ghi lại ranh giới nơi gió mặt trời gặp từ quyển — một vùng gọi là từ quyển đỉnh — và theo dõi cách nó phồng lên, gợn sóng và đôi khi vỡ. Các nhà nghiên cứu Trung Quốc nói rằng một số quan sát ban đầu không có tiền lệ quốc tế, mặc dù họ nhấn mạnh rằng dữ liệu vẫn cần được phân tích cẩn thận.
Điều khiến sứ mệnh này khác thường chính là sự hợp tác. SMILE là vệ tinh khoa học không gian sâu đầu tiên được Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và Cơ quan Vũ trụ châu Âu cùng phát triển, một quan hệ đối tác đã vượt qua nhiều năm trì hoãn lịch trình và trở ngại kỹ thuật. Các nhóm châu Âu đóng góp thiết bị và một trạm mặt đất; các nhóm Trung Quốc dẫn đầu nền tảng và phóng. Kết quả là một dự án nơi dữ liệu chảy theo cả hai chiều, cho các nhà nghiên cứu ở cả hai châu lục quyền truy cập vào cùng một dòng quan sát.
Đối với độc giả bình thường, lợi ích không hề trừu tượng. Thời tiết không gian — những cơn bão nổi lên khi Mặt Trời phóng ra một luồng plasma — có thể làm gián đoạn tín hiệu GPS, phá hỏng thiết bị điện tử vệ tinh và đôi khi đe dọa lưới điện. Dự báo tốt hơn phụ thuộc vào vật lý tốt hơn, và vật lý tốt hơn phụ thuộc vào việc nhìn thấy toàn bộ hệ thống. Những hình ảnh toàn cầu của SMILE nhằm cung cấp chính loại dự báo đó.
Sứ mệnh này cũng phù hợp với một xu hướng rộng hơn trong khoa học không gian Trung Quốc, vốn đã chuyển dịch trong thập kỷ qua từ chủ yếu phóng vệ tinh liên lạc và định vị sang vận hành các tàu nghiên cứu chuyên dụng. Những năm gần đây đã mang lại việc thu hồi mẫu Mặt Trăng, một xe tự hành Sao Hỏa và một trạm không gian đang phát triển. SMILE thêm một hương vị khác: không phải một dự án quốc gia hàng đầu mà là một thiết bị chia sẻ, đồng sở hữu với các đối tác quốc tế.
Các nhà khoa học tham gia cho biết những tháng tới sẽ dành để hiệu chuẩn thiết bị và xây dựng một danh mục các sự kiện — gió mặt trời, tái kết nối từ trường, màn trình diễn cực quang — có thể so sánh với các quan sát trên mặt đất. Các kết quả công bố đầu tiên dự kiến sẽ tập trung vào cấu trúc của từ quyển đỉnh và cách các hạt tích điện chảy xuống các vùng cực.
Đó là công việc chậm rãi, kiên nhẫn, loại hiếm khi lên tiêu đề hai lần. Nhưng những hình ảnh được công bố tuần này đánh dấu một khởi đầu thực sự: một máy ảnh cuối cùng đã hướng vào ranh giới vô hình lặng lẽ bảo vệ mọi thứ trên Trái Đất khỏi hơi thở của Mặt Trời.