Mỗi giây, hiện tượng được gọi là "tia điện cực quang" bắt nguồn từ hoạt động của mặt trời đẩy khoảng một triệu ampe điện tích xung quanh các cực của Trái đất — và điện tích đó có thể gây ra những vấn đề lớn.
Tia điện cực quang là dòng điện mạnh chảy trên Trái đất. Ví dụ, nhiễu loạn từ trường từ tia điện cực quang có thể dẫn đến mất điện trên hành tinh của chúng ta, ảnh hưởng đến sự an toàn của các phi hành gia và gây nhiễu vệ tinh.
Bây giờ, NASA có một kế hoạch nghiên cứu những dòng điện phá hoại mạnh mẽ này, với hy vọng kiểm soát được những tác động tiềm tàng của chúng. Vào tháng 3, sứ mệnh EZIE (Electrojet Zeeman Imaging Explorer) sẽ phóng ba vệ tinh có kích thước bằng một chiếc vali, được gọi là cubesats, nhằm mục đích theo dõi các hiện tượng đáng lo ngại này.
"EZIE là sứ mệnh đầu tiên dành riêng cho việc nghiên cứu các tia điện từ", Larry Kepko, một nhà khoa học của sứ mệnh EZIE tại Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Maryland, nói trong một tuyên bố. "Nó thực hiện điều đó bằng một kỹ thuật đo lường hoàn toàn mới."
Đặc biệt, nhiệm vụ này dựa trên kỹ thuật Zeeman. Đây là cách nó hoạt động
Sử dụng một thiết bị trên tàu gọi là từ đồ điện cực vi sóng, ba vệ tinh khối lập phương EZIE sẽ quan sát hiệu ứng phân tách Zeeman trong khi quay quanh Trái đất.
Sau đó, NASA sẽ nghiên cứu cường độ và hướng của các từ trường quan sát được do các điện cực tạo ra. Các nhà khoa học của họ hy vọng điều này sẽ tiết lộ cấu trúc và sự tiến hóa của hệ thống điện cực.
"Việc sử dụng kỹ thuật Zeeman để lập bản đồ từ trường cảm ứng dòng điện từ xa thực sự là một cách tiếp cận mang tính thay đổi cuộc chơi để có được các phép đo này ở độ cao vốn nổi tiếng là khó đo lường", Sam Yee, nhà nghiên cứu chính của EZIE tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins (APL), cho biết trong cùng một tuyên bố.
Đáng chú ý, sứ mệnh EZIE sẽ khai thác sức mạnh của các nhà khoa học công dân để tăng cường nghiên cứu của mình. Bằng cách phân phối hàng chục bộ từ kế EZIE-Mag cho sinh viên Hoa Kỳ, cũng như các tình nguyện viên trên toàn thế giới, NASA sẽ có thể so sánh nhiều dữ liệu thu thập được trên Trái đất với các quan sát của EZIE.
"Các nhà khoa học EZIE sẽ thu thập dữ liệu từ trường từ trên cao, và các sinh viên sẽ thu thập dữ liệu từ trường từ mặt đất", Nelli Mosavi-Hoyer, giám đốc dự án EZIE tại APL, cho biết trong tuyên bố.
Một tàu Falcon 9 của SpaceX dự kiến sẽ phóng ba vệ tinh CubeSat EZIE từ Căn cứ Không gian Vandenberg ở California với nhiệm vụ đi chung Transporter-13. Vụ phóng sẽ diễn ra trong thời gian mặt trời cực đại, khi hoạt động từ mặt trời mạnh hơn và thường xuyên hơn. "Tốt hơn là phóng trong thời gian mặt trời cực đại", Kepko cho biết. "Các tia điện phản ứng trực tiếp với hoạt động của mặt trời."
Các bài viết liên quan:
— Nơi và thời điểm ngắm cực quang vào năm 2025
— Webcam cực quang: Xem cực quang trực tuyến miễn phí
— Các vệ tinh của NASA bắt được từ trường của Trái đất tạo ra âm nhạc
Các sứ mệnh vật lý mặt trời khác của NASA, như PUNCH (Máy đo cực để thống nhất vành nhật hoa và nhật quyển), sẽ hoạt động cùng với sứ mệnh EZIE. PUNCH, dự kiến phóng vào tuần này, sẽ nghiên cứu cách vật chất trong bầu khí quyển bên ngoài của mặt trời biến thành gió mặt trời.
"Chúng tôi đang tận dụng khả năng mới của vệ tinh khối lập phương", Kepko cho biết. "Đây là một nhiệm vụ mà một thập kỷ trước không thể thực hiện được. Nó đang đẩy mạnh ranh giới của những gì có thể, tất cả trên một vệ tinh nhỏ. Thật thú vị khi nghĩ về những gì chúng tôi sẽ khám phá ra".
Tia điện cực quang là dòng điện mạnh chảy trên Trái đất. Ví dụ, nhiễu loạn từ trường từ tia điện cực quang có thể dẫn đến mất điện trên hành tinh của chúng ta, ảnh hưởng đến sự an toàn của các phi hành gia và gây nhiễu vệ tinh.
Bây giờ, NASA có một kế hoạch nghiên cứu những dòng điện phá hoại mạnh mẽ này, với hy vọng kiểm soát được những tác động tiềm tàng của chúng. Vào tháng 3, sứ mệnh EZIE (Electrojet Zeeman Imaging Explorer) sẽ phóng ba vệ tinh có kích thước bằng một chiếc vali, được gọi là cubesats, nhằm mục đích theo dõi các hiện tượng đáng lo ngại này.
"EZIE là sứ mệnh đầu tiên dành riêng cho việc nghiên cứu các tia điện từ", Larry Kepko, một nhà khoa học của sứ mệnh EZIE tại Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Maryland, nói trong một tuyên bố. "Nó thực hiện điều đó bằng một kỹ thuật đo lường hoàn toàn mới."
Đặc biệt, nhiệm vụ này dựa trên kỹ thuật Zeeman. Đây là cách nó hoạt động
Theo dõi các dòng điện trong không gian
Các phân tử của nguyên tố oxy thường phát ra bức xạ vi sóng ở tần số 118 gigahertz và điều quan trọng ở đây là các phân tử oxy tồn tại xung quanh hành tinh của chúng ta. Trong khi đó, các tia điện tạo ra một từ trường xung quanh hành tinh của chúng ta — và từ trường này có thể chia tách vạch phát xạ 118 gigahertz liên quan đến các phân tử oxy đó. Quá trình này được gọi là chia tách Zeeman. Khi từ trường mạnh hơn, vạch phát xạ này bị tách ra xa hơn.Sử dụng một thiết bị trên tàu gọi là từ đồ điện cực vi sóng, ba vệ tinh khối lập phương EZIE sẽ quan sát hiệu ứng phân tách Zeeman trong khi quay quanh Trái đất.
Sau đó, NASA sẽ nghiên cứu cường độ và hướng của các từ trường quan sát được do các điện cực tạo ra. Các nhà khoa học của họ hy vọng điều này sẽ tiết lộ cấu trúc và sự tiến hóa của hệ thống điện cực.
"Việc sử dụng kỹ thuật Zeeman để lập bản đồ từ trường cảm ứng dòng điện từ xa thực sự là một cách tiếp cận mang tính thay đổi cuộc chơi để có được các phép đo này ở độ cao vốn nổi tiếng là khó đo lường", Sam Yee, nhà nghiên cứu chính của EZIE tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins (APL), cho biết trong cùng một tuyên bố.
Đáng chú ý, sứ mệnh EZIE sẽ khai thác sức mạnh của các nhà khoa học công dân để tăng cường nghiên cứu của mình. Bằng cách phân phối hàng chục bộ từ kế EZIE-Mag cho sinh viên Hoa Kỳ, cũng như các tình nguyện viên trên toàn thế giới, NASA sẽ có thể so sánh nhiều dữ liệu thu thập được trên Trái đất với các quan sát của EZIE.
"Các nhà khoa học EZIE sẽ thu thập dữ liệu từ trường từ trên cao, và các sinh viên sẽ thu thập dữ liệu từ trường từ mặt đất", Nelli Mosavi-Hoyer, giám đốc dự án EZIE tại APL, cho biết trong tuyên bố.
Một tàu Falcon 9 của SpaceX dự kiến sẽ phóng ba vệ tinh CubeSat EZIE từ Căn cứ Không gian Vandenberg ở California với nhiệm vụ đi chung Transporter-13. Vụ phóng sẽ diễn ra trong thời gian mặt trời cực đại, khi hoạt động từ mặt trời mạnh hơn và thường xuyên hơn. "Tốt hơn là phóng trong thời gian mặt trời cực đại", Kepko cho biết. "Các tia điện phản ứng trực tiếp với hoạt động của mặt trời."
Các bài viết liên quan:
— Nơi và thời điểm ngắm cực quang vào năm 2025
— Webcam cực quang: Xem cực quang trực tuyến miễn phí
— Các vệ tinh của NASA bắt được từ trường của Trái đất tạo ra âm nhạc
Các sứ mệnh vật lý mặt trời khác của NASA, như PUNCH (Máy đo cực để thống nhất vành nhật hoa và nhật quyển), sẽ hoạt động cùng với sứ mệnh EZIE. PUNCH, dự kiến phóng vào tuần này, sẽ nghiên cứu cách vật chất trong bầu khí quyển bên ngoài của mặt trời biến thành gió mặt trời.
"Chúng tôi đang tận dụng khả năng mới của vệ tinh khối lập phương", Kepko cho biết. "Đây là một nhiệm vụ mà một thập kỷ trước không thể thực hiện được. Nó đang đẩy mạnh ranh giới của những gì có thể, tất cả trên một vệ tinh nhỏ. Thật thú vị khi nghĩ về những gì chúng tôi sẽ khám phá ra".
