Nhật thực nhân tạo: Bước đột phá của khoa học chinh phục vành nhật hoa

Sứ mệnh mang tính đột phá này mang tên Proba-3, do Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) triển khai với kinh phí 210 triệu USD. Được phóng vào cuối năm 2024 và bắt đầu giai đoạn kiểm tra từ tháng 3/2025, Proba-3 sử dụng một cặp vệ tinh bay theo đội hình với khoảng cách chính xác 150 mét. Một vệ tinh thực hiện vai trò che chắn ánh sáng Mặt Trời mô phỏng vai trò của Mặt Trăng trong nhật thực tự nhiên, còn vệ tinh kia mang theo kính thiên văn đặc biệt để quan sát vùng vành nhật hoa.

Điểm đặc biệt của Proba-3 nằm ở cách thiết kế tách rời giữa thiết bị che nắng và thiết bị quan sát, nó khác với các sứ mệnh trước đó như Solar Orbiter hay SoHO, nơi cả hai chức năng được tích hợp trên cùng một vệ tinh. Nhờ khoảng cách lý tưởng giữa hai thiết bị, Proba-3 cho phép các nhà khoa học có được góc nhìn rõ ràng và chi tiết chưa từng có về khu vực sát rìa Mặt Trời (vùng từng bị che khuất trong hầu hết các nghiên cứu trước đây).

Vành nhật hoa của Mặt Trời (màu xanh) chụp bởi thiết bị ASPIICS. Ảnh: ESA

Với chiều dài chưa đầy 1,5 mét mỗi chiếc, hai vệ tinh Proba-3 hoạt động như một “vũ điệu cơ khí kỳ công” giữa không gian, theo lời mô tả của ông Damien Galano, quản lý dự án tại ESA. Để đạt được sự đồng bộ gần như tuyệt đối, hệ thống định vị sử dụng kết hợp GPS, cảm biến sao, tia laser và liên lạc vô tuyến để tự động hiệu chỉnh vị trí, với sai số chỉ vài milimet, tương đương độ dày một chiếc móng tay.

Tính đến giữa tháng 6/2025, Proba-3 đã thực hiện thành công 10 lần nhật thực nhân tạo, trong đó có một phiên kéo dài tới 5 giờ, điều không tưởng nếu so với nhật thực tự nhiên vốn chỉ kéo dài vài phút. Khi chính thức bước vào giai đoạn vận hành từ tháng 7 tới, nhóm nghiên cứu kỳ vọng có thể kéo dài mỗi lần quan sát lên tới 6 giờ, với tần suất khoảng hai lần mỗi tuần và tổng cộng hơn 200 nhật thực trong vòng hai năm hoạt động. Điều này đồng nghĩa với việc Proba-3 sẽ mang lại hơn 1.000 giờ quan sát liên tục, đó là một khối lượng dữ liệu vượt xa những gì các sứ mệnh trước đây từng thu thập được trong cả thế kỷ.

Theo chia sẻ của nhà khoa học Andrei Zhukov thuộc Đài thiên văn Hoàng gia Bỉ, kết quả ban đầu vượt xa mong đợi, khi các bức ảnh chụp vành nhật hoa thể hiện chi tiết rõ nét mà không cần qua xử lý kỹ thuật số đặc biệt. Ông cho biết nhóm nghiên cứu đã “gần như không tin vào mắt mình” khi chứng kiến hiệu quả ngay từ những lần thử nghiệm đầu tiên.

Vành nhật hoa từ lâu được xem là phần bí ẩn nhất của Mặt Trời. Dù nằm ở rìa ngoài, khu vực này lại có nhiệt độ cao hơn bề mặt Mặt Trời gấp hàng trăm lần, đó được coi là một nghịch lý khoa học vẫn chưa có lời giải chính xác. Đây cũng là nơi khởi phát của các vụ phun trào vật chất nhật hoa (CME), hiện tượng giải phóng plasma và từ trường có thể gây ra bão từ, ảnh hưởng mạnh đến hạ tầng công nghệ trên Trái Đất như lưới điện, hệ thống định vị và thông tin liên lạc.

Với khả năng tạo ra nhật thực nhân tạo kéo dài, Proba-3 mở ra cơ hội chưa từng có để các nhà khoa học theo dõi liên tục và chi tiết các quá trình vật lý trong vành nhật hoa, từ đó góp phần giải mã cấu trúc và động lực của nó. Đây không chỉ là bước tiến của khoa học không gian mà còn là nền tảng cho việc dự báo thời tiết không gian, yếu tố ngày càng quan trọng đối với các hệ thống điện tử và hạ tầng toàn cầu trong kỷ nguyên số.

Sự kiện công bố nhật thực nhân tạo đầu tiên bằng công nghệ vệ tinh tại Triển lãm Hàng không Paris không chỉ khẳng định tiềm năng của khoa học châu Âu mà còn mở ra cánh cửa mới cho nhân loại trong hành trình khám phá và làm chủ Mặt Trời.

T.An (t/h)