Mới đây, chúng tôi đã có bài viết nêu giả thuyết sứ mệnh Apollo lên mặt trăng được cả thế giới thán phục hóa ra chỉ là trò lừa đảo của NASA và chính phủ Mỹ. Phản biện lại lý thuyết trên, NASA lý giải việc các phi hành gia Apollo vượt qua vành đai bức xạ Van Allen như thế nào?

Mời bạn đọc theo dõi bài 2 phần tổng hợp chủ yếu từ tạp chí khoa học phổ thông (Popular Science hay PopSci, một tạp chí khoa học khá uy tín ở Mỹ với gần 150 năm lịch sử) và tài liệu của NASA.

Vành đai Van Allen

Các vành đai Van Allen được tìm thấy bởi một trong những nhà khoa học không gian hàng đầu nước Mỹ lúc bấy giờ: James Van Allen. Giữa những năm 1950, tiến sĩ James Van Allen bắt đầu khám phá thế giới các phân tử mang điện tích phức tạp bên ngoài khí quyển trái đất bằng các tên lửa do thám và tên lửa rockoon (tên lửa nhỏ được phóng từ khinh khí cầu trên cao). Ban đầu các thí nghiệm của ông giới hạn trong bức xạ bao quanh hành tinh từ bên trong khí quyển. Nhân sự kiện Năm quốc tế về Vật lý địa cầu (International Geophysical Year-IGY, 01/07/1957 – 31/12/1958, một sự kiện quốc tế về khám phá hoạt động mặt trời và khoa học trái đất), Van Allen giành được cơ hội thực hiện thí nghiệm ở phạm vi cao hơn. Vệ tinh mà Van Allen thí nghiệm chính là vệ tinh đầu tiên quay quanh trái đất của Hoa Kỳ, Explorer 1 được phóng lên bầu trời ngày 31/1/1958.

Trong lần này, thiết bị tia vũ trụ trên Explorer 1 ghi nhận gần như không có bức xạ nào trong khu vực Van Allen đã dự đoán là bức xạ cao. Van Allen cho rằng lượng tia vũ trụ thấp là không chính xác và các dụng cụ đã bị bão hòa với các phân tử bị bẫy trong từ trường trái đất. Đến tháng 3/1958, các dụng cụ trên vệ tinh Explorer 3 đã khẳng định linh cảm của Van Allen là đúng. Khám phá về các vành đai Van Allen trở thành một trong những khám phá khoa học nổi bật nhất IGY năm đó.


Các vành đai Van Allen, môi trường bức xạ cao bao quanh hành tinh xanh của chúng ta là các phân tử mang điện tích bị bẫy trong từ trường trái đất nhưng không có năng lượng thoát ra (nhiệm vụ của từ trường là bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ chết người, đồng thời giúp bức xạ này không bị tiêu tan trong không gian). Hai vành đai có hình dạng như hai chiếc bánh rán lồng vào nhau, nằm ở các vị trí khác nhau và thành phần cấu tạo cũng khác nhau: bánh rán nhỏ bên trong (inner belt) chủ yếu gồm proton nằm phía trên trái đất 1.000-6.000km; bánh rán lớn bên ngoài (outer belt) gồm cả proton và electron nằm cách trái đất 15-20 ngàn km. Độ đậm đặc bức xạ của cả hai vành đai khác nhau, một số chỗ bức xạ cao, một số thì gần như không có bức xạ.

Theo NASA, các vành đai bức xạ Van Allen là những máy gia tốc phân tử tự nhiên lớn nhất trong Hệ Mặt trời, có khả năng làm cho các phân tử di chuyển với tốc độ 99% vận tốc ánh sáng. Tháng 8/2012, NASA đã phóng hai vệ tinh Van Allen A và Van Allen B để tìm hiểu cơ chế gia tốc tự nhiên của vành đai này.