1001 thắc mắc: Tại sao phòng quan trắc thiên văn thường có mái tròn?

Đài thiên văn là những công trình trọng yếu trong nghiên cứu thiên văn học, vậy tại sao các đài thiên văn thường có mái tròn?

Thông thường mái nhà nếu không bằng thì cũng nghiêng, chỉ riêng mái các phòng quan trắc của đài thiên văn thì hình tròn, trông xa giống như một bánh bao lớn. Phải chăng họ làm dáng cho nó hay chỉ để trông cho lạ mắt?

Không phải vậy, bởi mái tròn có tác dụng riêng của nó. Nhìn từ xa, nóc đài thiên văn là một nửa hình cầu, nhưng đến gần sẽ thấy trên nóc mái có một rãnh hở chạy dài từ đỉnh xuống đến mép mái. Bước vào bên trong phòng, rãnh hở đó là một cửa sổ lớn nhìn lên trời, ống kính thiên văn khổng lồ chĩa lên trời qua cửa sổ lớn này.

Mái hình tròn của đài thiên văn được thiết kế để chuyên dụng cho kính thiên văn viễn vọng. Mục tiêu quan trắc của loại kính này nằm rải rác khắp bầu trời. Vì thế, nếu thiết kế như những mái nhà bình thường thì rất khó điều chỉnh ống kính về các mục tiêu.

Trên trần nhà và xung quanh tường, người ta lắp một số bánh xe và đường ray chạy bằng điện để điều khiển nóc nhà di chuyển mọi góc độ, rất thuận tiện cho người sử dụng. Bố trí như vậy, dù ống kính thiên văn hướng về phía nào, chỉ cần điều khiển nóc nhà chuyển động đưa cửa sổ đến trước ống kính, ánh sáng sẽ chiếu tới và người quan sát có thể nhìn thấy bất cứ mục tiêu nào trên bầu trời.

Khi không sử dụng, người ta đóng cửa sổ trên nóc nhà để bảo vệ kính thiên văn không bị mưa gió. Đương nhiên, không phải tất cả các phòng quan trắc của đài thiên văn đều thiết kế mái tròn. Một số phòng quan trắc chỉ quan sát bầu trời hướng Bắc – Nam nên chỉ cần thiết kế mái nhà hình chữ nhật hoặc hình vuông

Những đài thiên văn nổi tiếng nhất thế giới

1. Gemini Observatory

Đài thiên văn này có 2 kính thiên văn quang học và hồng ngoại lắp tại hai vị trí cách xa nhau. Kính thiên văn Gemini South lắp ở độ cao 9000 feet (2.700mét) trên dãy Andes của Chilê còn kính thiên văn North thì lắp tại đỉnh núi lửa Maura Kea, có khả năng nhìn thấu bầu trời vào ban đêm. Chủ sở hữu của đài thiên văn này là 7 quốc gia và đã từng phát hiện nhiều ngôi sao và thiên thạch mới trong vũ trụ.

2. Đài thiên văn miền nam châu Âu (ESO)

Đài ESO gồm một kính thiên văn công nghệ cao và cũng là kính thiên văn đầu tiên trên thế giới có gương điều khiển bằng máy tính. Rất hiện đại, hoạt động phối hợp với các đài thiên văn khác ở Bắc Mỹ, Đông á và Chile, được xem là đài quan sát thiên văn vô tuyến hiện đại nhất trên thế giới hiện nay.

3. Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia (NRAD)

Đây là cụm đài thiên văn của Mỹ lắp đặt tại nhiều nơi, bao gồm kính thiên văn Green Bank Telescope, Very Large Array, Very Large Baseline Array và một phần kính thiên văn ALMA sắp đưa vào sử dụng. Đài NRAD làm nhiệm vụ quan sát liên tục các thiên thạch đi ngang qua vũ trụ và khoảng không giữa các vì sao. Riêng kính Very Large Array được xem là hiện đại nhất, bao gồm 27 ănten vô tuyến, mỗi cái nặng 230 tấn, đường kính 82 feet (25 mét). Mạng ănten khổng lồ này lắp đặt tại sa mạc miền nam Socorro ở New Mexico tạo ra độ phân giải khổng lồ rộng tới 22 dặm, nó đã từng được đề cập trong phim khoa học mang tên Contact.

4. Kính thiên văn vũ trụ Chandra/Spitzer

Đây là 2 kính thiên văn khổng lồ của Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) trong đó Chandra X-Ray Observatery có quỹ đạo elip, có độ phân dải rộng, quan sát được các ngôi sao bé nhỏ ở rất xa trái đất. Spitzer Space Telescope là loại kính thiên văn hồng ngoại được mang tên nhà thiên văn học nổi tiếng Lyman Spitzer , người đã từng phát hiện ra nhiều hành tinh mới .

5. Kính thiên văn Carot/Kepler

Hai kính thiên văn này một của Mỹ và một của Pháp, tất cả đều có nhiệm vụ quan sát những gì diễn ra tại dải Goldilock trong không gian, nằm ở rất xa hệ mặt trời của chúng ta, nơi mà người ta tình nghi rất nóng. Kính Kepler của NASA vừa được đưa vào hoạt động hồi tháng 3/2009 còn Carot là kính thiên văn của Pháp và Cơ quan hàng không vũ trụ châu Âu được đưa vào vận hành tháng 12/2006, đã phát hiện ra nhiều hành tinh độc đáo, kể cả hành tinh cực nhỏ tìm thấy hồi tháng 2/2009, nhỏ gấp 2 lần trái đất của chúng ta, quay quanh một ngôi sao giống như mặt trời với thời gian 20 giờ mỗi lượt.

6. Kính thiên văn WM Kech

WM Kech là kính thiên văn kép nặng 300 tấn, cao 8 tầng và dài 10 mét, nổi tiếng toàn thế giới về thiết kế, vừa đẹp lại vừa hiện đại. Mỗi gương chính của kính này gồm có 36 phân đoạn, 6 cạnh khác nhau nhưng lại hoạt động đồng bộ giống như một chiếc gương liền, hay một “liên hợp gương vĩ đại”. Nó được lắp trên đỉnh núi Maura Kea, một đài thiên văn quang học và hồng ngoại lớn nhất hành tinh, giúp các nhà khoa học săn lùng, khám phá những điều mới lạ tồn tại trong vũ trụ bao la, đặc biệt là sự có mặt của các thiên thạch, các ngôi sao tinh túy và tìm hiểu về sự dãn nở của vũ trụ, quá trình bùng phát của các tia gama mang tính tự nhiên.

7.Đài thiên văn Mount Wilson

Sự ra đời của đài thiên văn Mount Wilson được xem là quá trình tiến hóa của các thế hệ kính thiên văn, nhất là sự ra đời một thiết bị mới hiện đại như kính rộng 100 inxơ thay cho kính Hale Telescope 60 inxơ ra đời cách đây gần 100 năm và nhờ được trang bị nhiều thiết bị hiện đại mà đài Mount Wilson ở Los Angeles Mỹ có thể phát hiện được nhiều thiên thạch ở rất xa trái đất, tìm hiểu được quá trình, tốc độ dãn nở của vũ trụ cũng như khám phá ra nhiều bí ẩn có liên quan đến vụ nổ Big Bang tạo ra trái đất cách đây hàng triệu năm.

8. Đài thiên văn Palomar

Một trong số những đặc thù chính của đài thiên văn Palomar là sử dụng kính Hale 200 inxơ, gương 200 in xơ và nhiều thiết bị khác. Palomar được đưa vào sử dụng ngày 26/1/1949, chuyên theo dõi những sự thay đổi diễn ra trên bầu trời phía Bắc. Sau một phần tư thế kỷ Palomar đã được nâng cấp và đến nay dải hoạt của nó đã được nâng cấp, cao gấp 2 lần so với kính thiên văn Hubble.

9. Kính thiên văn Galileo

Galileo người tiên phong trong lĩnh vực thiên văn, ông còn được mệnh danh là ông tổ của ngành thiên văn học hiện đại. Năm 1609 bằng kính thiên văn này, ông đã khám phá ra mặt trăng, phát hiện thấy 4 mặt trăng của sao Mộc. Khi quan sát một ngôi sao khổng lồ ông đã phát hiện ra vệt đen ở mặt trời và tìm ra các chu kỳ hoạt động của sao Kim và cũng là người tiên phong đi đầu nghiên cứu vũ trụ. Ngay trong tháng 4/2009 tại viện Franklin ở Philadelphia Mỹ người ta đã đưa ra trưng bày một trong số 2 kính thiên văn của Galileo đã từng sử dụng và được xem là cuộc triển lãm đầu tiên kiểu này có trên thế giới hiện nay.

10. Kính thiên văn Hubble

Kính Hubble được xem là một trong số những thiết bị nổi tiếng nhất trong lịch sử nhân loại. Sự ra đời của Hubble được ví như là một trong những sự kiện sáng chói trong lịch sử loài người, là đề tài của trên 6.000 báo cáo, nghiên cứu khoa học. Những gì kính thiên văn Hubble phát hiện trong vòng 18 năm qua được xem là “kỷ nguyên vũ trụ”, rất đa dạng như năng lượng đen, quá trình dãn nở trong vũ trụ, chụp được nhiều bức ảnh quý về các hành tinh trong hệ mặt trời, phát hiện ra các loại hóa chất trong bầu không khí của các hành tinh này.