Con người sắp có công cụ cực mạnh để nghiên cứu vũ trụ

Kính viễn vọng với giá trị đầu tư 10 tỷ USD James Webb có thể thay đổi hoàn toàn cách con người quan sát vũ trụ.

Gần một năm nữa, chính xác là vào ngày 30/03/2021, kính viễn vọng không gian James Webb (Webb) trị giá gần 10 tỷ USD sẽ phóng lên trên tên lửa châu Âu Ariane 5, từ trung tâm vũ trụ Guiana ở phía tây bắc Kourou thuộc Pháp.

Kế thừa nhiệm vụ của kính viễn vọng không gian Hubble, Webb sẽ nghiên cứu và ghi lại những hình ảnh của hệ Mặt Trời hay các hành tinh xa hơn thế, tìm hiểu về nguồn gốc của vũ trụ. Bằng tia hồng ngoại, Webb có thể nhìn được vào không gian và quá khứ xa hơn bất kỳ kính viễn vọng nào từ trước đến nay.

Mô phỏng kính viễn vọng không gian James Webb khi hoạt động trên vũ trụ. Ảnh: NASA.

Webb là kính viễn vọng vũ trụ phức tạp và tham vọng nhất từng được chế tạo với kỳ vọng trở thành một công cụ cực kỳ hữu hiệu của các nhà khoa học.

Được phác thảo từ những năm 1990 và dự kiến ra mắt vào năm 2007, Webb đã gặp rất nhiều trở ngại để hoàn thành, trong đó vấn đề mới nhất là dịch Covid-19. Có thể dịch bệnh sẽ lùi ngày ra mắt của kính viễn vọng không gian này, nhưng hiện tại thời gian dự kiến vẫn là cuối tháng 3/2021.

Webb là một kính viễn vọng khổng lồ với camera hồng ngoại và máy quang phổ để thu ánh sáng từ đầu vũ trụ. Nó được đặt theo tên của James E. Webb, cố giám đốc NASA. Đây là dự án liên kết giữa NASA, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA), Cơ quan Vũ trụ Canada (CSA) và Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian (STScI).

So với Hubble, Webb có thể thu được nhiều dữ liệu hơn, do vậy nó có thể nhìn “sâu” hơn vào vũ trụ.

Hubble đi vào hoạt động năm 1990, với gương chính có đường kính 2,4 m còn Webb có đường kính gương chính là 6,5 m. Nó được tạo thành từ 18 mẫu gương lục giác mạ vàng và sẽ có độ phân giải cùng độ nhạy hồng ngoại cải thiện rất nhiều so với Hubble.

Webb sẽ được đưa lên điểm L2 trong hệ Mặt Trời, một trong 5 điểm mà vệ tinh sẽ luôn luôn “cố định” so với Mặt Trời và Trái Đất. Ảnh: NASA.

Có một điểm khác biệt giữa Webb với Hubble. Trong khi Hubble ở độ cao khoảng 550 km so với Trái Đất, Webb sẽ quan sát Vũ trụ từ điểm Lagrange thứ 2 (L2), cách Trái Đất 1,5 triệu km. Nó sẽ gửi hình ảnh trở lại Trái đất thông qua Mạng không gian sâu của NASA.

“Hubble và Webb được thiết kế để bổ sung cho nhau, đó là sự pha trộn của các bước sóng khác nhau cho ta biết rõ hơn về những gì xảy ra ở ngoài đó. Webb sẽ cho chúng ta hiểu rõ hơn về cách thức vũ trụ bắt đầu”, tiến sĩ Maggie Aderin-Pocock, nhà khoa học vũ trụ tham gia dự án phát triển kính viễn vọng này cho biết.

Webb có thể nhìn thấy thế giới vũ vụ khi nó mới chỉ vài trăm triệu năm tuổi, ghi lại hình ảnh các ngôi sao và thiên hà đầu tiên. Kính viễn vọng này có thể thu được những hình ảnh chưa từng thấy của các hành tinh, sao chổi, vật thể ở Vành đai Kuiper và các hành tinh ngoài hệ Mặt Trời.

Webb cũng có khả năng phát hiện các ngoại hành tinh và thậm chí nghiên cứu bầu khí quyển của chúng.

Sau Webb, các nhà khoa học còn chờ đón một thiết bị khác là kính thiên văn khảo sát hồng ngoại (WFIRST). WFIRST cũng có kích thước gương chính 2,4 m như Hubble, nhưng ống kính góc rộng 288 MP cung cấp cho kính thiên văn này trường nhìn rộng hơn Hubble 100 lần ở vị trí hoạt động tương đương.

WFIRST có thể lập bản đồ Dải Ngân hà và các thiên hà khác trong thời gian siêu nhanh. Nó được thiết kế để nghiên cứu 3 lĩnh vực chính: ngoại hành tinh, vật chất/năng lượng tối và sự hình thành các ngôi sao. Ở vị trí hoạt động rất giống với Webb, WFIRST dự kiến ra mắt vào năm 2025.

Lương Sơn