Trung Quốc chế tạo kính viến vọng lớn nhất thế giới có thể xác định lại thời gian

Với đường kính 120 mét, kính viễn vọng vô tuyến Jingdong (JRT) sẽ có nhiệm vụ theo dõi các sao xung để đo thời gian của Trái đất một cách chuẩn xác nhất và góp phần nâng cao danh tiếng của Trung Quốc trong lĩnh vực thiên văn.

Mô hình kính viễn vọng JRT được trình bày trong tài liệu dự án. Ảnh: SCMP

Theo báo Bưu điện Hoa Nam Buổi sáng (SCMP), Trung Quốc đang chuẩn bị bắt đầu xây dựng kính viễn vọng vô tuyến lớn nhất hành tinh.

Kính viễn vọng JRT trị giá 350 triệu nhân dân tệ sẽ được đặt ở vùng núi huyện Jindong, tỉnh Vân Nam, miền nam Trung Quốc. Dự kiến đi vào hoạt động từ năm 2026, kính viễn vọng này sẽ đo thời gian bằng cách theo dõi các xung vô tuyến phát ra từ các sao xung (pulsar) – một loại sao neutron quay nhanh được quy chuẩn là đồng hồ chính xác nhất trong vũ trụ.

Cùng với kính viễn vọng hình cầu có khẩu độ 500m (FAST) đặt tại tỉnh Quý Châu, kính viễn vọng JRT sẽ giúp Trung Quốc phát triển một thang thời gian dựa trên sao xung độc lập. Thang thời gian này sẽ chính xác hơn hệ thống thời gian nguyên tử quốc tế mà thế giới đang phụ thuộc.

Theo ông Wang Min, nhà khoa học chính của dự án làm việc trong đài quan sát Vân Nam thuộc Học viện Khoa học Trung Quốc ở Côn Minh, dự án cũng sẽ thúc đẩy vị thế của Trung Quốc trong lĩnh vực thiên văn cũng như cung cấp khả năng định vị và dẫn đường dựa trên sao xung cho các tàu vũ trụ Trung Quốc khám phá không gian trong tương lai.

Các sao xung là những ngôi sao neutron cực kỳ dày đặc, được hình thành khi các ngôi sao lớn chết đi. Khi các sao xung quay, các chùm bức xạ của chúng quét qua Trái đất giống như một ngọn hải đăng. Chu kỳ quay của các tia xung này cũng rất ổn định, từ đó khiến chúng trở thành công cụ đo thời gian hữu ích cho các nhà khoa học.

Chuyên gia Wang cho biết ý tưởng xây dựng một kính viễn vọng vô tuyến rất lớn chuyên dùng để nghiên cứu các sao xung được hình thành từ năm 2013.

Sau nhiều năm tìm kiếm, Wang và các cộng sự đã tìm thấy một địa điểm lý tưởng đặt kính viễn vọng ở huyện Jingdong. Tại độ cao 2.500 mét trên mực nước biển, khu bảo tồn thiên nhiên núi Ailao của Jindong gần như không có tiếng ồn do con người tạo ra. Quan trọng hơn, với vị trí gần xích đạo, kính viễn vọng này được tiếp cận tốt hơn với các sao xung trên bầu trời Nam bán cầu.

Kính viễn vọng vô tuyến cho phép các nhà thiên văn học nhìn không gian theo cách không thể nhìn thấy được so với kính viễn vọng quang học thông thường.

Bằng JRT, các nhà khoa học sẽ có thể nhìn thấy khoảng 3.000 sao xung – nhiều hơn hàng trăm so với các công cụ khác có kích thước tương tự như kính viễn vọng Effelsberg ở Đức và kính viễn vọng Green Bank ở Mỹ.

Theo nhà khoa học Wang, nhóm nghiên cứu sẽ dùng kính viễn vọng JRT quan sát hơn 100 sao xung có chu kỳ quay hàng trăm lần mỗi giây. Sau đó, các nhà khoa học sẽ chọn 80 ứng viên ổn định nhất để thiết lập mạng lưới, đồng thời đo lường và so sánh thời gian chuyển động của các xung.

Mục tiêu cuối cùng của dự án là cải thiện cách thức đo thời gian trên Trái đất. Hiện con người đang dùng đồng hồ nguyên tử để đo tốc độ quay của hành tinh. Tuy nhiên, so với đồng hồ nguyên tử, cách tính thời gian dựa trên sao xung có ưu thế lâu dài hơn, vì sao xung có thể quay với mức độ ổn định đáng kinh ngạc trong nhiều thập kỷ hoặc thậm chí lâu hơn.

Cho đến nay, các nhà khoa học đã sử dụng 18 sao xung và 5 kính viễn vọng vô tuyến lớn đặt trên khắp châu Âu để chứng minh rằng các hệ thống như vậy có thể hoạt động.

Wang cho biết hệ thống của Trung Quốc sẽ bao gồm ba kính viễn vọng khổng lồ – JRT, kính viễn vọng vô tuyến Qitai 110 mét đang được xây dựng ở Tân Cương và kính viễn vọng FAST ở Quý Châu.

Chuyên gia Wang chỉ ra các nhà thiết kế sẽ phải đối mặt với nhiều thách thức lớn trong khi chế tạo kính viễn vọng JRT nặng 3.400 tấn. Bên cạnh đó, các nhà thiết kế cũng phải tập trung phát triển nguồn cấp dữ liệu băng thông cực rộng và bộ thu tiếng ồn thấp.

Ông Wang kết luận hoàn thành chế tạo kính viễn vọng JRT sẽ củng cố danh tiếng của Trung Quốc trong lĩnh vực thiết kế máy móc quy mô lớn, điều khiển tự động, thiết bị điện tử nhiệt độ thấp và tích hợp hệ thống.