Kính viễn vọng không gian James Webb, đài quan sát vũ trụ mạnh nhất từng được xây dựng, cuối cùng đã được lên kế hoạch phóng vào cuối tháng 12 sau nhiều thập kỷ chờ đợi.
Đó là một kỳ quan về kỹ thuật và sẽ giúp trả lời những câu hỏi cơ bản về vũ trụ, vũ trụ quay ngược thời gian 13 tỷ năm. Dưới đây là năm điều cần biết.
1. Gương vàng khổng lồ
Tiêu điểm của kính thiên văn là gương chính khổng lồ của nó, một cấu trúc lõm rộng 21,5 feet (6,5 m) và được tạo thành từ 18 gương lục giác nhỏ hơn. Nó được làm bằng berili mạ vàng và được tối ưu hóa để phản xạ ánh sáng hồng ngoại từ những vùng xa của vũ trụ.
Đài thiên văn cũng có bốn công cụ khoa học, cùng đạt được hai mục đích chính: chụp ảnh các vật thể vũ trụ và quang phổ – chia ánh sáng thành các bước sóng riêng biệt để nghiên cứu các đặc tính vật lý và hóa học của vật chất vũ trụ.
Gương và các dụng cụ được bảo vệ bởi tấm che nắng năm lớp, có hình dạng giống cánh diều và được thiết kế để thích ứng với kích thước của một sân tennis.
Màng của nó được làm bằng kapton, một vật liệu được biết đến với khả năng chịu nhiệt cao và ổn định dưới nhiều nhiệt độ – cả hai đều rất quan trọng, vì mặt hướng ra mặt trời của tấm chắn sẽ nóng tới 230 ° F (110 ° C), trong khi phía bên kia sẽ đạt mức đáy -394 ° F.
Kính thiên văn cũng có một “tàu sân bay” chứa các hệ thống phụ của nó để cung cấp năng lượng điện, động cơ đẩy, thông tin liên lạc, dẫn đường, sưởi ấm và xử lý dữ liệu; Cuối cùng, Webb nặng tương đương với một chiếc xe buýt của trường học.
2. Hành trình triệu dặm
Kính thiên văn sẽ được đặt trong quỹ đạo cách Trái đất khoảng một triệu dặm, gần gấp bốn lần khoảng cách so với hành tinh của chúng ta mặt trăng.
Không giống như Hubble, kính viễn vọng không gian quay quanh quỹ đạo chính hiện tại, Webb sẽ quay quanh Mặt trời.
Nó sẽ ở ngay phía sau Trái đất, theo quan điểm của Mặt trời, cho phép nó ở lại phía đêm của hành tinh chúng ta. Tấm chắn của Webb sẽ luôn ở giữa tấm gương và ngôi sao của chúng ta.
Sẽ mất khoảng một tháng để đến vùng không gian này, được gọi là điểm Lagrangian thứ hai, hay L2. Trong khi các phi hành gia được cử đến để sửa chữa Hubble, chưa có con người nào đi đến quỹ đạo dự kiến của Webb.
3. Origami công nghệ cao
Vì kính thiên văn quá lớn để có thể vừa với hình nón mũi tên lửa trong cấu hình hoạt động của nó, nên nó phải được di chuyển gấp theo kiểu gấp giấy origami. Unfurling là một nhiệm vụ phức tạp và đầy thử thách, và là quá trình triển khai gian khổ nhất mà NASA từng thử.
Khoảng 30 phút sau khi cất cánh, ăng ten liên lạc và các tấm pin mặt trời cung cấp năng lượng cho nó sẽ được triển khai.
Sau đó, màn hình mặt trời mở ra, được gấp lại cho đến nay giống như một chiếc đàn accordion, bắt đầu vào ngày thứ sáu, rất lâu sau khi mặt trăng đi qua. Các màng mỏng của nó sẽ được định tuyến bằng một cơ chế phức tạp bao gồm 400 puli và 1.312 feet cáp.
Trong tuần thứ hai, cuối cùng sẽ đến lượt gương mở ra. Sau khi hoàn thiện, các thiết bị sẽ cần được làm mát và hiệu chỉnh, và các gương được điều chỉnh rất chính xác.
Sau sáu tháng, kính thiên văn sẽ sẵn sàng hoạt động.
4. Cuộc sống, vũ trụ và mọi thứ
Webb có hai nhiệm vụ khoa học chính, cùng nhau sẽ chiếm hơn 50% thời gian quan sát. Trước tiên, hãy khám phá những giai đoạn đầu của lịch sử vũ trụ, nhìn lại chỉ vài trăm triệu năm sau vụ nổ lớn.
Các nhà chiêm tinh muốn xem các ngôi sao và thiên hà đầu tiên hình thành như thế nào, và chúng phát triển theo thời gian như thế nào.
Mục tiêu chính thứ hai là phát hiện ra các hành tinh ngoài hệ mặt trời, tức là các hành tinh bên ngoài hệ mặt trời. Nó cũng sẽ điều tra khả năng tồn tại sự sống trong những thế giới đó bằng cách nghiên cứu bầu khí quyển của chúng.
Lời hứa tuyệt vời của Webb nằm ở khả năng hồng ngoại của anh ta.
Trái ngược với tia cực tím và ánh sáng khả kiến mà Hubble hoạt động chủ yếu, các bước sóng hồng ngoại xuyên qua bụi dễ dàng hơn, cho phép vũ trụ có nhiều mây xuất hiện rõ ràng hơn.
Tia hồng ngoại cũng cho phép các nhà khoa học quay ngược lại quá khứ do một hiện tượng gọi là dịch chuyển đỏ. Khi vũ trụ giãn nở, ánh sáng từ các vật thể ở xa sẽ mở rộng về phía đầu hồng ngoại của quang phổ.
Các quan sát kỹ hơn cũng được lên lịch trong hệ mặt trời của chúng ta để Sao Hoả và châu Âu, sao Mộcmặt trăng băng giá
5. Nhiều thập kỷ trong quá trình thực hiện
Các nhà thiên văn bắt đầu tranh luận về kính thiên văn nào sẽ kế nhiệm Hubble vào những năm 1990, với việc Webb bắt đầu được xây dựng vào năm 2004.
Việc ra mắt đã bị hoãn nhiều lần, ban đầu là năm 2007, sau đó là năm 2018 … chủ yếu là do sự phức tạp của quá trình phát triển.
Đài thiên văn là kết quả của sự hợp tác quốc tế lớn và sự kết hợp của các thiết bị của Canada và châu Âu.
Hơn 10.000 người đã làm việc trong dự án, với ngân sách cuối cùng tăng lên khoảng 10 tỷ đô la.
Nhiệm vụ này được đặt ra để kéo dài ít nhất 5 năm, nhưng hy vọng là 10 năm hoặc hơn.
© AFP