NgocPho4901
New member
Để "quay ngược thời gian" và ngắm buổi sơ khai của vũ trụ, cùng ánh sáng từ những ngôi sao đầu tiên, nhân loại mình cần một tấm gương to bằng cả căn nhà luôn đó! Bề mặt gương phải nhẵn đến mức nếu nó rộng bằng cả lục địa thì chỗ gồ ghề cũng chỉ cao tầm... mắt cá chân thôi. Tưởng tượng được không?
Với thiết bị xịn sò này, ta sẽ "hốt" được những tia sáng yếu ớt nhất từ thiên hà xa xôi nhất – những ánh sáng đã "bay" từ hồi nào tái hồi nào, mang theo toàn bộ data về quá khứ của vũ trụ. Tấm gương khổng lồ này chính là cánh cửa sổ để ta "ngó lơ" về quá khứ, hồi vũ trụ còn trẻ măng, thiên hà mới bắt đầu "lên hình", và những ngôi sao đầu tiên chập chững xuất hiện.
Lý do mà đến giờ ta vẫn chưa thấy được cảnh thiên hà hình thành là vì những ánh sáng cổ đại đó, sau hàng tỷ năm bay trong vũ trụ đang ngày càng "căng phồng" ra mọi hướng, đã bị kéo giãn luôn rồi. Những ánh sáng nhìn thấy được và tia cực tím từ những ngôi sao xa xăm giờ có bước sóng dài hơn tới 20 lần, biến thành bức xạ hồng ngoại mất!
Nhưng mà, ánh sáng hồng ngoại chính là thứ bức xạ từ các nguyên tử rung động liên tục, hay nói cách khác là... nhiệt đó! Nhiệt thì sinh ra từ đủ thứ: cơ thể người, khí quyển Trái Đất, chính bản thân hành tinh xanh của ta. Những ngôi sao xa cũng tỏa nhiệt. Để kính viễn vọng bắt được những tín hiệu yếu ớt này, nó phải đặt trong môi trường siêu lạnh – tức là phải nằm trong "vòng tay băng giá" của không gian mới được!
Vấn đề là, tấm gương to như căn nhà thì làm sao nhét vừa tàu vũ trụ? Phải gấp nó gọn gàng vào khoang chứa, rồi sau đó mở ra với độ chính xác tuyệt đối để có tiêu cự chuẩn nhất. Tấm gương này gồm nhiều tấm lục giác nhỏ ghép lại, trông như tổ ong vàng óng á! Mỗi tấm lục giác có motor điện phía sau để điều chỉnh vị trí chính xác đến từng nanomet – đơn vị dùng để đo kích thước virus đó!
Khả năng nhìn thấy ánh sáng hồng ngoại không chỉ giúp khoa học hiểu thêm về những ngày đầu vũ trụ thành hình (khoảng 50 triệu đến 500 triệu năm sau Big Bang), mà còn làm sáng tỏ nhiều khía cạnh xịn xò khác: từ đặc tính của những hành tinh "giống Trái Đất" ở xa xăm, hay tốc độ giãn nở của vũ trụ vẫn đang gây tranh cãi nảy lửa.
Nhưng để nhìn thấu chương đầu của "cuốn sách vũ trụ" – gồm sự hình thành những ngôi sao khổng lồ đầu tiên, những vật chất vô hình tạo nên thiên thể, hành trình phát triển của lỗ đen và cách chúng "tìm về" trung tâm thiên hà – thì một cái kính xịn thôi chưa đủ đâu! Ta cần một tấm rèm phù hợp nữa.
Ngay cả trong vũ trụ lạnh lẽo, những thiết bị nhạy cảm vẫn có thể cảm nhận nhiệt từ Trái Đất, Mặt Trời và Mặt Trăng. Vì vậy các nhà thiên văn học đặt kính ở Điểm Lagrange 2 (L2). Tại đây, cả ba thiên thể kia đều nằm về một hướng, cho phép dùng một tấm rèm duy nhất chặn phần lớn nhiệt lượng ảnh hưởng đến kính. Với tấm chắn to bằng sân tennis, kính viễn vọng mới đủ lạnh để cảm nhận nhiệt lượng còn sót lại từ buổi bình minh của vũ trụ!
Để đủ nhẹ nhét vừa tàu vũ trụ, lại vừa dày vừa phải để gấp gọn khi di chuyển, tấm chắn nhiệt phải làm từ chất liệu mỏng như vải. Các kỹ sư gọi vải là chất liệu "bất định" vì không thể kiểm soát hay dự đoán chính xác cách nó chuyển động khi căng ra. Nếu có lỗi xảy ra trong quá trình kéo căng tấm màn chắn nhiệt, toàn bộ thiết bị kính viễn vọng sẽ thành... rác thải không gian luôn!
Tính đến hiện tại, Kính viễn vọng Không gian James Webb đã "trễ hẹn" tới 14 năm, với số tiền phát triển vượt quá 20 lần ngân sách đề ra ban đầu! Khởi hành từ Kourou, French Guiana, tên lửa Ariane 5 đã đưa thành công kính James Webb lên trời, và giờ JWST đã đến được điểm L2 rồi nè!
Sau một loạt thử nghiệm ngặt nghèo kéo dài nhiều tháng, Kính viễn vọng Không gian James Webb mới chính thức đi vào hoạt động được. ️
Ban đầu, thiết bị xịn này có tên là Kính thiên văn Không gian Thế hệ Kế cận - Next Generation Space Telescope (NGST). "Kế cận" vì kính Webb sẽ kế thừa nền móng do Kính viễn vọng Không gian Hubble xây dựng. Những thành tựu Hubble đạt được trong 31 năm hoạt động vừa cách mạng hóa ngành thiên văn học, lại vừa mở ra những câu hỏi mới khó nhằn hơn. Khoa học cần một thiết bị mạnh mẽ hơn nữa!
James Webb kế thừa chức vụ từ Hugh Latimer Dryden, một nhà nghiên cứu hàng không vũ trụ có tiếng tăm. Khi Tổng thống John Kennedy lên nắm quyền, ông giao trách nhiệm điều hành NASA cho Webb, đồng thời đặt deadline "địa ngục": bằng chương trình Apollo, James Webb phải đưa người Mỹ lên Mặt Trăng trước khi thập niên 60 kết thúc!
James Webb đã cùng NASA biến ước muốn của Kennedy thành hiện thực, đồng thời tạo nên mốc son mới cho lịch sử ngành hàng không vũ trụ. Trong nhiệm kỳ của mình, các chương trình khám phá không gian do James Webb chỉ đạo cũng đạt nhiều thành tựu khủng, hoàn thành hơn 75 chuyến du hành đầy rủi ro!
Trước khi thế kỷ 20 kết thúc, các nhà nghiên cứu đã vẽ những bản phác thảo đầu tiên của NGST. Năm 2007, NASA ước tính vốn ban đầu cho dự án là 500 triệu USD, nhưng sau nhiều năm trì hoãn, gặp vấn đề về thiết kế và quản lý, số tiền đầu tư cho dự án kính James Webb vượt chỉ tiêu nhiều lần, ước tính hơn 9,6 tỷ USD tính đến tháng 3/2021.
Nhưng nhìn vào những chi tiết tỉ mỉ cũng như những tiến bộ công nghệ trên Kính viễn vọng Không gian James Webb, có thể thấy số tiền tỷ đầu tư vẫn còn... khiêm tốn đó!
Nguồn: soha.vn