Trong lịch sử khám phá vũ trụ kỳ bí, con người đã phóng lên quỹ đạo Trái Đất những kính viễn vọng không gian và mỗi kính viễn vọng đều mang trong mình một sứ mệnh riêng: Nhìn thấy những gì mà con người không thể thấy!
Theo đó, ngày 30/01/2020 kính viễn vọng không gian Spitzer đã chính thức ngừng mọi hoạt động sau 17 năm đi vào không gian của mình và mở ra một thời kỳ khám phá mới của nhân loại với kính viễn vọng khổng lồ James Webb - lớn và mạnh hơn nhiều Hubble và Spitzer.
Kính viễn vọng James Webb sẽ được NASA phóng lên vũ trụ vào năm 2021 như một chu kỳ tiếp diễn sau khi kính viễn vọng Spitzer ngừng hoạt động.
Kính viễn vọng Spitzer. Nguồn: NASA
Chu kỳ hoạt động của kính viễn vọng Spitzer. Ảnh: NASA
Tuy nhiên, trước khi con người lại có được những khám phá vũ trụ mới đầy bất ngờ từ kính viễn vọng James Webb, hãy cùng nhìn lại chặng đường dài mà kính viễn vọng Spitzer đã đi qua và những kết quả mà nó đạt được trong suốt quá trình hoạt động của mình.
Lịch sử của kính viễn vọng Spitzer
Kính thiên văn không gian Spitzer (SST) - đặt tên theo nhà thiên văn người Mỹ Lyman Spitzer, được NASA đưa lên không gian quỹ đạo Trái Đất năm 2003, trước đó nó có tên là Kính thiên văn Không gian Vũ trụ (SIRTF).
Ban đầu, kính thiên văn này chỉ được phóng lên với kỳ vọng sẽ hoạt động được 2,5 năm cho đến khi nguồn cung helium lỏng bị cạn kiệt, thế nhưng nó đã thực hiện sứ mệnh của mình từ khi được phóng lên cho tới tận ngày nay.
Vậy nên dự án kính viễn vọng Spitzer còn được đánh giá là "món hời to" của NASA khi thời gian sử dụng của nó đã vượt xa kỳ vọng ban đầu.
Kính viễn vọng Spitzer hoạt động bằng ánh sáng hồng ngoại của phổ điện từ, cho phép các nhà khoa học có thể quan sát những vật thể lạnh hơn các ngôi sao, cung cấp những mảnh ghép còn thiếu cho cấu trúc thiên hà hay rộng hơn là quan sát các vật thể trong vũ trụ.
Hình ảnh chụp năm 2015 từ kính viễn vọng Spitzer giúp phát hiện các ngoại hành tinh OGLE-2014-BLG-0124Lb ở xa Hệ Mặt Trời hơn 13.000 năm ánh sáng. Ảnh: NASA/JPL-Caltech
Điều đặc biệt là kính viễn vọng Spitzer có thể quan sát những vật thể có nhiệt độ vô cùng bé, chỉ cần lớn hơn nhiệt độ 0 tuyệt đối, từ đó mở rộng phạm vi quan sát vũ trụ xa và rộng hơn.
Lisa Storrie-Lombardi, người tham gia quản lý dự án Spitzer viết trên blog cá nhân của mình:
"Spitzer có thể nâng tầm đột phá về sự hiểu biết của chúng ta về hệ thống hành tinh xung quanh các ngôi sao khác, sự hình thành và tiến hóa của các thiên hà ở gần lẫn xa trong vũ trụ, cấu trúc của Dải Ngân Hà của chúng ta, các thành phần của Hệ Mặt Trời...".
Những đột phá trong việc quan sát vũ trụ của kính viễn vọng Spitzer
- Năm 2007, phát hiện nước trên bầu khí quyển của sao Mộc Nóng (HD 209458b) - là một ngoại hành tinh có kích cỡ giống sao Mộc nhưng nóng hơn.
- Vụ va chạm giữa sao chổi Tempel 1 với thiết bị vũ trụ do tàu Deep Impact phóng ra (năm 2011).
- Năm 2012, phát hiện ngoại hành tinh 55 Cancri e (được ví như siêu Trái Đất) có kích cỡ lớn hơn Trái Đất một chút với biển dung nham có nhiệt độ tới 2,427 độ C.
- Năm 2013, khám phá ngoại hành tinh Kepler-7b có kích thước bằng sao Mộc, có nhiệt độ từ 815 đến 982 độ C).
- Năm 2017, nhờ kính viễn vọng Spitzer mà con người có thể phát hiện ra ngoại hành tinh có kích cỡ bằng với Trái Đất là TRAPPIST-1 nằm ở vành đai gần như không thể quan sát trước đó của sao Thổ.
- Các hành tinh có kích cỡ tương đồng Trái Đất như OGLE-2016-BLG-1195Lb quay xung quanh sao lùn Brown (năm 2017).
Ngoài ra, kính viễn vọng Spitzer còn tiết lộ bí mật về thiên hà sơ khai, theo đó lúc mới hình thành thì thiên hà nặng hơn bây giờ rất nhiều.
Trong suốt thời gian hoạt động, kính viễn vọng Spitzer đã quan sát 800.000 mục tiêu trong vũ trụ và cung cấp một lượng tư liệu hình ảnh khổng lồ với hơn 36 triệu hình ảnh thô phục vụ cho việc nghiên cứu và khám phá vũ trụ.
NASA ước tính rằng có khoảng 4.000 nhà khoa học trên khắp thế giới đã cùng nhau tham gia siêu dự án Spitzer với gần 9.000 nghiên cứu đã được công bố. Đây là những con số cho thấy tầm vĩ mô của dự án và những thành công mà nó đạt được.
Dưới đây là 1 số hình ảnh ấn tượng chụp được từ kính viễn vọng Spitzer:
Vụ va chạm giữa sao chổi Tempel 1 với thiết bị vũ trụ do tàu Deep Impact phóng ra năm 2005. Ảnh: NASA/JPL-Caltech/UMD
Một ngôi sao mới hình thành, hình ảnh được nhìn qua đám mây bụi tối Rho Ophiuchi nhờ kính viễn vọng Spitzer. Ảnh: NASA/JPL-Caltech
Hình ảnh tinh vân Helix chụp bởi kính viễn vọng Spitzer năm 2007. Ảnh: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
Siêu tân tinh Remnant HGH 3 - một trong những thiên hà cổ xưa nhất - lớn nhất trong Ngân Hà với đường kính 150 năm ánh sáng, được chụp năm 2010. Ảnh: NASA/JPL-Caltech/IPAC
Thiên hà Chim cánh cụt và Trứng (NGC 2336 và NGC 2937). Ảnh: NASA-ESA/STScI/AURA/JPL-Caltech
Thiên hà " hai trong một" Sombrero. Ảnh: NASA/JPL-Caltech
Tinh vân Carina. Ảnh: NASA/JPL-Caltech
Tinh vân Cat's Paw (bàn chân mèo) được chụp năm 2018. Ảnh: NASA/JPL-Caltech
Tinh vân Dumbbell (Messier 27) được khám phá năm 1764 bởi Charles Messier. Ảnh: NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA
Chòm sao Tiên Vương và Tinh vân Xanh chụp năm 2019. Ảnh: NASA/JPL-Caltech
Tinh vân Orion. Ảnh: NASA/JPL-Caltech/S.T. Megeaty
Vành đai Tinh vân Xanh chụp năm 2011. Ảnh: NASA/JPL-Caltech
Thiên hà Mạng nhện Xoắn ốc IC 342 chụp năm 2011. Ảnh: NASA/JPL-Caltech
Một vụ nổ của sao Cassiopeia A. Ảnh: NASA/JPL-Caltech/University of Minnesota
Hố đen giữa cơn bão vũ trụ. Ảnh: NASA/JPL-Caltech/The SINGS Team
Tinh vân hình nón NGC 2264 và cụm bông tuyết chụp năm 2008. Ảnh:NASA/JPL-Caltech
Tại sao kính viễn vọng Spitzer lại có thể thành công như vậy?
Người quả lý dự án Spitzer là Suzanne Dodd - đồng thời là giám đốc của Mạng lưới giám sát Không gian Sâu NASA (NASA Deep Space Network) cho hay: "Chìa khóa thành công của kính viễn vọng Spitzer đến từ quỹ đạo lạ thường của nó".
"Nó nằm trong quỹ đạo quay quanh Trái Đất, nghĩa là một khi được phóng lên, nó sẽ có cùng quỹ đạo như Trái Đất khi quay quanh Mặt Trời nhưng lại trôi dạt với tốc độ chậm hơn".
Bên cạnh việc khám phá các ngoại hành tinh bên ngoài hệ Mặt Trời, chụp lại các hình ảnh tinh vân thì kính viễn vọng Spitzer còn đảm nhiệm những sứ mệnh mở rộng như giúp các nhà khoa học nghiên cứu thời tiết trên các hành tinh khác.
Hình ảnh bản đồ nhiệt bề mặt ngoại hành tinh HD 189733b vào năm 2007. Ảnh: NASA/JPL-Caltech/H. Knutson (Harvard-Smithsonian CfA)
Lời kết: Spitzer đã đánh dấu một bước tiến mới trong việc nghiên cứu các hành tinh xa xôi và khép lại chu kỳ hoạt động thành công rực rỡ của mình.
Tuy nhiên "khi cánh cửa này khép lại thì một cánh cửa khác sẽ mở ra" và kính viễn vọng không gian James Webb (có đường kính gấp 7 lần Spitzer) sẽ thay thế Spitzer trên con đường khám phá vũ trụ bao la rộng lớn phía trước.
Bài viết được dịch từ các nguồn: NASA, Space, Spitzer