Kính viễn vọng Trung Quốc có gì hơn so với dự án 10 tỷ USD của NASA? Đáp án gây bất ngờ

Kính viễn vọng không gian đầu tiên của Trung Quốc có tên là Xuntian. Ngoài ra, chiếc kính này còn được gọi là Kính viễn vọng Không gian Khảo sát Trung Quốc, Kính viễn vọng Trạm Vũ trụ Trung Quốc (CSST).

Kính viễn vọng Xuntian có khẩu độ 2 m và được trang bị những máy dò hiện đại. Xuntian có kích cỡ to bằng chiếc xe buýt, nhưng có chiều dài tương đương một toà nhà 3 tầng và nặng hơn 10 tấn.

Theo ông Zhan Hu, nhà khoa học tham gia phát triển bộ phận quang học Xuntian, đồng thời là nhà nghiên cứu tại Đài quan sát Thiên văn Quốc gia thuộc Viện Khoa học Trung Quốc, kính viễn vọng Xuntian gồm có 2 phần. Thứ nhất là bộ phận quang học. Thứ hai là bệ Xuntian. Cụ thể, bộ phận quang học Xuntian là một kính viễn vọng và có nhiều hệ thống phụ.

Kính viễn vọng Xuntian thế hệ đầu tiên có 5 công cụ quan sát. Trong đó, module Xuntian, camera với tầm nhìn rộng sẽ chiếm phần lớn thời gian quan sát.

Theo nhà khoa học Zhan Hu, các chuyên gia vẫn đang phát triển nguyên mẫu của kính viễn vọng không gian Xuntian. Dự kiến, Trung Quốc sẽ tiến hành phóng kính viễn vọng không gian Xuntian vào cuối năm 2023, với mục tiêu là tìm hiểu về sự tiến hoá của các thiên hà, đồng thời khám phá những bí mật đáng chú ý về vật chất tối và năng lượng tối.

Theo các chuyên gia, kính viễn vọng Xuntian sẽ sử dụng những công cụ quang học nhằm cung cấp cho các nhà thiên văn học phương tiện để khảo sát bầu trời và lập một bản đồ vũ trụ mới.

Theo ông Xu Shuyan, thiết kế trưởng của bộ phận quang học Xuntian, nhà nghiên cứu tại Đài quan sát Thiên văn Quốc gia thuộc Viện Khoa học Trung Quốc: "Hiện tại, chúng tôi đã hoàn thành việc phát triển các hệ thống phụ, các bộ phận và thiết bị. Chúng tôi đang chuẩn bị cho việc thử nghiệm sau khi chúng được lắp ráp lại. Sau đó, chúng tôi sẽ bắt đầu phát triển mẫu kính viễn vọng và bắt đầu nghiên cứu những bộ phận bay. Tiếp theo, chúng tôi sẽ tiến hành thử nghiệm kết hợp với bệ Xuntian và thử nghiệm tại bãi phóng trước khi phóng lên không gian".

Kính viễn vọng không gian Xuntian sẽ phóng khi quá trình xây dựng trạm vũ trụ được hoàn tất.

Kính viễn vọng không gian Xuntian là dự án quy mô và đầy tham vọng của Trung Quốc. Vậy, nếu so sánh Xuntian với James Webb, kính viễn vọng trị giá tới 10 tỷ USD của NASA, thì sẽ như thế nào?

So với James Webb, kính viễn vọng Xuntian có gì hơn?

Theo ông Liu Jifeng, phó giám đốc Đài quan sát Thiên văn Quốc gia Trung Quốc (NAOC), Xuntian có khẩu độ 2 m, nhỏ hơn so với kính viễn vọng Hubble của NASA với khẩu độ là 2,4 m. Tuy nhiên, kính viễn vọng không gian Xuntian lại có phạm vi quan sát lớn gấp 350 lần so với Hubble.

Theo nhà khoa học Li Ran tham gia dự án CSST: "Phạm vi quan sát là khu vực vùng trời mà kính viễn vọng có thể nhìn thấy ở một thời điểm". Trên thực tế, kính viễn vọng Hubble có phạm vi quan sát gần bằng 1% kích thước của móng tay so với độ dài một sải tay, do đó bỏ sót phần lớn bầu trời.

Đó cũng là một phần lý do Kính viễn vọng không gian James Webb của NASA lại được chế tạo và phóng tới điểm Lagrange 2 ở giữa Trái Đất và Mặt Trời. Thực tế là James Webb, dự án kính viễn vọng không gian mới nhất của NASA, có phạm vi quan sát rộng hơn nhiều so với Hubble.

Ngoài ra, Xuntian có thiết kế anastigmat 3 gương với khả năng thu được chất lượng hình ảnh cao trong phạm vi quan sát rộng lớn. Kính viễn vọng hàng đầu của Trung Quốc cũng là một đài quan sát ngoài trục khi có thể đạt được mức độ chính xác cao hơn trong các phép đo quang học, vị trí và hình dạng.

Ông Zhan Hu, một nhà khoa học tham gia dự án CSST, nhận định: "Kính viễn vọng Xuntian có lợi thế trong các cuộc khảo sát vì nó có thể quét một khu vực rộng lớn của vũ trụ một cách khá nhanh chóng".

Tuy nhiên, khi so sánh, phạm vi quan sát của kính viễn vọng James Webb của NASA cũng rất lớn. Cụ thể, James Webb có thể quan sát khoảng 39% bầu trời trong một ngày và sau đó quan sát phần còn lại trong khoảng thời gian 6 tháng.

Thế nhưng độ phân giải góc (hay là độ sắc nét của tầm nhìn) của James Webb lại gần giống với kính viễn vọng Hubble. Điều này có thể khiến James Webb kém Xuntian, ít nhất là ở độ phân giải.

Nhưng do các đám mây dày đặc có chứa bụi, khí và những vật chất khác trong vùng không gian xa xôi, nên Hubble và các kính thiên văn quang học khác về cơ bản bị giới hạn về khoảng cách mà chúng có thể nhìn vào vũ trụ cổ xưa. Bởi ánh sáng trong quang phổ khả kiến bị gián đoạn vì các yếu tố can thiệp từ vũ trụ.

Đó cũng là lý do tại sao kính viễn vọng James Webb được thiết kế để chuyên về ánh sáng trung hồng ngoại, có khả năng đi xuyên qua nhiều không gian trong vũ trụ mà không làm mất nhiều thông tin.

Trong khi đó, Xuntian sẽ sử dụng các công cụ của mình nhằm quan sát những vật thể riêng rẽ trong Dải Ngân Hà, như các khu vực hình thành sao, sao chổi và tiểu hành tinh, sự tiến hóa của các hố đen siêu khối lượng, các thiên hà, thậm chí là cả sự hình thành sao. Tuy nhiên, kính viễn vọng này sẽ chỉ quan sát được các vật thể ở khoảng cách không quá xa, tức là nằm trong hoặc gần Dải Ngân Hà.

Còn James Webb lại có thể nhìn rất xa và khám phá được thời kỳ của các thiên hà và sao hình thành trong vũ trụ, không lâu sau vụ nổ Big Bang.

Như vậy, những điều trên cho thấy rằng, cả kính viễn vọng James Webb và Xuntian về cơ bản đều là những công cụ khoa học có độ phức tạp cao và khác loại. Chính điều này có thể mang đến không ít lợi ích cho cộng đồng khoa học, bởi hai kính viễn vọng này sẽ cung cấp những thông tin phong phú khác nhau, thay vì cùng nghiên cứu những phần vũ trụ giống nhau.

Kính viễn vọng không gian James Webb cho kết quả bất ngờ

Kính viễn vọng không gian James Webb được coi là một trong những dự án khoa học tốn kém nhất trong lịch sử của NASA. Ban đầu, chi phí ước tính vào năm 2000 chỉ là 1 tỷ USD. Tuy nhiên, sự phức tạp của kính thiên văn đã khiến chi phí lên tới 10 tỷ USD. Đây là con số ghi nhận ở thời điểm James Webb được phóng vào cuối năm 2021.

Hơn 20 năm đầu tư và phát triển dự án kính viễn vọng James Webb, cuối cùng nó đã cho thấy kết quả bất ngờ.

Theo đó, vào ngày 12/7, để cho thấy khả năng của James Webb, NASA cùng với đại diện từ Cơ quan Vũ trụ châu Âu, Cơ quan Vũ trụ Canada đã công bố 5 bức ảnh đầu tiên về những vật thể nằm gần Trái Đất. Trong đó có cụm thiên hà xoay quanh nhau, ngoại hành tinh có hơi nước bao phủ, ngôi sao phát nổ với ánh sáng có màu cam và xanh dương... Loạt ảnh do Kính viễn vọng không gian James Webb chụp có độ chi tiết vượt xa phiên bản trước đó là Hubble.

Giám đốc của NASA Bill Nelson cho biết: "Mỗi bức ảnh là một phát hiện mới và chúng cung cấp cho nhân loại góc nhìn chưa từng có về vũ trụ. Kính viễn vọng James Webb có thể nhìn xuyên qua các đám mây bụi và theo dõi ánh sáng từ những ngóc ngách xa xôi ở trong vũ trụ".

Bài viết tham khảo nguồn: NASA, Interestingengineering, CCTV