ELT

Quan sát và thu thập dữ liệu là một phần không thể thiếu trong việc nghiên cứu vũ trụ. Ngày nay, những kính thiên văn mà bạn có thể mua để quan sát tại nhà, chụp ảnh các tinh vân, cụm sao hay thậm chí kể cả những đài thiên văn cỡ nhỏ đều gần như chỉ hoàn toàn phục vụ việc giải trí. Những kính thiên văn mang lại thông tin cho chúng ta về vũ trụ đều rất lớn với những trang bị rất hiện đại, phức tạp. Dưới đây là so sánh kích thước của các kính thiên văn lớn nhất đang hoặc sắp đi vào hoạt động.

Hình ảnh dưới đây (lấy từ Wikimedia) là một mô phỏng đơn giản để bạn có thể hình dung về kích thước của những kính thiên văn lớn nhất thế giới hiện đang hoạt động hoặc đang trong quá trình xây dựng. Thời điểm dự kiến của một số kính trong ảnh ban đầu không còn chính xác vì gần đây một số dự án đã bị trì hoãn, do đó thông tin đã được sửa lại so với bản ban đầu của Wikimedia.

Tất cả các kích thước ở đây đều được đặt đúng tỷ lệ để so sánh được chính xác. Ở hai góc dưới bạn có thể thấy hình ảnh mô phỏng kích thước của một sân tennis và một sân bóng rổ. Phía trên sân bóng rổ một chút có một hình người đại diện cho kích thước trung bình của con người. Qua đó chúng ta có thể dễ dàng hình dung độ lớn của những tấm gương này.

 

 

Hình tròn lớn nhất, lớn đến nỗi không có chỗ vẽ đủ vòng tròn mà chỉ có 1 phần, được đặt phía sau tất cả những hình ảnh khác và có màu trắng mô phỏng kích thước của kính thiên văn vô tuyến thuộc đài quan sát Arecibo ở Puerto Rico. Nó có đường kính là 305 mét và là kính thiên văn lớn nhất thế giới hiện nay.

Tất cả những kính còn lại đều là kính quan sát chủ yếu bước sóng biểu kiến và hồng ngoại hoặc cận hồng ngoại. Các gương quang học này khó chế tạo hơn nhiều so với chảo kim loại của kính Arecibo, do đó chúng đều bé hơn nhiều.

 

Vòng tròn lớn thứ hai (và là vòng lớn nhất có đủ vòng) được tô màu trắng đục là một dự án đã bị tạm hủy của ESO (Viết tắt của European Southern Observatory - Đài quan sát của châu Âu ở Nam bán cầu - một số nơi dịch "Đài quan sát Nam Âu" là sai hoàn toàn về cả ý nghĩa và cấu trúc ngữ pháp của cụm từ). Dự án không thể được thực hiện này có tên là Overwhelmingly Large Telescope (Kính thiên văn lớn áp đảo - hoặc lớn khủng khiếp). Dự án này hướng tới việc xây dựng một đài quan sát với gương chính có đường kính 100 mét. Việc chế tạo này quá phức tạp và tốn kém nên ESO đã tạm hủy bỏ kế hoạch này để đầu tư vào dự án khác là Extremely Large Telescope (Kính thiên văn siêu lớn - ELT).

ELT sẽ có đường kính gương chính là 39,3 mét và như vậy nó sẽ là kính thiên văn quang học/hồng ngoại lớn nhất từng có trong lịch sử. Theo dự kiến của ESO, đài quan sát này sẽ bắt đầu hoạt động vào năm 2024. Nó được xây dựng trên đỉnh Cerro Armazones ở sa mạc Atacama, Chile. Trong hình, bạn có thể thấy nó là khối lớn màu xanh lá cây được ghép thành từ rất nhiều gương lục giác nhỏ hơn. Ở trên cùng bài viết, bạn cũng có thể thấy mô hình được dựng trên máy tính của đài quan sát này.

 

Gương lớn thứ hai trong hình mà bạn có thể thấy được vẽ ngay phía trên của ELT. Đó là kính TMT (Thirty Meter Telescope - kính thiên văn 30 mét). Dự án này được thực hiện nhờ hợp tác của nhiều cơ sở nghiên cứu tại Mỹ và sẽ được đặt trên đỉnh Mauna Kea ở Hawaii. Theo ước tính cho tới năm 2018, đài quan sát TMT sẽ đi vào hoạt động vào năm 2027.

Một dự án khác cũng rất lớn đang được thực hiện là việc xây dựng kính thiên văn khổng lồ Magellan (Giant Magellan Telescope - GMT). Đây là một tổ hợp gồm 7 gương thành phần, mỗi gương có đường kính 8,4 mét, khi kết hợp lại tương đương với một gương 24,5 mét. Theo dự kiến, hệ thống này sẽ bắt đầu hoạt động vào khoảng năm 2022 - 2025.

Cũng trong hình ảnh này, bạn có thể thấy những kính thiên văn nhỏ hơn đang hoạt động như SALT (Southern African Large Telescope) ở Nam Phi, hai kính thuộc đài quan sát Kech ở Mauna Kea (Hawaii), kính GTC (Gran Telescopio Canarias - Kính thiên văn lớn của quần đảo Canary) ở Tây Ban Nha hay hệ thống 4 kính VLT (Very Large Telescope) của ESO ở Chile.

 

Hệ 4 kính VLT hiện đang là một trong những đài quan sát đóng nhiều vai trò nhất trong những nghiên cứu hiện đại.

 

Trong khi các kính mặt đất rất lớn thì việc đưa một khối lượng lớn lên không gian và bảo đảm an toàn cho việc vận chuyển và lắp đặt là rất khó. Do vậy, các kính thiên văn không gian có kích thước tương đối khiêm tốn. Kính thiên văn không gian Hubble rất nổi tiếng có đường kính gương chính là 2,4 mét, trong khi kính James Webb được dự kiến sẽ đi vào hoạt động năm 2020 gồm nhiều gương lục giác ghép lại sẽ có tổng đường kính gương là 6,5 mét. James Webb sẽ là kính thiên văn không gian lớn nhất trong lịch sử.

 

Mô phỏng hình ảnh của kính thiên văn không gian James Webb sẽ đi vào hoạt động từ năm 2020

 

Lợi thế lớn của các kính thiên văn không gian là có thể thu được ánh sáng chân thực hơn do ánh sáng đó không đi qua khí quyển Trái Đất và xảy ra những hiện tượng như khúc xạ, tán xạ, tán sắc, ... Mặt khác, kính không gian có được vị trí thuận lợi để bao quát được phạm vi bầu trời lớn hơn. Vì lý do đó, việc quan sát và thu thập dữ liệu của vật lý thiên văn hiện đại cần được kết hợp sức mạnh của cả các đài mặt đất và các kính thiên văn không gian.

Tháng 4 năm 2018

Đặng Vũ Tuấn Sơn

Tham khảo một số thông tin tại: Wikipedia (En); ESO; Earthsky.org