Kỳ quan mới của nhân loại: Kính viễn vọng có thể nhìn rõ hình khắc trên một đồng xu ở khoảng cách 160km

Không gian bao la không phải điểm đặt kính viễn vọng duy nhất, ngay trên Trái Đất, ta cũng có thể xây nên những con mắt tinh tế nhất nhân loại từng tạo ra để ngước lên trời cao. Tại miền đất sát biển Chile, các nhà khoa học của Mỹ, Úc, Brazil, Hàn Quốc và Chile đang hợp tác thực hiện dự án trị giá 1 tỷ USD: Kính viễn vọng Khổng lồ Magellan với sức mạnh quan sát lớn gấp 10 lần Kính thiên văn Không gian Hubble.

Bảy tấm gương lớn nhất mà con người từng tạo ra.

Ảnh minh họa Kính viễn vọng Khổng lồ Magellan.

Mới đây, đội ngũ thực hiện dự án Magellan công bố họ đang từng bước tạo ra 6 trong tổng số 7 tấm gương lớn nhất từng được chế tạo; những thiết bị phản chiếu cho phép nhóm các nhà thiên văn học nhìn được xa hơn bất cứ kính viễn vọng nào trước đây. Quá trình chế tạo tấm gương lớn thứ 6 thế giới với đường kính 8,4 mét sẽ kéo dài 4 năm. Đáng lẽ, đây là sự kiện lớn được tổ chức cho tất cả những người quan tâm trên toàn thế giới tới tham dự, nhưng vì đại dịch Covid-19 vẫn đang diễn biến phức tạp, nhóm kỹ sư lắp gương gồm 10 người vẫn phải làm việc trong phòng thí nghiệm kín đáo.

“Phần quan trọng nhất của một kính viễn vọng là những tấm gương bắt sáng”, James Fanson, trưởng dự án Kính viễn vọng Khổng lồ Magellan cho hay. “Tấm gương càng lớn, tầm nhìn vào vũ trụ càng xa và các chi tiết hiện hữu các nhiều. Thiết kế gương đặc biệt của kính viễn vọng Khổng lồ Magellan bao gồm bảy tấm gương lớn nhất thế giới. Việc chế tạo tấm gương thứ sáu là một bước lớn để đi tới việc hoàn thành dự án. Một khi kính viễn vọng đi vào hoạt động, nó sẽ tạo ra những hình ảnh nét hơn 10 lần dữ liệu Kính viễn vọng Không gian Hubble quan sát được. Những khám phá mà bộ gương này tạo nên sẽ thay đổi hiểu biết của ta về vũ trụ”.

Quá trình tạo nên tấm gương khổng lồ bao gồm hoạt động nung chảy gần 20 tấn thủy tinh E6 - vật liệu borosilicate có độ tinh khiết cao và khả năng giãn nở thấp. Ở nhiệt độ lò cực đại, thủy tinh có thể đạt tới 1.165 độ C; chúng được nung suốt 5 giờ trong một lò nung đặc biệt xoay với tốc độ 5 vòng/phút.

Khuôn tạo nên tấm gương lớn nhất thế giới.

Thủy tinh E6 được rải đều trên khuôn.

Sau khi lò đạt nhiệt độ đỉnh, thủy tinh nung chảy sẽ được làm nguội trong 1 tháng và lò sẽ tiếp tục xoay ở tốc độ chậm hơn trước. Hoạt động này giải phóng những áp lực đọng lại trong cấu trúc thủy tinh và làm cứng tổ hợp thủy tinh lỏng lại thành gương. Sẽ phải mất thêm 1,5 tháng nữa để gương nguội về nhiệt độ phòng. Nhóm chuyên gia sẽ đánh bóng gương trong 2 năm tiếp theo để bề mặt gương đạt được độ chính xác như yêu cầu.

Hai tấm gương được hoàn thiện đầu tiên đang được cất tại Arizona. Bốn tấm còn lại, bao gồm cả tấm thứ sáu mới được đổ khuôn hồi đầu tháng này, đều đang ở những giai đoạn hoàn thiện khác nhau. Dự kiến, mảnh ghép cuối cùng của “con mắt” sắc sảo nhất thế giới sẽ được đổ khuôn vào năm 2023. Tấm gương thứ tám sẽ sớm được đưa vào sản xuất không lâu sau đó, làm phương án dự phòng cho trường hợp bảo trì.

Quá trình đậy nắp lò.

Lò đang xoay để tạo nên tấm gương khổng lồ.

Tới cuối thập kỷ này, tất cả các bộ phận lắp ráp Kính viễn vọng Khổng lồ Magellan sẽ được vận chuyển tới sa mạc Atacama tại Chile, đi hết quãng đường hơn 8.000km tới một trong những khu vực quan sát thiên văn hữu hiệu nhất thế giới. Với trời quang quanh năm, ít ô nhiễm ánh sáng kèm cả những luồng gió thổi nhẹ nhàng, vùng sa mạc tại Chile là nơi sản sinh ra những tấm ảnh vũ trụ sắc nét nhất ta từng chụp.

Một khi Kính viễn vọng Khổng lồ Magellan đi vào hoạt động, tấm gương rộng 368 mét vuông có thể nhìn rõ hình khắc trên một đồng xu đặt cách xa kính viễn vọng tới gần 160km. Độ tinh tường của Magellan gấp 10 lần “người tiền nhiệm” của nó là Kính viễn vọng Không gian Hubble, gấp 4 lần Kính viễn vọng Không gian James Webb sắp được phóng lên vũ trụ.

“Sự kết hợp chưa từng có tiền lệ của khả năng thu thập ánh sáng, độ hiệu quả, độ phân giải hình ảnh sẽ cho phép chúng tôi có được đột phá tại mọi lĩnh vực của ngành thiên văn học, nhất là những nơi yêu cầu độ phân giải cao, ví dụ như dự án tìm kiếm những ‘Trái Đất’ khác”, Rebecca Bernstein, trưởng ban khoa học của dự án Magellan lên tiếng.

“Chúng tôi sẽ sở hữu khả năng độc nhất vô nhị trong nghiên cứu hành tinh với độ phân giải cao, chính là yếu tố chủ chốt để tìm hiểu liệu một hành tinh có bề mặt nhiều đất đá như Trái Đất, liệu hành tinh có nước, liệu khí quyển hành tinh có dấu hiệu sự sống”.

Ảnh được cung cấp bởi Phòng thí nghiệm Gương Richard F. Caris trực thuộc Đại học Arizona và dự án Kính viễn vọng Khổng lồ Magellan trực thuộc tập đoàn GMTO.