NASA chi 4 tỷ USD đưa 'mắt thần' vào vũ trụ, 1 tháng làm việc bằng gần 100 năm quan sát

Kính viễn vọng được đưa lên không gian ngày 30/8 bằng tên lửa Falcon Heavy của SpaceX. Sau khi tách khỏi tên lửa, Roman bắt đầu hành trình kéo dài khoảng ba tháng tới điểm Lagrange 2 (L2), cách Trái đất gần 1,6 triệu km, nơi kính James Webb hiện cũng đang hoạt động. Sứ mệnh khoa học chính được thiết kế kéo dài ít nhất 5 năm và có khả năng gia hạn thêm khoảng 5 năm nếu điều kiện vận hành cho phép.

Nancy Grace Roman được xem là mảnh ghép mới trong hệ thống đài quan sát không gian chủ lực của NASA, bên cạnh Hubble và James Webb. Tuy nhiên, thay vì tập trung nhìn thật sâu vào những vùng trời hẹp, Roman được thiết kế để quan sát một khu vực rộng lớn trong mỗi lần chụp.

NASA cho biết camera hồng ngoại Wide Field Instrument của kính có độ phân giải tương đương Hubble nhưng trường quan sát rộng hơn ít nhất 100 lần.

Theo bà Julie McEnery, nhà khoa học cấp cao của dự án tại Trung tâm Chuyến bay Không gian Goddard, Roman có thể thực hiện các cuộc khảo sát bầu trời với tốc độ vượt xa Hubble. Với cùng quy mô quan sát, Roman có thể hoàn thành trong khoảng một tháng lượng công việc mà Hubble có thể phải mất gần một thế kỷ.

Nếu James Webb giống một “ống kính zoom”, chuyên nhìn sâu vào những vùng nhỏ và cực xa của vũ trụ, Roman hoạt động giống một “ống kính góc rộng”, cho phép giới khoa học quan sát đồng thời số lượng thiên hà lớn hơn rất nhiều.

Theo các nhà khoa học của dự án, với cùng độ sắc nét gần tương đương Hubble, Roman có khả năng thực hiện những cuộc khảo sát mà Hubble có thể phải mất hàng chục năm, thậm chí lâu hơn, để hoàn thành.

Khả năng quan sát trên diện rộng này đặc biệt quan trọng đối với một trong những mục tiêu lớn nhất của sứ mệnh: nghiên cứu vật chất tối và năng lượng tối.

Hai thành phần này được cho là chiếm phần lớn vũ trụ nhưng đến nay vẫn chưa được hiểu rõ. Vật chất tối không phát sáng hay hấp thụ ánh sáng nhưng có thể nhận biết thông qua tác động hấp dẫn của nó, trong khi năng lượng tối được cho là nguyên nhân khiến tốc độ giãn nở của vũ trụ ngày càng tăng.

Roman sẽ khảo sát hàng tỷ thiên hà ở những khoảng cách và thời kỳ khác nhau, từ đó xây dựng một trong những bản đồ ba chiều quy mô lớn nhất của vũ trụ từng được thực hiện.

Theo Reuters, một chương trình khảo sát chính của Roman dự kiến quan sát hơn 2 tỷ thiên hà, giúp các nhà khoa học theo dõi cách cấu trúc vũ trụ hình thành và phát triển, đồng thời đo tác động của vật chất tối cũng như năng lượng tối lên quá trình giãn nở của không gian.

Ngoài nghiên cứu vũ trụ học, kính viễn vọng trị giá 4 tỷ USD còn đảm nhận một nhiệm vụ lớn khác là tìm kiếm các ngoại hành tinh.

NASA kỳ vọng Roman có thể phát hiện hàng nghìn thế giới bên ngoài Hệ Mặt trời và thực hiện một cuộc “điều tra dân số” quy mô lớn đối với các hệ hành tinh trong Dải Ngân hà. Dữ liệu thu được có thể giúp giới khoa học xác định những loại hành tinh phổ biến trong thiên hà, từ các hành tinh đá tương tự Trái đất tới những thế giới lạnh nằm xa ngôi sao chủ.

Roman còn mang theo một thiết bị coronagraph có khả năng chặn ánh sáng mạnh từ ngôi sao để quan sát trực tiếp những vật thể mờ hơn ở gần đó. Công nghệ này được xem như bước thử nghiệm quan trọng cho các thế hệ kính viễn vọng trong tương lai chuyên tìm kiếm và nghiên cứu những hành tinh giống Trái đất.

Dù vậy, giới thiên văn cho rằng những phát hiện quan trọng nhất của Roman có thể lại nằm ngoài các mục tiêu đã được lên kế hoạch.

Lịch sử của Hubble và James Webb cho thấy các đài quan sát lớn thường tạo ra những khám phá mà giới khoa học chưa thể dự đoán trước khi chúng được phóng. Với trường quan sát rộng cùng khả năng thu thập khối lượng dữ liệu khổng lồ, Roman được kỳ vọng mở ra một kho dữ liệu mới cho nhiều thế hệ nhà thiên văn.

Sau khi tới L2, kính viễn vọng sẽ trải qua quá trình triển khai, hiệu chỉnh và kiểm tra trong khoảng ba tháng. NASA dự kiến công bố những hình ảnh khoa học đầu tiên từ Roman vào đầu năm 2027.

Đáng chú ý, Roman đã được phóng sớm hơn khoảng 9 tháng so với kế hoạch ban đầu, một kết quả tương đối hiếm đối với những dự án không gian quy mô hàng tỷ USD.

Với ngân sách khoảng 4 tỷ USD, khả năng quan sát trường rộng hơn Hubble ít nhất 100 lần và mục tiêu khảo sát hơn 2 tỷ thiên hà, Nancy Grace Roman được kỳ vọng trở thành một trong những công cụ quan trọng nhất của NASA trong nỗ lực giải mã cấu trúc, lịch sử và tương lai của vũ trụ.