NASA phóng kính viễn vọng Roman lên điểm L2, đi tìm vật chất tối
Kính viễn vọng Không gian Nancy Grace Roman của NASA đã chính thức bắt đầu hành trình kéo dài khoảng 3 tháng tới quỹ đạo cuối cùng cách Trái đất gần 1,6 triệu km.
Với trường quan sát rộng và khả năng nhìn hồng ngoại sắc nét, Roman được kì vọng tạo ra bản đồ vũ trụ ở quy mô và tốc độ chưa từng có, qua đó giúp các nhà thiên văn nghiên cứu vật chất tối, năng lượng tối và những thế giới ngoài Hệ Mặt trời.
Hành trình triệu dặm tới điểm L2 của kính viễn vọng Nancy Grace Roman
Kính viễn vọng Roman được phóng lúc 7 giờ 26 sáng theo giờ ngày Chủ nhật (giờ miền đông nước Mỹ) từ Tổ hợp phóng 39A tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy, bang Florida, trên tên lửa Falcon Heavy của SpaceX.
Chỉ khoảng 7 phút sau khi rời bệ phóng, các trạm điều khiển tại Trung tâm Chuyến bay Vũ trụ Goddard của NASA ở Greenbelt, bang Maryland, đã bắt đầu nhận dữ liệu từ Roman. Khoảng 31 phút sau khi phóng, kính viễn vọng tách khỏi tên lửa, hoàn tất phần nhiệm vụ chính của Falcon Heavy.
Các tên lửa đẩy của Falcon Heavy sau khi tách khỏi tầng lõi cũng trở về an toàn bãi phóng, mở ra khả năng được thu hồi và tái sử dụng cho những nhiệm vụ khác.
Từ đây, Roman bắt đầu hành trình kéo dài khoảng 3 tháng tới điểm Lagrange thứ hai của hệ Mặt trời - Trái đất, hay còn gọi là L2, nằm cách Trái đất khoảng 1 triệu dặm, tương đương gần 1,6 triệu km.
Đây là vị trí đặc biệt trong không gian, nơi kính viễn vọng có thể hoạt động trong điều kiện thuận lợi để quan sát vũ trụ sâu. Roman sẽ không bay quanh Trái đất như nhiều vệ tinh quan sát khác mà hướng tới một quỹ đạo quanh khu vực L2.
Trong giai đoạn đầu của chuyến bay, Roman liên lạc với các bộ phận điều khiển mặt đất thông qua Near Space Network của NASA. Hệ thống này kết hợp các trạm mặt đất và vệ tinh chuyển tiếp để theo dõi, nhận dữ liệu đo đạc cũng như truyền lệnh tới tàu.
Khoảng 70 phút sau khi phóng, nhiệm vụ liên lạc sẽ chuyển sang Deep Space Network, mạng lưới liên lạc không gian sâu của NASA. Hệ thống này đóng vai trò quan trọng trong việc theo dõi và điều khiển Roman trong hành trình tới L2.
Trong quá trình di chuyển, Roman lần lượt kết nối với các tổ hợp liên lạc không gian sâu của NASA tại Canberra, Australia; Madrid, Tây Ban Nha; và Goldstone, California, Mỹ. Việc bố trí các trạm ở nhiều khu vực trên Trái đất giúp NASA duy trì liên lạc liên tục với kính viễn vọng khi nó ngày càng rời xa hành tinh.
Sau khi đến khu vực L2, Roman sẽ trải qua các bước kiểm tra, triển khai và hiệu chỉnh trước khi bắt đầu chương trình quan sát khoa học. Đây sẽ là giai đoạn quan trọng nhằm bảo đảm các thiết bị có thể hoạt động chính xác trong môi trường không gian sâu.
“Cỗ máy khám phá” nhìn vào phần vô hình của vũ trụ
Điểm đặc biệt của Roman nằm ở khả năng kết hợp trường nhìn cực rộng với năng lực quan sát hồng ngoại có độ sắc nét cao. Nhờ đó, kính viễn vọng có thể khảo sát những vùng trời khổng lồ nhưng vẫn thu được dữ liệu chi tiết về các thiên thể nằm trong đó.
Sự kết hợp này có thể tạo ra thay đổi đáng kể trong cách các nhà thiên văn lập bản đồ vũ trụ. Thay vì chỉ quan sát từng khu vực nhỏ với độ chi tiết cao, Roman được thiết kế để nhanh chóng quét những vùng không gian rộng lớn, tạo ra các bộ dữ liệu khổng lồ về cấu trúc và lịch sử của vũ trụ.
Một trong những mục tiêu quan trọng nhất của sứ mệnh là nghiên cứu vật chất tối và năng lượng tối, hai trong số những bí ẩn lớn nhất của vật lí hiện đại.
Vật chất tối không phát sáng và không tương tác với ánh sáng theo cách thông thường, nhưng các nhà khoa học suy ra sự tồn tại của nó thông qua tác động hấp dẫn lên các vật thể có thể quan sát. Trong khi đó, năng lượng tối được cho là có liên quan đến quá trình vũ trụ giãn nở ngày càng nhanh.
Bằng việc khảo sát hàng triệu thiên hà và theo dõi cách ánh sáng của chúng bị biến dạng bởi trường hấp dẫn, Roman có thể cung cấp thêm dữ liệu để các nhà khoa học tìm hiểu cách vật chất được phân bố trong vũ trụ và cách cấu trúc vũ trụ thay đổi theo thời gian.
Roman cũng hướng tới việc nghiên cứu các ngoại hành tinh - những thế giới nằm ngoài Hệ Mặt trời. Với khả năng khảo sát một vùng trời rộng, kính viễn vọng có thể giúp các nhà khoa học tìm kiếm và nghiên cứu thêm nhiều hành tinh quanh các ngôi sao khác.
Điều đáng chú ý là những mục tiêu trên chỉ là một phần trong khả năng khám phá của Roman. NASA kì vọng những cuộc khảo sát quy mô lớn của kính viễn vọng sẽ tạo ra dữ liệu đủ phong phú để phát hiện những hiện tượng mà các nhà khoa học chưa dự đoán trước.
Quản trị viên NASA Jared Isaacman đánh giá Roman là một ví dụ cho cách chương trình không gian Mỹ có thể kết hợp tham vọng khoa học với việc triển khai nhiệm vụ đúng tiến độ và ngân sách. Theo ông, kính viễn vọng sẽ tạo ra một “bản đồ mới của vũ trụ”, mở rộng giới hạn khám phá và cho thấy những gì có thể đạt được khi NASA phối hợp với các đối tác công nghiệp.
Nicky Fox, Phó quản trị viên phụ trách Ban Giám đốc Sứ mệnh Khoa học của NASA, gọi Roman là một “cỗ máy khám phá”. Fox cũng kì vọng sứ mệnh giúp con người tiến gần hơn tới việc trả lời những câu hỏi căn bản về lịch sử vũ trụ.
Không chỉ tìm kiếm những câu trả lời cho các bí ẩn hiện tại, Roman còn có thể trở thành nền tảng dữ liệu cho nhiều thế hệ nghiên cứu tiếp theo. Khi một kính viễn vọng có thể quan sát bầu trời rộng hơn và nhanh hơn, số lượng dữ liệu thu được cũng tăng lên, tạo điều kiện để các nhà khoa học tiếp tục khai thác những câu hỏi mới.
Hành trình tới L2 mới chỉ là bước khởi đầu. Khi Roman đi vào hoạt động, NASA sẽ có thêm một công cụ quan sát mạnh để nhìn sâu hơn vào lịch sử vũ trụ, nghiên cứu những thành phần vô hình đang định hình không gian và tìm kiếm các thế giới ngoài Hệ Mặt trời.
Nếu các mục tiêu được hoàn thành như kì vọng, Roman không chỉ bổ sung cho những kính viễn vọng không gian hiện có mà còn mở ra một cách tiếp cận mới. Đó là quan sát vũ trụ trên quy mô lớn, với tốc độ cao, để biến những phần còn “ẩn” của vũ trụ thành dữ liệu có thể nghiên cứu.