Kính thiên văn Hale - Huyền thoại của thế giới kính thiên văn

Kính thiên văn Hale đặt tại đài thiên văn Paloma, thuộc bang California (Mỹ) là một trong những kính thiên văn lớn nhất thế giới. Chiếc gương cầu đặt trong kính thiên văn này có đường kính 200 inch (tương đương 5,1m), nặng gần 15 tấn.

>>> Cận cảnh kính thiên văn lớn nhất thế giới

Kính thiên văn xuất hiện đầu tiên tại Hà Lan năm 1608, khi một thợ làm kính tên là Hans Lippershey tình cờ phát hiện ra nguyên lý phóng đại khi kết hợp các thấu kính. Ông đã chế tạo ra ống kính nhìn xa, tiền thân của kính thiên văn quang học.

Đây chính là cột mốc quan trọng trong lịch sử thiên văn học; vì chỉ một năm sau đó, năm 1609, nhà bác học vĩ đại người Italy Galilei, trên nguyên lý kết hợp các thấu kính của Hans Lippershey - đã chế tạo ra những kính thiên văn có ống kính dài hơn, nâng độ phóng đại hơn gấp nhiều lần.

Những kỹ sư chế tạo đã miệt mài làm việc trong khoảng thời gian gần 13 năm để hoàn thành chiếc gương khổng lồ này vào ngày 3/10/1947.

Với mong muốn tìm ra câu trả lời cho nhiều điều bí ẩn trên bầu trời, Galilei đã hướng kính thiên văn lên quan sát Mặt Trăng và các thiên thể. Ông tìm ra 4 vệ tinh của sao Mộc, xác minh các pha của Sao Kim và thấy được các đám tinh vân chính là do nhiều ngôi sao gần nhau tạo thành. Thế kỷ XVII đánh dấu một bước ngoặt của loài người về khám phá thế giới quan khoa học.

Thế kỷ XVIII và thế kỷ XIX, các loại kính thiên văn phản xạ sử dụng gương thay cho thấu kính ra đời. Người ta bắt đầu chế tạo ra những kính thiên văn ngày một lớn hơn. Bởi kính thiên văn lớn cho phép việc quan sát tránh được những vấn đề do nhiễu xạ gây nên, làm cho hình ảnh có độ chính xác cao hơn do không cần phóng đại quá nhiều.

Nhờ quan sát bằng các kính thiên văn lớn, con người đã phát hiện ra các hành tinh, nghiên cứu về các tinh vân, các dạng xoắn ốc của một số thiên hà.

Đầu thế kỷ XX, ý tưởng chế tạo một kính thiên văn phản xạ đường kính 200 inch được nhà thiên văn người Mỹ George Ellery Hale đưa ra vào tháng 4/1928.

Dự án đã được quỹ Rockefeller tài trợ với tổng trị giá 6 triệu USD (tính theo thời giá lúc bấy giờ); bao gồm việc chế tạo kính, đài thiên văn và các thiết bị phụ trợ đi kèm. Đài thiên văn được xây dựng ở đỉnh núi Paloma, thuộc quyền sử dụng của học viện Công nghệ California.

Theo thiết kế ban đầu, chiếc gương cầu đặt trong kính thiên văn được làm bằng chất liệu thạch anh nguyên chất. Tuy nhiên vào thời điểm đó, việc chế tạo đã ngốn gần 1 triệu USD Mỹ mà vẫn không thể cho ra chiếc gương thạch anh đủ lớn. Do vậy, George Ellery Hale đã phải quay ra thỏa thuận với hãng Corning ở New York về việc chế tạo gương từ một hỗn hợp thủy tinh mới là Pyrex.

Quá trình chế tạo bắt đầu từ tháng 12/1934. 20 tấn thủy tinh Pyrex nóng chảy ở nhiệt độ gần 1.500 độ C được đổ vào khuôn. Sau đó, nó được để yên trong gần 1 năm nhằm hạ nhiệt độ.

Trong vòng 28 năm từ năm 1948 đến năm 1976, Hale giữ kỷ lục về đường kính gương cầu lớn nhất thế giới, cho đến khi kính thiên văn BTA-6 (đường kính 6m) của Liên Xô được chế tạo xong.

Quá trình mài và mạ gương được bắt đầu từ tháng 4/1936. Cũng trong thời gian này, một đài thiên văn đã được xây dựng trên núi Paloma. Mái vòm của đài thiên văn được lắp bộ điều hòa không khí. Bộ máy để xoay kính thiên văn rất tinh vi, đảm bảo cho toàn bộ hệ thống kính thiên văn Hale nặng hơn 500 tấn vẫn có thể di chuyển một cách chính xác và dễ dàng.

Ngày 3/10/1947, kính thiên văn chính thức được hoàn thành và ngày 1/2/1949, được đưa vào sử dụng. Tên của nó được đặt theo tên người sáng lập ra dự án: George Ellery Hale.

Bằng kính thiên văn khổng lồ Hale, các nhà thiên văn đã quan sát được khoảng không gian xa hơn mà họ từng thám hiểm trước đây. Họ đã thấy những thành phố sao vĩ đại, còn gọi là dải Ngân Hà, cách Trái Đất 5 tỷ năm ánh sáng. Điều đó có nghĩa là, các dải Ngân Hà này cách xa Trái Đất đến nỗi, ánh sáng rọi tới kính thiên văn Hale đã rời khỏi dải Ngân Hà cách đây 5 tỷ năm.

Thời đại không gian mở ra những bước tiến vĩ đại mới từ câu chuyện về kính thiên văn. Ngày nay, những kính thiên văn lớn có đường kính gấp đôi, với khả năng hội tụ ánh sáng gấp 4 lần; nhưng Hale vẫn được coi là một trong những kính thiên văn huyền thoại, đã góp phần làm nên cuộc cách mạng thiên văn học hiện đại của thế kỷ XX.

Khoảng cách sẽ không còn là trở ngại trong vũ trụ bao la nữa. Các kính thiên văn đã được mang ra khỏi trái đất bằng vệ tinh. Và các kính thiên văn trên mặt trăng không có không khí sẽ cung cấp những cảnh quan kỳ diệu của vũ trụ, giúp giải quyết nhiều hơn những điều bí ẩn bên ngoài vũ trụ bao la của chúng ta.

Tiêu đề đã được khoahoc.tv đổi lại.