Ngắm 'kẻ kế vị' kính thiên văn Hubble

Năm 2014, kính thiên văn không gian James Webb sẽ được đưa lên vũ trụ, kế tục sự nghiệp vĩ đại của kính thiên văn không gian Hubble đã đến tuổi nghỉ hưu.

Dài gần gấp đôi Hubble, James Webb sẽ là kính thiên văn không gian lớn nhất từng được chế tạo. Để đưa lên vũ trụ, các lưới lọc ánh sáng mặt trời và gương hội tụ có bán kính 6,5 m của James Webb sẽ được gấp gọn trong một khoang kín, tựa như một con nhộng, đặt ở tầng trên cùng của tên lửa đẩy. Khi đã ở quỹ đạo, James Webb sẽ bung ra như con bướm chui ra khỏi kén. 

Trong hình, toàn bộ nhóm nghiên cứu thiết kế, chế tạo chụp chung với mô hình kính thiên văn không gian James Webb, tại Trung tâm không gian Goddard, thuộc NASA.

James Webb là kính thiên văn làm việc ở dải sóng hồng ngoại, được thiết kế với nhiệm vụ săn tìm những thiên thể nhỏ bé, mờ nhạt, hoặc các ngôi sao phát ra ánh sáng dịch chuyển về dải hồng ngoại, hoặc vật thể bị che lấp bởi các vụ nổ trong vũ trụ. Để giảm nhiễu, ảnh hưởng tới hình ảnh thu được, James Webb có một bộ lọc ngăn ảnh hưởng của sóng hồng ngoại, phát ra từ mặt trời, gồm 5 tấm phim lọc, làm từ hợp chất giữa nhôm và polymer. Hình dáng của các tấm phim lọc này khiến Jon Arenberg, thuộc tập đoàn Northrop Grumman, gọi đùa là những miếng khoai tây rán công nghệ cao. 

Trong ảnh, một tấm phim lọc mẫu (nhỏ hơn 1/3 so tấm phim lọc thật) được kéo căng, phục vụ thí nghiệm.

Gương hội tụ của James Webb là tập hợp của 18 mảnh gương lục giác, mỗi mảnh có đường kính 1,3 m, làm từ beri. Phần sau của mỗi mảnh gương được làm mòn bằng axit, để tránh các kim loại ngoại lai có thể bám vào. 18 mảnh gương này sẽ hội tụ lượng ánh sáng mạnh gấp 7-8 lần so với tấm gương của kính thiên văn không gian Hubble (đường kính chỉ có 2,4 m). 

Trong ảnh, 6 mảnh gương lục giác được ghép lại trong cuộc kiếm tra chất lượng, thực hiện tại Trung tâm Marshall (NASA). 

James Webb sẽ được đưa lên quỹ đạo cách xa trái đất 1,5 triệu km. Ở nơi đó, lực hấp dẫn giữa trái đất và mặt trời tác động lên nó kính được cân bằng.

Kính thiên văn Hubble từng được gia hạn hoạt động và phải chịu sửa chữa 5 lần trong suốt “nhiệm kỳ” của mình. Thế nhưng, sự can thiệp sau khi đưa lên quỹ đạo đối với James Webb là rất khó khăn. Với khoảng cách xa trái đất tới 1,5 triệu km, sẽ không hề dễ dàng nếu các nhà khoa học muốn sữa chữa, thay pin hoặc nâng cấp cho kính thiên văn này. Vì vậy, giới nghiên cứu đã đặt ra nhiều tình huống giả định nhằm đảm bảo James Webb hoàn thành sứ mệnh. 

Trong ảnh, các phi hành gia đang sửa chữa tấm gương của Hubble trong lần hỏng hóc đầu tiên. 

Đến nay, quá trình tiến hóa của vũ trụ từ sau vụ nổ Big bang đến trước khi ngôi sao đầu tiên hình thành còn một chương để trống (gọi là Dark Age). Các nhà khoa học kỳ vọng, khả năng quan sát của James Webb sẽ mở ra thông tin về giai đoạn này.