Buzz
Một đối thủ mạnh mẽ sắp xuất hiện trong danh sách các đài quan sát thiên văn hàng đầu thế giới chính là Kính thiên văn ELT đang được xây dựng ở Chile. Khi hoàn tất, nó sẽ trở thành kính thiên văn quang học lớn nhất toàn cầu. Dự án này được thực hiện bởi cơ quan Nghiên cứu thiên văn châu Âu tại Nam bán cầu (ESO) với kinh phí khoảng 1,4 tỷ đô la. Điểm nổi bật của ELT là khả năng phát hiện và thậm chí ghi lại hình ảnh của các hành tinh ngoại lai.ELT đang được xây dựng trên đỉnh Cerro Armazones ở Sa mạc Atacama, Chile. Ngọn núi từng cao 3.064 mét, nhưng đã được giảm chiều cao xuống 18 mét để phục vụ cho việc xây dựng ELT từ tháng 6/2014.
Khi quan sát bầu trời từ các khu vực thấp, nhiều yếu tố như gió, ô nhiễm ánh sáng, hơi nước và bụi có thể làm méo mó hình ảnh của các ngôi sao. Vì vậy, đài quan sát ELT cần phải được xây dựng trên đỉnh núi để giảm thiểu ảnh hưởng của các yếu tố này. Do vị trí xa các đô thị, Cerro Armazones cũng rất tối, với ánh sáng duy nhất đến từ thành phố Antofagasta cách đó 36 km.
Mái vòm của đài ELT tại đỉnh Cerro Armazones.
Chi tiết cấu tạo
Gương chính hình elip (M1) của ELT có đường kính 39 mét, được chế tạo từ 798 tấm kính lục giác, mỗi tấm có kích thước 1,5 mét và dày 5 cm. Thêm vào đó, còn có 151 tấm kính dự phòng. Đến tháng 6/2024, toàn bộ 949 tấm kính đã được hoàn thiện bởi công ty quang học Schott của Đức.
Tấm kính thứ 949 của ELT.
Bên cạnh gương chính M1, ELT còn trang bị thêm 4 gương phụ nhỏ hơn. Ánh sáng từ gương chính sẽ được phản xạ lên gương phụ M2 có đường kính 4,2 mét. Tiếp theo, ánh sáng đi qua một lỗ trên gương M4 với đường kính 2,4 mét và phản xạ lên gương thứ ba (M3) có đường kính 3,8 mét. Sau đó, ánh sáng từ M3 sẽ được phản xạ trở lại gương M4. Cuối cùng, gương M4 chuyển hướng ánh sáng đến gương thứ năm (M5), nơi ánh sáng được tập trung vào các thiết bị khoa học khác.
Hành trình của ánh sáng qua các gương của ELT.
Công nghệ quang học
Dù được xây dựng ở độ cao hơn 3.000 mét, tầm nhìn của ELT vẫn chịu ảnh hưởng của bầu khí quyển, điều này có thể làm giảm độ phân giải của kính. Để khắc phục vấn đề này, ELT sẽ sử dụng công nghệ quang học thích ứng.
Công nghệ quang học thích ứng, ra đời từ thập niên 90, bao gồm việc chiếu laser lên bầu trời để kích thích các nguyên tử natri trong khí quyển phát sáng, tạo ra một “ngôi sao” nhân tạo. Máy tính sẽ theo dõi sự dao động của các “ngôi sao” này và hàng ngàn bộ truyền động sẽ liên tục điều chỉnh hình dạng của gương để cải thiện độ rõ nét của hình ảnh.
ELT còn sử dụng hệ thống quang học thích ứng kép, với cấp độ đầu tiên được tích hợp vào gương M4. Gương này trang bị hơn 5.000 bộ truyền động có khả năng thay đổi hình dạng hàng nghìn lần mỗi giây. Cấp tiếp theo là hệ thống MORFEO, bao gồm hai gương có khả năng biến đổi hình dạng để giảm thiểu nhiễu loạn ở ba độ cao khác nhau trong khí quyển. Tất cả các hệ thống này hoạt động đồng bộ với một thiết bị cận hồng ngoại gọi là MICADO.
Hệ thống MORFEO và thiết bị MICADO.
Gương lớn hơn của kính thiên văn giúp thu được nhiều ánh sáng hơn. Theo thông tin từ ESO, ELT sẽ thu được ánh sáng gấp 15 lần so với kính thiên văn Gran Telescopio Canarias và sắc nét gấp 15 lần so với Kính viễn vọng Không gian Hubble. Để chụp ảnh trực tiếp các ngoại hành tinh và phân tích bầu khí quyển của chúng, ELT cần phải có đường kính 39 mét.
Các mục tiêu nghiên cứu của ELT
ELT sẽ tập trung vào tám lĩnh vực khoa học chính, bao gồm Hệ mặt trời, ngoại hành tinh, các ngôi sao, hố đen, thiên hà, vũ trụ học, vật lý cơ bản và những phát hiện bất ngờ.
So sánh kích thước của ELT với đài thiên văn VLT và đấu trường Colosseum.
Với máy quang phổ HARMONI, ELT sẽ có khả năng nghiên cứu hố đen và thực hiện các quan sát chưa từng có. ELT sẽ có thể quan sát những đối tượng mà trước đây chưa từng được thấy và chụp ảnh các thiên thể quen thuộc với độ phân giải cao chưa từng có.
ELT được khởi công vào tháng 5/2017 và đến tháng 7/2023, mái vòm cao 80 mét đã hoàn thành được một nửa. Tấm kính cuối cùng đã được Schott chế tạo và đánh bóng xong trước khi chuyển đến Chile. Dự kiến đến năm 2027, ESO sẽ lắp đặt các tấm kính và vận hành thử vào năm 2028. Sau khi hoàn tất thử nghiệm và hiệu chuẩn, ELT sẽ chính thức bắt đầu hoạt động khoa học vào cuối thập niên này.
Theo [1], [2].
