Theo ZME Science, trên đỉnh núi xa xôi ở Chile, bên trong đài quan sát hình vòm đặt theo tên nhà thiên văn học Vera Rubin, camera lớn nhất thế giới chuẩn bị quan sát vũ trụ. Bắt đầu vào 23/6, những hình ảnh đầu tiên từ camera quang học 3.200 megapixel sẽ được công bố. Với khả năng chụp một quả bóng golf từ khoảng cách 24 km, mỗi bức ảnh từ cỗ máy sẽ đánh dấu khởi đầu kỷ nguyên mới của thiên văn học.
Ống kính có đường kính 1,57 mét của camera LSST. Ảnh: SLAC
Con mắt khổng lồ theo dõi bầu trời
Camera LSST (viết tắt của Khảo sát Di sản về Không gian và Thời gian) là tâm điểm của Đài quan sát Vera C. Rubin. Với đường kính 1,57 mét, đây là camera có ống kính lớn nhất từng được chế tạo, lập kỷ lục thế giới Guinness. Phía sau là hệ thống 189 cảm biến CCD siêu nhạy, được làm lạnh đến -100°C để giảm nhiễu điện tử. Kết hợp với nhau, chúng sẽ tạo ra những hình ảnh rõ nét của vũ trụ.
Khi hoạt động, camera sẽ chụp ảnh bầu trời phía nam, quét qua 3,5 độ của bầu trời mỗi lần, gấp khoảng 7 lần chiều rộng của trăng tròn. Mỗi lần phơi sáng kéo dài 15 giây. Sau đó, với một cú quét cơ học sâu của màn trập, kính thiên văn sẽ chuyển sang mảng tiếp theo. Quá trình này sẽ lặp lại 1.000 lần mỗi đêm trong thập kỷ tới.
Mỗi hình ảnh từ camera LSST sẽ chứa hơn ba tỷ điểm ảnh, đủ để lấp đầy 400 màn hình Tivi 4K. Kính thiên văn sẽ quét bầu trời liên tục, tạo một bản đồ động của vũ trụ, lập danh mục hơn 20 tỷ thiên hà, theo dõi các tiểu hành tinh gần Trái Đất, quan sát những ngôi sao nổ.
Thiết bị được kỳ vọng giúp giải đáp một số câu hỏi sâu sắc nhất trong vật lý. Đặc biệt, các nhà khoa học hy vọng đài quan sát sẽ làm sáng tỏ vật chất tối và năng lượng tối, hai lực vô hình chi phối cấu trúc và số phận của vũ trụ.
Camera LSST không hoạt động đơn độc mà kết hợp với hệ thống gương phức tạp, gồm gương chính 8,4 m và gương phụ 3,5 m. Chúng thu thập và hướng ánh sáng qua ống kính camera và vào máy dò CCD. Sau khi chụp ảnh, dữ liệu sẽ được công bố, cho phép các nhà khoa học trên khắp thế giới nghiên cứu hàng triệu bức ảnh, hàng petabyte thông tin trong nhiều năm.
Hai thập kỷ chế tạo và lắp đặt
Quá trình tạo ra camera LSST kéo dài hơn 20 năm. Năm 2003, các nhà nghiên cứu bắt đầu phác thảo kế hoạch khảo sát bầu trời thế hệ mới. Năm 2007, dự án được các nhà hảo tâm như Charles Simonyi, Bill Gates tài trợ, trong khi nguồn tài trợ liên bang đến vào năm 2010 từ Quỹ Khoa học Quốc gia và Bộ Năng lượng.
Các kỹ sư chế tạo camera tại Phòng thí nghiệm Gia tốc Quốc gia SLAC ở California (Mỹ). Chỉ riêng lắp ráp cảm biến ảnh cuối cùng đã nặng hơn 2.700 kg. Camera được vận chuyển qua hàng nghìn kilomet trước khi tới điểm đến ở Chile. Theo Freddy Muñoz, Trưởng nhóm cơ khí tại Đài quan sát Vera Rubin, việc gắn LSST lên kính thiên văn Simonyi là nỗ lực đòi hỏi kế hoạch kỹ lưỡng, làm việc nhóm trong toàn bộ đài quan sát và thực hiện chính xác từng milimet.
Sau khi lắp đặt camera, các kỹ sư vẫn đang tinh chỉnh hệ thống. Một trở ngại bất ngờ liên quan đến việc thay thế chất làm mát cho thiết bị điện tử của camera và hệ thống mới đòi hỏi thiết kế lại hoàn toàn hệ thống ống dẫn.
An Khang (Theo ZME Science)
