Kính
viễn vọng Webb – minh chứng sức mạnh công nghệ phương Tây
Biên dịch: GaD
Tháng Bảy 29, 2022
https://nghiencuulichsu.com/2022/07/29/kinh-vien-vong-webb-minh-chung-suc-manh-cong-nghe-phuong-tay/
https://nghiencuulichsudotcom.files.wordpress.com/2022/07/1-10.png
Kính viễn vọng
Không gian James Webb của NASA đã cung cấp hình ảnh hồng ngoại sâu nhất và sắc
nét nhất về vũ trụ xa xôi cho đến nay. Trường sâu đầu tiên của Webb là cụm
thiên hà SMACS 0723, và nó chứa đầy hàng nghìn thiên hà, bao gồm cả những vật
thể mờ nhạt nhất từng được quan sát trong vùng hồng ngoại. Hình ảnh: NASA
Những người có
khuynh hướng loại bỏ khả năng công nghệ phương Tây trước Trung Quốc nên xem qua
Kính viễn vọng Không gian Webb
Kính viễn vọng không gian mạnh nhất từng được
chế tạo hiện đang hoạt động ngoài sự mong đợi của các nhà sáng tạo người Mỹ,
Canada và châu Âu. Nó có thể nhìn sâu vào không gian và thời gian, nhưng
có một điều nó không nhìn thấy, ít nhất là chưa thấy, đó là sự lu mờ của chuyên
môn khoa học và công nghệ phương Tây.
Tuần trước, NASA đã công bố những hình ảnh tuyệt
vời về các thiên hà xa xôi được chụp bởi camera cận hồng ngoại trên Kính viễn vọng
Không gian James Webb, quay quanh mặt trời cách trái đất 1,5 triệu km. Được
chuyển đổi từ bức xạ điện từ hồng ngoại mà chúng ta không thể nhìn thấy thành
các bức ảnh màu trong ánh sáng nhìn thấy, chúng là các tác phẩm khoa học và nghệ
thuật.
Các bức ảnh được tạo ra từ dữ liệu kỹ thuật số
được chiếu lại từ kính thiên văn. Phần mềm xử lý hình ảnh và bộ lọc đã được
sử dụng để biến dữ liệu không màu thành hình ảnh màu đỏ, xanh lá cây và xanh
lam, sau đó chúng được kết hợp để tạo ra những bức ảnh đủ màu. Màu đỏ
tương ứng với dữ liệu hồng ngoại có bước sóng dài nhất, màu xanh lam là ngắn nhất.
Chứa một lượng lớn thông tin khoa học, chúng
cũng gợi nhớ đến những bức tranh của nghệ sĩ người Mỹ Sam Francis, người đã làm
việc từ những năm 1950 đến những năm 1980. Nghệ thuật đã được định hình sẵn
nhưng đã bị khoa học vượt lên.
Ngày 11 tháng Bảy, bức ảnh màu đầu tiên từ
Webb đã được Tổng thống Joe Biden công bố tại Nhà Trắng. Được gọi là “Trường
sâu đầu tiên của Webb”, nó là hình ảnh cụm thiên hà SMACS 0723. Theo giải thích
của quản trị viên NASA Bill Nelson:
“Trường Sâu Đầu tiên của Webb không chỉ là
hình ảnh đầy đủ màu sắc đầu tiên từ Kính viễn vọng Không gian James Webb mà còn
là hình ảnh hồng ngoại sâu nhất và sắc nét nhất của vũ trụ xa xôi cho đến
nay. Hình ảnh này bao phủ một vùng trời có kích thước xấp xỉ bằng một hạt
cát dài bằng sải tay. Nó chỉ là một mảnh nhỏ của vũ trụ bao la.”
Tuy nhiên, theo lời của NASA, “nó chứa đầy
hàng nghìn thiên hà – bao gồm cả những vật thể mờ nhạt nhất từng được quan sát
trong vùng hồng ngoại.”
Hàng ngàn thiên hà đằng sau một hạt
cát. Một đại dương trong một giọt nước. Tập trung vào các ý nghĩa và
khả năng thực tế, tốt hơn là chống chọi với chứng chóng mặt.
Năm 1959, nhà vật lý lý thuyết người Mỹ
Richard Feynman đã có một bài giảng, “Có rất nhiều phòng ở phía dưới,”[1] trong đó ông nói về khả năng điều khiển
các nguyên tử riêng lẻ bằng các máy kích thước nano. Giờ đây, nhờ có Webb,
chúng tôi có cái nhìn rõ hơn về lượng phòng ở trên cùng.
Trong tính toán của NASA, hình ảnh của SMACS
0723 cho thấy cụm thiên hà như nó xuất hiện cách đây 4,6 tỷ năm. Nhưng
Nelson nói với báo chí rằng Webb có thể nhìn thấy quá khứ xa hơn nhiều so với
thời gian:
“Ánh sáng di chuyển với tốc độ 186.000 dặm/giây. Và
ánh sáng mà bạn đang nhìn thấy trên một trong những đốm nhỏ đó đã di chuyển
trong hơn 13 tỷ năm. Và nhân tiện, chúng ta sẽ quay trở lại xa hơn, bởi vì
đây chỉ là hình ảnh đầu tiên. Chúng quay trở lại khoảng 13 tỷ rưỡi
năm. Và kể từ khi chúng ta biết Vũ trụ đã 13,8 tỷ năm tuổi, bạn sẽ gần như
quay trở lại ban đầu ”.
(Chúng ta có thể tin rằng đó là tuổi của vũ trụ,
nhưng chúng ta có thực sự biết không?)
https://nghiencuulichsudotcom.files.wordpress.com/2022/07/2-10.png
Bản trình diễn của một nghệ sĩ NASA cho thấy kính viễn
vọng không gian James Webb, được coi là thiết bị kế nhiệm của kính viễn vọng
Hubble. Ảnh: NASA
Dự án bắt đầu với Kính viễn vọng Không gian Thế
hệ Tiếp theo vào năm 1996. Nó được đổi tên thành Kính viễn vọng Không gian
James Webb vào năm 2002. James Webb là quản trị viên của NASA dưới thời các tổng
thống Kennedy và Johnson trong những năm 1960, giám sát các chương trình bay
không gian có người lái Mercury và Gemini và sự khởi đầu của Apollo.
Sau các nghiên cứu khái niệm, thiết kế, sự chậm
trễ, vượt chi phí và thiết kế lại, việc xây dựng cuối cùng đã hoàn thành vào
năm 2016. Kính thiên văn, các thiết bị và các thành phần khác sau đó được lắp
ráp, thử nghiệm và chuẩn bị cho ra mắt, một quá trình kéo dài thêm 5 năm nữa.
Sự kiên trì đã được đền đáp. Joseph
DePasquale, nhà phát triển hình ảnh dữ liệu cấp cao tại Viện Khoa học Kính viễn
vọng Không gian, nói với NewScientist rằng “Webb, với độ chính xác và độ
phân giải của nó, có thể mang lại mức độ chi tiết mà chúng ta chưa bao giờ có
thể nhìn thấy trong vũ trụ hồng ngoại.”
Đề cập đến hình ảnh đầu tiên được Tổng thống
Biden tiết lộ vào ngày 11 tháng Bảy, NASA cho biết Kính viễn vọng Không gian
Webb đã “cung cấp những hình ảnh hồng ngoại sâu nhất về vũ trụ. Trường sâu
này… là một tổ hợp được tạo ra từ các hình ảnh ở các bước sóng khác nhau,
[trong một khoảng thời gian] tổng cộng 12,5 giờ – đạt được độ sâu ở bước sóng hồng
ngoại vượt xa trường sâu nhất của Kính viễn vọng Không gian Hubble, mất nhiều
tuần. ”
Trong hơn 30 năm, sau khi ra mắt vào năm 1990,
Hubble là kính viễn vọng không gian lớn nhất và nổi tiếng nhất thế giới. Nhưng
gương của nó chỉ có đường kính 2,4 mét so với 6,5 mét của Webb, có vùng thu ánh
sáng lớn hơn 6,25 lần và trường nhìn lớn hơn 15 lần.
Hơn nữa, Hubble di chuyển trong quỹ đạo trái đất
thấp nơi tầm nhìn của nó thường xuyên bị chặn bởi chính trái đất, trong khi quỹ
đạo của Webb ở điểm Lagrange thứ hai, ngoài mặt trăng. Điểm Lagrange được
đặt theo tên của nhà toán học và thiên văn học người Pháp gốc Italia
Joseph-Louis Lagrange, người đã phân tích hiện tượng được đề cập vào thế kỷ
18.
Theo giải thích của NASA, “Có năm cái gọi là
“Điểm Lagrange” – những khu vực mà lực hấp dẫn từ mặt trời và Trái đất cân bằng
chuyển động quỹ đạo của vệ tinh. Đặt một tàu vũ trụ tại bất kỳ điểm nào
trong số này cho phép nó ở một vị trí cố định so với Trái đất và Mặt trời với một
lượng năng lượng tối thiểu cần thiết để điều chỉnh đường đi.”
Vị trí của Webb tại L2 cho phép nó duy trì
liên lạc liên tục với Mạng lưới không gian sâu của NASA gồm các ăng-ten radio
cách đều nhau đặt tại California, Australa và Tây Ban Nha. Trong các hoạt động
thường ngày, mỗi ngày có một đường dẫn lên của các chuỗi lệnh và một đường xuống
dữ liệu.
Hubble được thiết kế để quan sát tia cực tím,
ánh sáng khả kiến với khả năng tiếp cận hạn chế đối với quang phổ hồng ngoại gần, trong
khi Webb được thiết kế để nhận quang phổ hồng ngoại gần và hồng ngoại màu đỏ. Điều
này cho phép Webb nhìn thấy các vật thể ở xa hơn với độ rõ nét hơn, nhìn xuyên
qua các đám mây bụi mờ đối với kính thiên văn ánh sáng có thể nhìn thấy ở chi
tiết hồng ngoại phía sau.
Điều này có thể được nhìn thấy trong Trường
sâu đầu tiên của Webb và trong ba trong số bốn hình ảnh bổ sung được phát hành
vào ngày 12 tháng Bảy. Những hình ảnh này, như được trình bày bởi NASA, là:
Tinh vân Carina: Cái nhìn của Webb về ‘Vách đá vũ trụ’ trong Tinh vân Carina tiết
lộ các giai đoạn hình thành sao nhanh nhất, sớm nhất mà trước đây bị che giấu. Nhìn
vào vùng hình thành sao này trong chòm sao Carina phía nam, cũng như những vùng
khác giống như nó, Webb có thể nhìn thấy các ngôi sao mới hình thành và nghiên
cứu khí và bụi đã tạo ra chúng .
Stephan’s Quintet: Quan điểm của Webb về nhóm thiên hà nhỏ gọn này, nằm trong chòm
sao Pegasus, xuyên qua lớp bụi bao quanh trung tâm của một thiên hà, để tiết lộ
vận tốc và thành phần của khí gần lỗ đen siêu lớn của nó. Giờ đây, các nhà
khoa học có thể có được cái nhìn hiếm có, chi tiết chưa từng có, về cách các
thiên hà tương tác kích hoạt sự hình thành sao lẫn nhau và khí trong các thiên
hà này bị xáo trộn như thế nào .
https://nghiencuulichsudotcom.files.wordpress.com/2022/07/3-9.png
Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASA tiết lộ
những chi tiết chưa từng thấy về nhóm thiên hà “Bộ tứ Stephan”. Ảnh: NASA
Tinh vân Vòng phía Nam: Tinh vân hành tinh này, một đám mây khí đang mở rộng
bao quanh một ngôi sao sắp chết, cách chúng ta khoảng 2.000 năm ánh
sáng. Tại đây, đôi mắt hồng ngoại mạnh mẽ của Webb lần đầu tiên đưa một
ngôi sao sắp chết thứ hai vào tầm nhìn đầy đủ. Từ khi sinh ra đến khi chết
như một tinh vân hành tinh, Webb có thể khám phá lớp vỏ bụi và khí của các ngôi
sao già cỗi mà một ngày nào đó có thể trở thành một ngôi sao hoặc hành tinh mới.
Hình ảnh thứ tư chứng minh khả năng của Webb
trong việc quét các hành tinh trong các hệ mặt trời xa xôi:
WASP-96b (quang phổ): Quan sát chi tiết của Webb về hành tinh nóng, căng phồng bên
ngoài hệ mặt trời của chúng ta cho thấy dấu hiệu rõ ràng của nước, cùng với bằng
chứng về mây mù mà các nghiên cứu trước đây về hành tinh này không phát hiện được. Với
việc phát hiện nước đầu tiên của Webb trong bầu khí quyển của một hành tinh
ngoài hành tinh, giờ đây nó sẽ bắt đầu nghiên cứu hàng trăm hệ thống khác để hiểu
được cấu tạo của các khí quyển hành tinh khác.
Và những gì có thể được thực hiện trong các hệ
thống năng lượng mặt trời khác cũng có thể được thực hiện trong chính chúng
ta. Webb đã truyền hình ảnh về hành tinh Sao Mộc và các mặt trăng của
nó. Một blog của NASA đã dẫn lời Bryan Holler, một nhà khoa học tại Viện
Khoa học quản lý Kính viễn vọng Không gian ở Baltimore:
“Kết hợp với những hình ảnh trường sâu được
công bố vào ngày hôm trước, những hình ảnh này của Sao Mộc thể hiện sự hiểu
biết đầy đủ về những gì Webb có thể quan sát, từ những thiên hà mờ nhạt nhất,
xa nhất có thể quan sát được đến các hành tinh trong sân sau vũ trụ của chúng
ta mà bạn có thể nhìn thấy bằng mắt thường từ sân sau thực tế của mình.”
Dự án Webb do NASA đứng đầu, phối hợp với Cơ
quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) và Cơ quan Vũ trụ Canada (CSA). Việc phát triển
kính thiên văn do Trung tâm Chuyến bay Vũ trụ Goddard của NASA phụ trách.
Nhà thầu chính cho việc sản xuất nó là
Northrup-Grumman. Máy ảnh này được thiết kế và chế tạo tại Trung tâm Công
nghệ Tiên tiến của Lockheed Martin ở Palo Alto, California, hợp tác với Đại học
Arizona.
Các thiết bị khác bao gồm một máy quang phổ hồng
ngoại gần, một thiết bị hồng ngoại trung bình và một cảm biến hướng dẫn tốt/máy
ảnh và máy quang phổ hồng ngoại gần. Những thứ này và máy ảnh được đóng
gói trong một mô-đun thiết bị khoa học tích hợp, mô-đun này cũng chứa hệ thống
làm mát và hệ thống xử lý dữ liệu và lệnh.
Kính thiên văn và các dụng cụ được bảo vệ bởi
một tấm chắn năng lượng mặt trời có kích thước bằng một sân tennis. Để
phát hiện bức xạ hồng ngoại mờ nhạt từ không gian xa, chúng phải hoạt động dưới
50 độ Kelvin (-223 độ C).
Kính thiên văn được phóng lên vũ trụ bằng tên
lửa đẩy Ariane V vào ngày 25 tháng Mười Hai 2021, từ Trung tâm Vũ trụ Guyane ở
Guyane thuộc Pháp. Ngoài phương tiện phóng, châu Âu đã đóng góp các công cụ
khoa học cho dự án. Canada cung cấp các thiết bị và cảm biến. Kính thiên văn được vận hành bởi
Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian tại Đại học Johns Hopkins ở Baltimore,
Maryland.
Dự án Webb là một quá trình cực kỳ phức tạp
liên quan đến việc thiết kế và sản xuất các thành phần chính xác, tích hợp hệ
thống phức tạp, sự phối hợp của một số tổ chức trên khắp Bắc Mỹ, Châu Âu và Nam
Mỹ, và khả năng vượt qua nhiều trở ngại trong khoảng thời gian hơn 25
năm. Giữ cho nó hoạt động cũng sẽ là một thách thức. Những người có
khuynh hướng xóa sổ phương Tây nên ghi nhớ điều đó./.
[1] [” Có rất nhiều phòng ở
phía dưới: Lời mời bước vào một lĩnh vực vật lý mới ” – bài giảng của R.
Feynman tại cuộc họp hàng năm của Hiệp hội Vật lý Hoa Kỳ tại Caltech vào ngày
29 tháng Mười Hai 1959.]
NGUỒN :
Webb
Telescope a testament to Western tech prowess
July 18, 2022
https://asiatimes.com/2022/07/webb-telescope-a-testament-to-western-tech-prowess/
Those inclined to
write off the West’s technological capabilities vis-a-vis China should take a
look through the Webb Space Telescope
No comments:
Post a Comment