Được thiết kế với hình dáng đặc biệt, tấm chắn sáng hình hoa này có thể giúp che bớt ánh sáng của ngôi sao chủ để có thể chụp ảnh hành tinh ở xung quanh nó.
Cuối tháng 5, tại hội thảo Liên hoan Khoa học Thế giới dành cho lĩnh vực tìm kiếm sự sống trên các hành tinh khác, nhà thiên văn Sara Seager tham gia hội thảo này với một thứ trông như đạo cụ sân khấu có vẻ ngoài kì lạ, với các phiến mỏng cuộn vào tâm. Cô tìm cơ hội để giới thiệu nó với các nhà khoa học khác. Thực ra đây chính là giải pháp để chụp ảnh những hành tinh đá nhỏ bé tương tự như Trái Đất nhằm xác định xem liệu có khả năng tồn tại sự sống trên các hành tinh này hay không.
Cho đến nay, các hành tinh duy nhất bên ngoài hệ mặt trời mà chúng ta chụp được trực tiếp là những hành tinh khí khổng lồ, cách khá xa ngôi sao trung tâm và còn đủ trẻ để có thể phát sáng trong vùng hồng ngoại. Ngay cả với với những hành tinh gần nhất (so với thiết bị dò tìm) với độ sáng tương đối và khoảng cách vừa phải thì ánh sáng từ ngôi sao trung tâm cũng sẽ ngập tràn trong thiết bị dò tìm của chúng ta. Vì vậy, kính thiên văn đã sử dụng một dụng cụ có tên gọi là Coronagraph, hay còn gọi là tấm chắn ánh sáng của ngôi sao. Thiết bị này sẽ che chắn ngôi sao trung tâm, qua đó đảm bảo kính viễn vọng nhận được phần lớn ánh sáng từ các hành tinh.
Coronagraph
Nhưng các hành tinh nhỏ và quá gần ngôi sao trung tâm sẽ làm phát sinh hai vấn đề. Vấn đề thứ nhất là nó không thể tự phát sáng; thay vào đó, chúng tiếp nhận ánh sáng từ ngôi sao trung tâm và phản chiếu lại thông qua bề mặt hoặc bầu khí quyển. Điều này sẽ khiến chúng bị lu mờ, đặc biệt tùy thuộc vào ngôi sao trung tâm trong hệ.
Seager cho rằng, bản thân việc bị lu mờ không phải là vấn đề, vì các hành tinh lân cận có khoảng cách tương đương với các thiên hà xa xôi vẫn có thể chụp lại được trong Vùng sâu Hubble (Hubble Deep Field -HDF, trên thực tế, là bề mặt trải dài được chắp ghép bởi các hình ảnh dường như trống không của bầu trời). Tuy nhiên, điều trái lại mới tạo thành rắc rối. Sẽ rất khó khăn để có thể tạo ra một Coronagraph che chắn ngôi sao mà không che mất các hành tinh kề cận. Đây chính xác là điều sẽ xảy ra nếu chúng ta thiết lập một Coronagraph cho kính viễn vọng trên mặt đất.
Nếu chụp một ngôi sao xa bằng một nguồn sáng duy nhất, khoảng cách giữa Coronagraph và kính thiên văn phải đủ xa, có thể lên tới hàng chục ngàn km, việc này đòi hỏi phải tạo một thiết bị hình hộp có chức năng chụp bóng ngôi sao. Tóm lại, toàn bộ hệ thống chụp ngôi sao do hai thiết bị cấu thành: chụp bóng ánh sáng và kính thiên văn. Mặc dù khoảng cách của các thiết bị rất xa, thế nhưng chúng phải được bố trí một cách cực kỳ chính xác trong nhiều tuần, mục đích cần thu thập các hạt photon (hạt ánh sáng) để làm mờ hình ảnh.
Nhưng vấn đề mấu chốt ở chỗ: ánh sáng có tính chất sóng. Ánh sáng từ các ngôi sao sẽ bắt đầu uốn xung quanh bóng của chúng, tạo nên ảnh giao thoa giữa vùng sáng và vùng tối. Cho nên, thay vì làm thiết bị chụp bóng hình đĩa, người ta sẽ tạo thiết bị có hình bông hoa, trong đó các cánh hoa là những tấm xếp xòe ra ăn khớp với nhau (với độ sai lệch vài mm). Các cánh hoa có tác dụng tạo ra một hình ảnh giao thoa của toàn bộ vùng sáng, từ đó bất kỳ hành tinh nằm trong vùng tối sẽ được phát hiện. Hiện mô hình đang trong quá trình kiểm nghiệm toàn diện.
Một điều phức tạp nữa là sự liên kết giữa các ngôi sao, bóng ngôi sao và kính viễn vọng cần phải thật chính xác, nghĩa là bóng ngôi sao sẽ thay đổi mỗi khi hệ thống ghi hình thay đổi mục tiêu. Do đó nó cần phải mang theo rất nhiều nhiên liệu, và hệ thống sẽ thường xuyên phải ngưng hoạt động khi các thiết bị của nó đang di chuyển. Một lựa chọn nữa là đặt sẵn nhiều thiết bị chụp bóng trong không gian, khi đó chỉ cần di dời kính thiên văn, từ đó giảm thời gian thiết lập vị trí chụp mới, thế nhưng chi phí vận hành sẽ tăng lên đáng kể. Nếu đủ kinh phí, dự án sẽ bắt đầu hoạt động vào năm 2017.
Hàn Mai, Khai Nguyên@bocau.net
Theo arstechnica