Mô phỏng mạng lưới vệ tinh nhỏ hoạt động trên quỹ đạo. Ảnh: SCMP
Các nhà khoa học Trung Quốc đang phát triển một mạng lưới vệ tinh nhỏ để quan sát thiên văn, công việc trước đây thường do những kính viễn vọng không gian đắt đỏ và đồ sộ đảm nhận, SCMP hôm 13/4 đưa tin.
Họ dự định sử dụng hơn 100 vệ tinh, mỗi vệ tinh trang bị một phiên bản nhỏ và nhẹ của kính viễn vọng tia X thông thường. Chúng sẽ theo dõi những hiện tượng diễn ra ngắn ngủi nhưng phát ra năng lượng cao trong không gian sâu.
Dự án này đối lập với xu hướng sử dụng những kính viễn vọng ngày càng lớn nhằm nhìn sâu hơn vào không gian và thời gian. Kính viễn vọng 10 tỷ USD James Webb, phóng vào tháng 12/2021 với mục đích tìm kiếm những vật thể đầu tiên hình thành trong vũ trụ sau vụ nổ Big Bang, tốn hơn hai thập kỷ để chế tạo và có tổng chi phí gấp 10 lần mức dự kiến ban đầu.
Dự án mới mang tên CATCH, dự định kiểm tra thiết kế cơ bản bằng cách phóng một vệ tinh thăm dò năm 2023, theo sau là 10 vệ tinh quỹ đạo để thử nghiệm hệ thống kiểm soát thông minh. Nếu những bước đầu tiên này thành công, nhóm nghiên cứu sẽ đề xuất triển khai toàn bộ mạng lưới vệ tinh khoảng năm 2030, theo Tao Lian, trưởng nhóm nghiên cứu và phát triển những công nghệ then chốt cho CATCH, chuyên gia tại Viện Vật lý Năng lượng Cao thuộc Viện hàn lâm Khoa học Trung Quốc.
Tao cho biết, ngân sách ước tính cho mỗi vệ tinh là 1,6 triệu USD, một nửa trong đó là chi phí phóng. Bà dự đoán chi phí sẽ giảm đáng kể trong vài năm tới, với vệ tinh và dịch vụ phóng rẻ hơn do các công ty tư nhân cung cấp.
Thách thức lớn nhất sẽ là điều phối các vệ tinh khi chúng làm việc độc lập và tập thể, theo Yin Qianqing, thành viên nhóm CATCH. Mỗi vệ tinh thông minh nặng khoảng 30 kg, có thể tự động kích hoạt việc phát hiện và theo dõi trên quỹ đạo, lựa chọn mục tiêu hiệu quả và liên hệ các quan sát của nó với kho dữ liệu về hiện tượng thiên văn.
Nhóm chuyên gia cũng hợp tác với công ty North Night Vision Technology để phát triển những tấm gương nhỏ gọn bắt chước cấu trúc mắt tôm hùm cho vệ tinh. Cấu trúc phức tạp của gương giúp đón ánh sáng từ nhiều góc khác nhau trong quá trình tìm kiếm những sự kiện vũ trụ, từ vụ nổ siêu tân tinh đến sự xuất hiện của hố đen. Các sự kiện này có thể phát hiện bằng tia X thông qua những khí cực nóng mà chúng tạo ra ở nhiệt độ hơn một triệu độ C.
Trước đây, có rất ít cuộc thảo luận nghiêm túc về sự phù hợp của vệ tinh nhỏ với thiên văn học vì sự hạn chế về kích thước, khối lượng và sức mạnh của chúng. Đa số các quan sát dựa vào việc thu ánh sáng và gương càng lớn thì càng thu được nhiều. Điều này khiến hoạt động của vệ tinh nhỏ thường chỉ giới hạn trong phạm vi quan sát Trái Đất và mục đích giáo dục. Tuy nhiên, hiện đã có một số ví dụ về việc khám phá không gian sâu thành công nhờ những thiết bị nhỏ và rẻ này.
Nhà vật lý thiên văn Jonathan McDowell tại Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard - Smithsonian cho biết, nhiệm vụ BRITE của Canada - châu Âu sử dụng mạng lưới 5 vệ tinh nhỏ để đo lường sự thay đổi độ sáng của các ngôi sao rất sáng. "Đúng là kích thước của kính viễn vọng cũng quan trọng, nhưng có những lĩnh vực mà vệ tinh nhỏ thực sự hữu ích cho thiên văn", ông nói.
Tháng 11 năm ngoái, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Thanh Hoa thông báo, phát hiện một vụ nổ tia gamma - vụ nổ giàu năng lượng nhất trong vũ trụ - nhờ một vệ tinh CubeSat 10cm. Phát hiện này đã được các kính viễn vọng tia gamma lớn xác nhận, bao gồm kính viễn vọng không gian tia gamma Fermi trị giá 700 triệu USD của NASA.
Thu Thảo (Theo SCMP)