NASA phóng kính viễn vọng Roman: “bản đồ viên” mới của vũ trụ

Roman đã phóng như thế nào và sẽ đi đâu?

Kính viễn vọng Không gian Nancy Grace Roman của NASA đã cất cánh thành công lúc 7:26 sáng ngày 30/8/2026 theo giờ miền Đông Mỹ, từ Tổ hợp phóng 39A tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy, bang Florida. Phương tiện đưa đài quan sát lên quỹ đạo là Falcon Heavy của SpaceX. 137

Sau khi tách khỏi tên lửa, Roman bắt đầu hành trình tới quỹ đạo dạng “vầng hào quang” quanh điểm Lagrange thứ hai của hệ Mặt Trời–Trái Đất, thường gọi là L2. Khu vực này cách Trái Đất khoảng 930.000–1 triệu dặm, tương đương khoảng 1,5 triệu km, và cũng là vùng không gian mà Kính viễn vọng Không gian James Webb đang hoạt động. Tại đây, Roman có thể quan sát vũ trụ với ít vật cản hơn từ Trái Đất, đồng thời duy trì vị trí thuận lợi so với Mặt Trời và Trái Đất. 134

Các cập nhật sau vụ phóng cho biết Roman đã tách khỏi Falcon Heavy đúng thời điểm, khoảng 31 phút sau khi rời bệ phóng, rồi bắt đầu khởi động các hệ thống, triển khai những bộ phận cần thiết và chuẩn bị cho các lần hiệu chỉnh giữa hành trình.

“Mắt” hồng ngoại góc rộng hơn Hubble

Điểm khác biệt lớn nhất của Roman không chỉ nằm ở kích thước gương mà còn ở khả năng quan sát một vùng trời rất rộng trong mỗi lần chụp.

Thiết bị chính Wide Field Instrument là camera 300 megapixel, hoạt động từ ánh sáng nhìn thấy đến cận hồng ngoại. Nó có độ phân giải góc tương đương Hubble, nhưng trường nhìn lớn hơn Hubble khoảng 100 lần. Mỗi ảnh có thể bao phủ một vùng trời xấp xỉ kích thước biểu kiến của Mặt Trăng tròn, cho phép Roman tạo ra những cuộc khảo sát sâu và rộng với tốc độ mà Hubble khó đạt được. 48

Nhờ vậy, Roman có thể:

• phát hiện và theo dõi các siêu tân tinh ở rất xa;
• lập bản đồ phân bố của hàng tỷ thiên hà, sao và các cấu trúc vũ trụ;
• đo hiện tượng thấu kính hấp dẫn yếu, qua đó suy ra cách vật chất tối phân bố;
• quan sát những vùng bị bụi trong Dải Ngân hà che khuất;
• khảo sát sự tiến hóa của thiên hà và các hệ hành tinh trên quy mô lớn.

Có thể hình dung Hubble như một ống kính chuyên chụp cận cảnh với độ nét cao, còn Roman là một máy ảnh toàn cảnh vẫn giữ độ nét tương đương. Hai kính không thay thế nhau: Roman tìm kiếm và lập danh mục các mục tiêu trên diện rộng, còn Hubble hoặc Webb có thể tiếp tục quan sát kỹ hơn những mục tiêu đáng chú ý.

Roman sẽ tìm những ngoại hành tinh nào?

Roman mang theo Coronagraph Instrument, một thiết bị trình diễn công nghệ. Coronagraph sử dụng các mặt nạ và hệ thống điều khiển mặt sóng để làm giảm ánh sáng chói từ một ngôi sao, từ đó thử chụp trực tiếp một số ngoại hành tinh khổng lồ giống Sao Mộc và các đĩa bụi đang hình thành hành tinh quanh chúng. Đây là bước thử nghiệm quan trọng cho những sứ mệnh tương lai có thể tìm kiếm các hành tinh giống Trái Đất hơn.

Ngoài coronagraph, chương trình khảo sát hành tinh rộng hơn của Roman sẽ dựa nhiều vào hiện tượng vi thấu kính hấp dẫn. Khi một ngôi sao hoặc hành tinh đi ngang gần đường ngắm tới một ngôi sao nền, lực hấp dẫn của nó có thể làm ánh sáng phía sau sáng lên trong thời gian ngắn. Phương pháp này có thể phát hiện các thế giới lạnh, những hành tinh trôi nổi tự do không gắn với ngôi sao nào, cũng như các hành tinh ở rất xa ngôi sao mẹ—những đối tượng thường khó tìm bằng các phương pháp khác. 46

NASA cho biết Roman có thể đóng góp vào cuộc tổng điều tra hàng chục nghìn, thậm chí lên tới khoảng 100.000 ngoại hành tinh, giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn cách hệ hành tinh hình thành và phát triển. Đây là con số tiềm năng dự kiến từ chương trình khoa học, không phải số lượng đã được phát hiện.

Roman, Webb, Euclid và Rubin sẽ phối hợp ra sao?

Bốn đài quan sát lớn sắp xếp các mảnh ghép khác nhau của cùng một câu hỏi: vũ trụ đang tiến hóa như thế nào và điều gì khiến sự giãn nở của nó tăng tốc?

• Roman lập các bản đồ hồng ngoại rộng, sắc nét, đồng thời theo dõi những biến đổi của bầu trời theo thời gian.
• James Webb quan sát sâu hơn ở vùng hồng ngoại, phù hợp để nghiên cứu chi tiết các mục tiêu được Roman sàng lọc.
• Euclid của Cơ quan Vũ trụ châu Âu lập bản đồ quy mô lớn về “vũ trụ tối”, tập trung vào vật chất tối và năng lượng tối.
• Đài quan sát Vera C. Rubin liên tục quét bầu trời quang học, tìm các hiện tượng biến đổi như siêu tân tinh và theo dõi quá trình hình thành cấu trúc vũ trụ.

Khi kết hợp dữ liệu về khoảng cách siêu tân tinh, sự tập trung của thiên hà và thấu kính hấp dẫn yếu, các nhà thiên văn có thể kiểm tra liệu gia tốc vũ trụ thực sự do năng lượng tối gây ra hay liệu các lý thuyết về lực hấp dẫn cần được điều chỉnh.

Vì sao Roman về đích sớm hơn lịch?

Tổng chi phí phát triển, phóng và vận hành chương trình Roman được ước tính khoảng 4,3 tỷ USD. 13

NASA từng đặt mục tiêu sẵn sàng phóng muộn hơn, nhưng lịch mới đưa Roman lên bệ sớm hơn khoảng 8–9 tháng. Các thông tin được công bố xác nhận lợi thế tiến độ này. Tuy nhiên, chúng chưa chỉ ra một nguyên nhân duy nhất có thể khẳng định chắc chắn, đồng thời cũng chưa cung cấp cơ sở độc lập đủ mạnh cho mô tả rằng sứ mệnh “dưới ngân sách”. 56

Cách giải thích thận trọng nhất là đội ngũ đã duy trì được quá trình tích hợp, thử nghiệm và xử lý phóng có kỷ luật sau khi hoàn tất lắp ráp. Điều này không nên bị diễn giải thành một tuyên bố chắc chắn rằng toàn bộ chương trình đã tiết kiệm ngân sách so với kế hoạch.

Gương kính viễn vọng có nguồn gốc từ chương trình vệ tinh do thám

Roman sử dụng gương chính đường kính 2,4 m, tương đương 7,9 feet—bằng Hubble. Gương này ban đầu được cung cấp từ một chương trình vệ tinh trinh sát của Mỹ. Việc tận dụng quang học sẵn có giúp NASA xây dựng một kính viễn vọng mạnh mà không phải phát triển một chiếc gương tương tự hoàn toàn từ đầu. 1011

Dù có cùng đường kính gương, Roman được thiết kế tối ưu cho khảo sát diện rộng bằng hồng ngoại. NASA kỳ vọng trong sứ mệnh chính kéo dài 5 năm, Roman sẽ thu thập dữ liệu với tốc độ cao hơn đáng kể so với Hubble. 21

Sứ mệnh có thể kéo dài hơn 5 năm không?

NASA đặt thời gian hoạt động chính của Roman là 5 năm và hướng tới mục tiêu 10 năm. Tàu được thiết kế với khả năng có thể được tiếp nhiên liệu bằng robot trong tương lai, nên về nguyên tắc một sứ mệnh bảo dưỡng hoặc tiếp nhiên liệu có thể kéo dài thời gian hoạt động bằng cách bổ sung chất đẩy. 1418

Tuy nhiên, đây mới là khả năng kỹ thuật tiềm tàng, không phải một sứ mệnh đã được cấp kinh phí hoặc phê duyệt. Vì vậy, chưa thể xem việc Roman hoạt động vượt quá thời gian cơ bản là điều chắc chắn.

Nancy Grace Roman là ai?

Nancy Grace Roman (1925–2018) là nhà thiên văn học, quan chức NASA và nữ lãnh đạo tiên phong của ngành thiên văn học không gian. Bà là nhà thiên văn trưởng đầu tiên của NASA và đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy các đài quan sát hoạt động ngoài không gian. Vì những đóng góp đó, bà thường được gọi là “mẹ đẻ của Hubble”. 31315

Việc đặt tên đài quan sát hàng đầu này theo bà ghi nhận không chỉ nền tảng khoa học mà Roman đã giúp xây dựng, mà còn cả những đóng góp của phụ nữ trong thiên văn học—những đóng góp từng thường bị xem nhẹ trong lịch sử khoa học.

Cách diễn đạt chính xác hơn là Roman là kính viễn vọng không gian hàng đầu đầu tiên của NASA được đặt theo tên một phụ nữ, thay vì gọi đây là kính viễn vọng không gian đầu tiên của NASA mang tên phụ nữ. Dù vậy, ý nghĩa biểu tượng của sứ mệnh vẫn rất rõ: một chương trình quan sát vũ trụ quy mô lớn mang tên người đã góp phần mở đường cho chính thời đại đó.