Trung Quốc lên kế hoạch tìm kiếm Trái Đất 2.0, sử dụng một vệ tinh chứa tới bảy kính viễn vọng

Mặt Trăng hay Sao Hỏa đều không thỏa mãn được tham vọng khám phá không gian của Trung Hoa. Quốc gia Châu Á đang nhắm tới những hệ sao khác, để mắt tìm kiếm những ngoại hành tinh (exoplanet, khái niệm chỉ hành tinh nằm ngoài Hệ Mặt Trời). Trong tháng này, các nhà khoa học Trung Quốc sẽ công bố kế hoạch chi tiết về sứ mệnh tìm kiếm ngoại hành tinh đầu tiên.

Ngành thiên văn học Trung Hoa mong muốn tìm kiếm một hành tinh tương tự Trái Đất đang quay quanh một ngôi sao giống Mặt Trời. Đã từ lâu, giới khoa học cho rằng một thành tinh như vậy có thể được gọi là Trái Đất 2.0, khi có thể chứa nước ở dạng lỏng và thậm chí hỗ trợ được sự sống.

Nội trong Dải Ngân hà, kính viễn vọng của NASA đã phát hiện ra hơn 5.000 ngoại hành tinh lớn nhỏ. Một vài trong số đó là hành tinh gồ ghề đất đá giống Trái Đất, quay quanh những ngôi sao đa dạng về độ tuổi và kích cỡ. Tuy nhiên, chưa có ứng cử viên nào xứng với cái tên “Trái Đất 2.0”.

Với công nghệ hiện tại, rất khó để xác định được tín hiệu của những hành tinh giống Trái Đất, nhất là khi ngôi sao trung tâm tỏa ra lực hấp dẫn khổng lồ và sáng rực một góc không gian. Đó là nhận định của Jessie Christiansen, nhà vật lý thiên văn công tác tại Viện Khoa học Ngoại hành tinh NASA.

Được đặt luôn cái tên “Địa Cầu 2.0”, sứ mệnh của người Hoa mong muốn xác định được hành tinh phù hợp nhất với khái niệm còn mới mẻ. Viện Khoa học Trung Quốc sẽ là tổ chức tài trợ chính cho dự án, và hiện họ đã chuẩn bị kết thúc khâu thiết kế sơ bộ. Nếu như bản vẽ vệ tinh được hội đồng chuyên gia thông qua vào tháng Sáu tới đây, Viện sẽ lập tức cấp quỹ khởi động khâu lắp đặt.

Nếu mọi sự suôn sẻ, người Hoa sẽ phóng vệ tinh thăm dò này trên tên lửa Trường Chinh trước khi năm 2026 khép lại.

Một bộ mắt bảy con ngươi

Vệ tinh Địa Cầu 2.0 sở hữu bảy ống kính viễn vọng, sẽ tiến hành quan sát bầu trời trong vòng 4 năm. Sáu kính sẽ cùng hướng về chòm sao Cygnus-Lyra, cũng là khoảng không gian mà kính viễn vọng Kepler của NASA đã đang quan sát.

“Vùng trời Kepler đang quan sát là mục tiêu dễ tiếp cận, chúng tôi lấy được những dữ liệu quỹ giá từ đó”, Ge Jian, nhà thiên văn học đang dẫn dắt dự án Địa Cầu 2.0 chia sẻ với báo giới.

Hình minh họa kính viễn vọng Kepler của NASA đang trong không gian.

Sáu kính viễn vọng sẽ tìm kiếm ngoại hành tinh thông qua quan sát những thay đổi trong độ sáng của một ngôi sao - là dấu hiệu cho thấy một hành tinh đang bay ngang ngôi sao trung tâm của mình. Sử dụng nhiều ống kính, vệ tinh Địa Cầu 2.0 sẽ sở hữu một phạm vi quan sát rộng hơn nhiều kính Kepler, một khoảng trời rộng gấp 5 lần và quan sát được tới 1,2 triệu ngôi sao.

“Xét tới khả năng khảo sát bầu trời, vệ tinh của chúng tôi có thể mạnh hơn kính viễn vọng Kepler của NASA khoảng 10-15 lần”, nhà nghiên cứu Ge Jian cho hay.

Ống kính thứ bảy của Địa Cầu 2.0 là kính viễn vọng hấp dẫn với thấu kính hiển vi, sẽ được dùng để quan sát những hành tinh bay lạc, không bị ảnh hưởng bởi trường lực hấp dẫn của ngôi sao nào. Ống kính này sẽ để mắt tới vùng trời gần trung tâm Dải Ngân hà, nơi một lượng lớn sao hội tụ. Theo lời chuyên gia Ge Jian, nếu được lên không, Địa Cầu 2.0 sẽ là thiết bị trong không gian đầu tiên sở hữu kính viễn vọng hấp dẫn với thấu kính hiển vi.

“Về cơ bản, vệ tinh của chúng tôi có thể tính được những số đo cho thấy kích cỡ, khối lượng và tuổi thọ ngoại hành tinh. Sứ mệnh sẽ mang về một bộ sưu tập ngoại hành tinh lớn, dùng cho các nghiên cứu sau này”, nhà thiên văn học Trung Quốc khẳng định.

Gấp đôi dữ liệu để làm gì

NASA phóng Kepler lên không năm 2009, mong muốn xác định mật độ hành tinh giống Trái Đất trong Dải Ngân hà. Để khẳng định một ngoại hành tinh “giống Trái Đất”, các chuyên gia sẽ phải đo đạc thời gian cần để hành tinh hoàn thành một vòng quay quanh ngôi sao trung tâm (sẽ xấp xỉ khoảng 1 năm tính theo giờ Trái Đất). Ước tính các nhà khoa học sẽ cần ít nhất 3 lần hoàn thành vòng quay để tìm ra quỹ đạo chính xác, tương đương với dữ liệu thu thập trong 3 năm. Nếu như có khoảng trống dữ liệu, quá trình nghiên cứu sẽ còn dài hơn thế.

Nhưng khi sứ mệnh Kepler mới đi vào khuôn khổ được 4 năm, một phần thiết bị đã gặp trục trặc và làm hổng kho dữ liệu. Với Địa Cầu 2.0, các nhà thiên văn học sẽ có thêm số dữ liệu khổng lồ, kết hợp được với những gì Kepler đã thu thập được và xác định đâu là ngoại hành tinh giống Trái Đất.

Tên lửa Trường Chinh của Trung Quốc.

Nhà nghiên cứu Ge Jian dự định sẽ công bố kết quả quan sát trong vòng 1 tới 2 năm sau khi Địa Cầu 2.0 hoàn thành nhiệm vụ. “Sẽ nhiều dữ liệu lắm, nên chúng tôi cần càng nhiều sự trợ giúp càng tốt”, anh nói. Nhân lực đội nghiên cứu hiện tại đã lên tới 300 người, bao gồm cả các nhà khoa học và kỹ sư, phần lớn trong số họ tới từ Trung Quốc. Thế nhưng Ge Jian mong muốn các chuyên gia toàn cầu sẽ cùng tham gia. “Địa Cầu 2.0 là cơ hội hợp tác quốc tế tuyệt vời”.

Hiện tại, Cơ quan Không gian Châu Âu ESA cũng đang lên kế hoạch thực hiện một sứ mệnh tìm kiếm ngoại hành tinh. Có tên Quá cảnh và Dao động của Hành tinh quanh Sao - Planetary Transits and Oscillations of Stars (PLATO), vệ tinh thăm dò cũng dự kiến sẽ lên không vào năm 2026.

PLATO sở hữu tới 26 kính viễn vọng, sẽ quan sát được một khoảng trời rộng hơn nhiều Địa Cầu 2.0. Hai năm một lần, các chuyên gia Châu Âu sẽ thay đổi hướng nhìn của PLATO để mở rộng phạm vi tìm kiếm ngoại hành tinh.

Theo Nature