Kính Viễn Vọng Không Gian Hubble – Wikipedia Tiếng Việt

Kính viễn vọng không gian Hubble

Kính Hubble nhìn từ tàu con thoi Atlantis, trong phi vụ 4 (STS-125), phi vụ thứ 5 và chuyến bay có người cuối cùng tới kính này.
Dạng nhiệm vụ	Thiên văn học
Nhà đầu tư	NASA · Cơ quan Vũ trụ châu Âu · STScI
COSPAR ID	1990-037B
SATCAT no.	20580
Trang web	nasa.gov/hubble hubblesite.org spacetelescope.org
Thời gian nhiệm vụ	−1986 năm
Các thuộc tính thiết bị vũ trụ
Nhà sản xuất	Lockheed (tàu) Perkin-Elmer (kính)
Khối lượng phóng	11.110 kg (24.490 lb)[1]
Kích thước	13,2 m × 4,2 m (43,3 ft × 13,8 ft)[1]
Công suất	2.800 Watt
Bắt đầu nhiệm vụ
Ngày phóng	24 tháng 4 năm 1990, 12:33:51 UTC[2]
Tên lửa	Tàu con thoi Discovery (STS-31)
Địa điểm phóng	Kennedy LC-39B
Ngày triển khai	25 tháng 4 năm 1990[1]
Đi vào hoạt động	20 tháng 5 năm 1990[1]
Kết thúc nhiệm vụ
Ngày kết thúc	ước tính 2030–2040[3]
Các tham số quỹ đạo
Hệ quy chiếu	Địa tâm
Chế độ	Trái Đất tầm thấp
Bán trục lớn	6.917,1 km (4.298,1 mi)
Độ lệch tâm quỹ đạo	0.000283
Cận điểm	537,0 km (333,7 mi)
Viễn điểm	540,9 km (336,1 mi)
Độ nghiêng	28,47°
Chu kỳ	95,42 phút
Kinh độ điểm mọc	80,34°
Acgumen của cận điểm	64,90°
Độ bất thường trung bình	23,78°
Chuyển động trung bình	15,09 vòng/ngày
Vận tốc	7,59 km/s (4,72 mi/s)
Kỷ nguyên	15 tháng 4 năm 2018, 21:40:27 UTC[4]
Số vòng	35.441
Gương chính
Kiểu gương	Kính phản xạ Ritchey–Chrétien
Đường kính	94,5 inch (2,40 m)[5]
Tiêu cự	57,6 m (189 ft)[5]
Tỉ lệ tiêu cự	f/24
Bước sóng	Hồng ngoại, Ánh sáng, Tử ngoại
Diện tích thu nhận	4,525 m2 (48,7 foot vuông)[5]
Dụng cụ Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer ACS Advanced Camera for Surveys WFC3 Wide Field Camera 3 COS Cosmic Origins Spectrograph STIS Space Telescope Imaging Spectrograph FGS Fine Guidance Sensor

Kính viễn vọng không gian Hubble (tiếng Anh: Hubble Space Telescope, viết tắt HST) là một kính viễn vọng không gian đang hoạt động của NASA. Hubble không phải là kính viễn vọng không gian đầu tiên trên thế giới nhưng nó là kính viễn vọng lớn và mạnh nhất từng được phóng thời đó. Nó được đưa lên và hoạt động trên quỹ đạo của Trái Đất tại độ cao khoảng 610 km, cao hơn khoảng 220 km so với độ cao quỹ đạo của trạm vũ trụ quốc tế ISS. Với tốc độ di chuyển khoảng 7500 m/s, Hubble có thể quay 1 vòng quanh Trái Đất trong thời gian 97 phút và 15 lần mỗi ngày. Kính Hubble mang tên của nhà thiên văn học Mỹ Edwin Powell Hubble (1889-1953). Đây là kính thiên văn phản xạ được trang bị hệ thống máy tính và một gương thu ánh sáng có đường kính 240 cm.

Hubble được trang bị đầy đủ các công cụ hoạt động bằng năng lượng Mặt Trời, nhằm chụp lại tất cả những hình ảnh của vũ trụ với ánh sáng khả kiến, cực tím (UV) và ánh sáng bước sóng cận hồng ngoại. Tất nhiên, tất cả các thiết bị trên Hubble đều được thiết kế để hoạt động ngoài khí quyển của Trái Đất và nếu đặt Hubble dưới mặt đất, rất nhiều thiết bị sẽ không còn tác dụng nữa.

Sự ra đời

[sửa | sửa mã nguồn]

Ngay từ những năm 1940, người ta đã bắt đầu nung nấu ý định về một chiếc kính viễn vọng không gian nhưng mãi đến cuối những năm 1970 thì đó vẫn chỉ là ý tưởng, đề xuất và nhiều nhất là phác thảo trên bàn giấy. 30 năm đó đã tốn của NASA khoảng ngân sách khổng lồ (gần 1 tỷ đô la) nên họ yêu cầu các đối tác từ châu Âu cung cấp thêm vốn đề tiếp tục dự án. Đáp lại yêu cầu đó, phía cơ quan hàng không vũ trụ châu Âu (ESA) cung cấp cho NASA một số trang thiết bị đầu tiên của Hubble cùng với những tấm pin năng lượng Mặt Trời. Đổi lại, ESA yêu cầu họ phải được dùng Hubble để quan sát trong ít nhất là 15% thời gian.

Tuy nhiên, quá trình chế tạo Hubble cũng không diễn ra một cách suôn sẻ theo kế hoạch của NASA. Thậm chí quá trình xây dựng cơ sở hạ tầng còn phải hoãn lại vài lần do các vấn đề nảy sinh trong giao kèo. Rồi thì qua bao nỗ lực, cuối cùng vào tháng 4 năm 1990, Hubble đã hoàn thành và chính thức phóng lên quỹ đạo từ Trạm không quân mũi Canaveral, Hoa Kỳ. Tuy nhiên, sau khi lên tới quỹ đạo và chụp được những bức ảnh đầu tiên, các nhà khoa học nhanh chóng nhận ra rằng vì lý do gì đó, tất cả các bức ảnh chụp đều vô cùng mờ nhạt, không giống với những kỳ vọng ban đầu của họ.

Sau thời gian điều tra, cuối cùng họ kết luận rằng thủ phạm chính là khiếm khuyết quang học được biết với tên gọi "cầu sai" (spherical aberration). Đây là hiện tượng các tia sáng đơn sắc song song khi đi xuyên qua thấu kính không được khúc xạ đồng hội tụ tại cùng một điểm khiến cho hình ảnh bị mất nét và độ phân giải. Tiến sĩ Robert Arentz tại tập đoàn hàng không vũ trụ Ball Aerospace giải thích: "Nguyên nhân là do các rìa bên ngoài của gương quá phẳng, độ lõm của nó chỉ có 4 micron, ít hơn cả độ dày của một sợi tóc."

Ball Aerospace là hãng cung cấp hầu hết các thiết bị cho Hubble và sau đó, họ chế tạo ra Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (COSTAR) - bộ gương có thể chuyển động nhằm khắc phục hiện tượng cầu sai của Hubble. Một điều may mắn nữa là người ta đã tính trước đến trường hợp này, Hubble được thiết kế để các phi hành gia có thể sửa chữa và nâng cấp nó ngay trên quỹ đạo. Và nó cũng là chiếc kính viễn vọng không gian duy nhất có thể làm được điều này. Vào tháng 12 năm 1993, các phi hành gia đã tiếp cận và gắn COSTAR vào cho Hubble.

Quá trình đưa COSTAR lên quỹ đạo cũng không phải là điều đơn giản, giám đốc cao cấp tại Ball Aerospace John Troeltzsch hồi tưởng lại rằng "bạn phải đóng gói nó một cách an toàn trong chiếc hộp kích cỡ tương đương một chiếc điện thoại và chịu được áp lực khi phóng lên bằng tàu con thoi. Tiếp theo đó, các phi hành gia phải đi bộ ngoài không gian, dùng cánh tay robot để lắp COSTAR vào đúng vị trí với độ chính xác lên tới 1/10 mm."

• 
• 

Từ sau khi lắp COSTAR, Hubble đã khắc phục được tình trạng cầu sai và bắt đầu cho hình ảnh rõ nét hơn. Sau thời gian phục vụ, cuối cùng COSTAR đã được tháo xuống sau sứ mạng thứ 15 và cũng là cuối cùng của Hubble hồi năm 2009. Các thiết bị hiện tại mà Hubble đang sử dụng đều đi kèm với bộ COSTAR tích hợp sẵn bên trong, không cần phải gắn thêm vào nữa. Cũng trong năm 2009 này, người ta cũng tiến hành lắp Wide Field 3 cho Hubble - một camera có độ phân giải và góc rộng hơn so với các thế hệ trước đây. Bên trên đây là 2 phiên bản của hình ảnh cực kỳ nổi tiếng do Hubble từng chụp lại được Pillars of Creation (cột trụ của tạo hóa), bức bên trái chụp năm 2015 bởi camera Wide Field 3 và bên phải là chụp bằng camera cũ hồi năm 1995.

Hoạt động

[sửa | sửa mã nguồn]

Nó có thể thu nhận ánh sáng từ vật thể cách xa 12 tỉ năm ánh sáng. Nó lần đầu tiên sử dụng công nghệ Multi-Anode Microchannel Array (MAMA) để ghi nhận tia tử ngoại nhưng loại trừ ánh sáng. Nó có sai số trong định hướng nhỏ tương đương với việc chiếu một tia laser đến đúng vào một đồng xu cách đó 320 km và giữ yên như thế.

Hubble mang theo nhiều trang thiết bị khoa học và camera để phân tích dữ liệu và chụp lại những hình ảnh của vũ trụ. Những camera này không thể tự chụp ảnh, tuy nhiên tương tự như camera cần có ống kính thì Hubble cũng cần có gương để hoạt động. Hubble có một chiếc gương chính, đường kính khoảng 2,4 mét và một gương phụ kích thước nhỏ hơn.

Ánh sáng đi từ ngoài vào gặp gương chính sẽ phản xạ đến gương phụ, sau đó ánh sáng tiếp tục được phản xạ trở lại vị trí trung tâm của gương chính, tại đây có một lỗ để ánh sáng lọt qua và dẫn tới các dụng cụ khoa học. Sau đó, camera sẽ ghi lại những gì mà hệ thống gương phản xạ về với 2 màu trắng và đen. Còn tất cả những luồng sáng, màu sắc đầy sặc sỡ mà chúng ta thường nhìn thấy là do NASA và Cơ quan hàng không vũ trụ châu Âu (ESA) tổng hợp 2 hoặc nhiều bức ảnh và bổ sung thêm màu sắc

Việc thiết kế kính này theo dạng mô-đun cho phép các phi hành gia tháo gỡ, thay thế hoặc sửa chữa từng mảng bộ phận dù họ không có chuyên môn sâu về các thiết bị. Trong một lần sửa, độ phân giải của Hubble đã được tăng lên gấp 10.

Hiệu quả

[sửa | sửa mã nguồn]

Hubble cung cấp khoảng 5-10 GB dữ liệu một ngày. Vài khám phá quan trọng do Hubble mang lại gồm có:

• Hình ảnh chi tiết của mọi loại tinh vân, đặc biệt là những tinh vân đang phát tán gần các thiên hà xoắn ốc;
• Hình ảnh những thiên hà đang va chạm nhau và những thiên hà quasar;
• Chứng cứ đầu tiên về sự hiện diện của lỗ đen;
• Vị trí chính xác những cơn bão bụi trên Sao Hỏa và thêm chi tiết về bầu khí quyển của hành tinh này;
• Chi tiết sự va đập của sao chổi Shoemaker-Levy 9 vào Sao Mộc;
• Chi tiết những cơn bão rộng hàng ngàn km trên Sao Thiên Vương;
• Xác định và tính toán sự giãn nở của vũ trụ.

Thế hệ tiếp theo

[sửa | sửa mã nguồn]

Hubble của chúng ta đã lớn tuổi và phải chấp nhận đi vào dĩ vãng, nhường chỗ cho một chiếc kính khác thay thế. Các nhà khoa học cho biết rằng hiện tại, sức khỏe của Hubble vẫn tốt, các trang thiết bị vẫn hoạt động bình thường cho tới hết năm 2020. Khi đó, người ta đã có một số hệ thống thay thế. Theo kế hoạch vào năm nay, người kế nhiệm của Hubble là Kính viễn vọng không gian James Webb sẽ chính thức được đưa lên quỹ đạo. James Webb có kích thước lớn hơn (đường kính gương gấp 3 lần Hubble), mạnh hơn và chi phí vận hành cũng tốn kém hơn Hubble.

James Webb dự kiến sẽ hoạt động trên quỹ đạo cao hơn, khoảng 1,5 triệu km so với mặt đất - gấp hơn 4 lần so với khoảng cách từ Mặt Trăng. Khác với Hubble vốn được tạo ra để quan sát ánh sáng khả kiến và cực tím, James Webb được tối ưu cho ánh sáng hồng ngoại và dường như sẽ kế nhiệm kính Spitzer trong tương lai. Tiến sĩ McCarthy cho biết rằng: "James Webb cũng bắt được ánh sáng bước sóng cận hồng ngoại tốt hơn Hubble cho phép nhìn rõ hơn vào các đám bụi của vũ trụ, nơi các ngôi sao và hành tinh đang hình thành. Nói cách khác, James Webb hoàn toàn thực hiện tốt công việc của Hubble và còn làm tốt, xa hơn nữa."

Sau vài năm gắng gượng, chắc chắn rồi cũng có ngày Hubble chính thức lùi vào dĩ vãng. Trong thời gian này, các bức xạ từ Mặt Trời chính là kẻ thù lớn nhất khiến cho tuổi thọ của nó giảm dần theo thời gian. NASA luôn muốn mang Hubble trở về để lưu giữ trong viện bảo tàng nhưng với kích thước của nó, các tên lửa hiện tại không thể mang nó an toàn về Trái Đất. Tuy nhiên, giải pháp ở đây là dùng tên lửa để hướng Hubble thẳng xuống đại dương hoặc cứ để cho nó trôi nổi trong không gian thêm nhiều thế kỷ nữa. Đó vẫn là dự tính và NASA sẽ tiếp tục cân nhắc để đưa ra quyết định cuối cùng. Trong trường hợp xấu nhất, có thể Hubble bị để cho trọng lực đưa về và nghiền nát khi gặp bầu khí quyển vào năm 2037.

Hình ảnh của Hubble chụp được

[sửa | sửa mã nguồn]

• Tinh vân NGC 2264
• Tinh vân Con Cua
• Tinh vân NGC 3372
• Thiên hà xoắn ốc NGC 1300
• Vũ trụ sâu thẳm

NASA đã cho kính Hubble ngừng hoạt động vào năm 2014. Hiện nay, tàu con thoi Atlantis đã sửa chữa thành công để nâng cấp cho Hubble hoạt động lâu hơn và hình ảnh chuẩn hơn. Thay thế nó là kính thiên văn vũ trụ James Webb.

Chú thích

[sửa | sửa mã nguồn]

1. ^ a b c d “Hubble Essentials: Quick Facts”. HubbleSite.org. Bản gốc lưu trữ ngày 6 tháng 7 năm 2016.
2. ^ Ryba, Jeanne. “STS-31”. NASA. Bản gốc lưu trữ ngày 7 tháng 5 năm 2017. Truy cập ngày 7 tháng 5 năm 2017.
3. ^ Lỗi chú thích: Thẻ <ref> sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên cbsnews20130530
4. ^ “Hubble Space Telescope – Orbit”. Heavens Above. ngày 15 tháng 8 năm 2018. Truy cập ngày 16 tháng 8 năm 2018.
5. ^ a b c Nelson, Buddy; và đồng nghiệp (2009). “Hubble Space Telescope: Servicing Mission 4 Media Reference Guide” (PDF). NASA/Lockheed Martin. tr. 1–5. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 27 tháng 8 năm 2011. Truy cập ngày 16 tháng 9 năm 2019.

Tham khảo

[sửa | sửa mã nguồn]

Tiếng Anh

• A Brief History of the Hubble Space Telescope Offical NASA History Division
• 10 Fascinating Facts About the Hubble Space Telescope

Tiếng Việt

• Câu chuyện về tấm hình đầu tiên của kính Hubble Lưu trữ 2016-05-25 tại Wayback Machine dịch bởi Anh Tuấn Nguyễn trên trang vutrutrongtamtay.org từ TIME
• Hình ảnh kỷ niệm 26 năm kính Hubble: Tinh vân Bong bóng - NGC 7635 Lưu trữ 2016-06-10 tại Wayback Machine
• 25 năm kính viễn vọng Hubble và những hình ảnh tuyệt đẹp về vũ trụ báo Thanh Niên ngày 24/4/2015

Liên kết ngoài

[sửa | sửa mã nguồn] Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Kính viễn vọng không gian Hubble.

• Trang của Kính viễn vọng không gian Hubble trên NASA Lưu trữ 2016-05-15 tại Wayback Machine
• Trang của Kính viễn vọng không gian Hubble trên ESA Lưu trữ 2016-05-20 tại Wayback Machine
• Trang thông tin của Kính viễn vọng không gian Hubble

Bài viết liên quan đến thiên văn học này vẫn còn sơ khai. Bạn có thể giúp Wikipedia mở rộng nội dung để bài được hoàn chỉnh hơn. x t s

x t s Thiên văn học
Đại cương Lịch sử Mốc thời gian Nhà thiên văn Ký hiệu thiên văn Thuật ngữ
Thiên văn học theo	Cách thức Nghiệp dư Quan sát Bên lề Kính viễn vọng không gian Thiên thể Ngân Hà / Ngoài Ngân Hà Hệ địa phương Mặt Trời Phương pháp EM Vô tuyến Dưới millimet Hồng ngoại (Hồng ngoại xa) Vùng nhìn thấy (quang học) Tia cực tím Tia X Tia gamma Phương pháp khác Neutrino Tia vũ trụ Sóng hấp dẫn Năng lượng cao Ra đa Trắc cầu Đa thông tin Văn hóa Thổ dân Úc Babylon Chechen (Nakh) Trung Quốc Ai Cập Cổ Hy Lạp Do Thái Ấn Độ Inuit Maya Hồi giáo thời trung cổ Ba Tư Serbia dân gian Tây Tạng
Kính viễn vọng	Danh sách Thể loại Kính thiên văn cực lớn Kính thiên văn rất lớn Kính viễn vọng Gran Canarias Kính viễn vọng không gian Hubble JWST Đài Keck Large Binocular Telescope Kính thiên văn lớn Nam Phi Kính thiên văn rất lớn Kính lồi lớn
Chủ đề liên quan	Cổ thiên văn học Sinh học Khảo cổ Hóa học thiên thể Vật lý thiên văn Chiêm tinh và Thiên văn Tinh trắc học Vật lý hạt Ống nhòm Trắc quang cung thiên văn Địa chất hành tinh Vũ trụ học vật lý Vũ trụ học lượng tử Danh sách nhà thiên văn Pháp Hồi giáo Nga Phụ nữ Kính viễn vọng lịch sử danh sách Đai Hoàng Đạo Hóa học vũ trụ Vật lý học vũ trụ Vũ trụ học vật lý
Cổng thông tin	Thiên văn Vũ trụ Hệ Mặt Trời Sao Hỏa Sao Mộc Sao Thiên Vương Trái Đất Mặt Trăng Vật lý Không gian ngoài thiên thể Du hành không gian Sao Tia X
Thể loại Cổng thông tin Hình ảnh Dự án

x t s NASA
Chính sáchvà lịch sử	Lịch sử NACA (1915) National Aeronautics and Space Act (1958) Space Task Group (1958) Paine (1986) Rogers (1986) Ride (1987) Space Exploration Initiative (1989) Augustine (1990) U.S. National Space Policy (1996) CFUSAI (2002) CAIB (2003) Vision for Space Exploration (2004) Aldridge (2004) Augustine (2009) Chung Chạy đua vào không gian Administrator and Deputy Administrator Chief Scientist Astronaut Corps Ngân sách Nghiên cứu của NASA NASA TV NASA Social Launch Services Program Apollo 15 postal covers incident Trung tâm Vũ trụ Kennedy Toà nhà Lắp ráp Phương tiện Tổ hợp Phóng 39 Trung tâm Điều hành Phóng Trung tâm Vũ trụ Johnson Kiểm soát Sứ mệnh Lunar Sample Laboratory
Chương trìnhrobot	Quá khứ Hitchhiker Mariner Mariner Mark II MESUR Mars Surveyor '98 New Millennium Lunar Orbiter Pioneer Planetary Observer Ranger Surveyor Viking Project Prometheus Mars Scout Hiện tại Living With a Star Lunar Precursor Robotic Program Hệ thống quan sát Trái Đất Đài Quan sát Lớn Explorer Small explorer Voyager Discovery New Frontiers Mars Exploration Rover
Chương trìnhdu hành không giancó người lái	Quá khứ X-15 (dưới quỹ đạo) Mercury Gemini Apollo Dự án thử nghiệm Apollo-Soyuz (cùng với Chương trình vũ trụ Liên Xô) Skylab Tàu con thoi Shuttle-Mir (với Roscosmos State Corporation) Constellation Hiện tại Trạm vũ trụ Quốc tế Commercial Orbital Transportation Services (COTS) Commercial Crew Development (CCDev) Orion Artemis Lunar Gateway
Các nhiệm vụ riêng lẻnổi bật(người và robot)	Quá khứ COBE Apollo 11 Mercury 3 Mercury-Atlas 6 Magellan Pioneer 10 Pioneer 11 Galileo GALEX GRAIL WMAP Tàu con thoi Kính viễn vọng Không gian Spitzer Xe tự hành Sojourner Xe tự hành Spirit LADEE MESSENGER Aquarius Cassini Hiện đanghoạt động Mars Reconnaissance Orbiter 2001 Mars Odyssey Dawn New Horizons Kepler Trạm vũ trụ Quốc tế Kính viễn vọng không gian Hubble Spitzer RHESSI Swift THEMIS Mars Exploration Rover Xe tự hành Curiosity dòng thời gian Xe tự hành Opportunity quan sát GOES 14 Lunar Reconnaissance Orbiter GOES 15 Tàu thăm dò Van Allen SDO Juno Phòng thí nghiệm khoa học Sao Hỏa dòng thời gian NuSTAR Voyager 1 Voyager 2 WISE MAVEN MMS OSIRIS-REx Transiting Exoplanet Survey Satellite Mars 2020 (Perseverance (xe tự hành) - Ingenuity (trực thăng)) Tương lai JPSS Kính thiên văn không gian James Webb WFIRST InSight NISAR Europa Clipper Nhiệm vụ Sao Hỏa hy vọng
Điều hướngvà truyền thông	Canberra Đồng hồ Nguyên tử Không gian sâu Mạng lưới giám sát Không gian Sâu (Goldstone Madrid Near Earth Network Space Flight Operations Facility) Space Network
Danh sách NASA	Phi hành gia theo tên theo năm phi hành gia Apollo List of NASA aircraft Danh sách sứ mệnh NASA sứ mệnh không tên Danh sách nhà thầu NASA List of United States rockets List of NASA cancellations Danh sách sứ mệnh tàu con thoi phi hành đoàn
Ảnh và tác phẩmnghệ thuật NASA	Trái Đất mọc Viên bi xanh Chân dung gia đình Đốm xanh mờ Các cột Hình thành Mystic Mountain Chân dung gia đình Hệ Mặt Trời Ngày Trái Đất mỉm cười Fallen Astronaut Lunar plaques Pioneer plaques Đĩa ghi vàng Voyager NASA insignia Gemini and Apollo medallions Mission patches
Thể loại

Tiêu đề chuẩn	BIBSYS: 90721257 GND: 4260288-9 ISNI: 0000 0001 2214 8100 LCCN: n91011423 LNB: 000202640 MBA: 598d06d3-261c-4c6f-8c22-e78a76d1816e NKC: ph117615 NLA: 35793914 NLI: 000255446 Trove: 1090571 VIAF: 121711981 WorldCat Identities (via VIAF): 121711981