Kepler bắt đầu cuộc tìm kiếm “trái đất thứ hai”

Toàn cảnh vệ tinh Kepler

Thiết bị săn lùng hành tinh giống Trái đất

Kepler là một trong 10 dự án thuộc Chương trình Discovery của Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA). Chương trình này cho phép các nhà khoa học thực hiện các nghiên cứu để hiểu sâu thêm về Hệ Mặt trời và giải quyết những thắc mắc còn tồn tại với phương pháp quan sát truyền thống, như các đài thiên văn mặt đất.

Hai tuần tới, Kepler sẽ bay vào không gian từ Căn cứ không quân Cape Canaveral, Florida, trên một tên lửa đẩy Delta 2. Nhiệm vụ của Kepler là tìm kiếm các hành tinh có kích thước như trái đất, đang tồn tại trong các hệ mặt trời khác nhau trong vũ trụ. Các nhà khoa học tin rằng những hành tinh này có thể có nước và các môi trường khác hỗ trợ sự sống.

Suốt hai thập kỷ qua, giới khoa học đã phát hiện hơn 300 hành tinh ngoài hệ mặt trời trong dải thiên hà của chúng ta. Các ngoại hành tinh này có kích thước tương đương với sao Mộc hoặc lớn hơn, đó là chưa kể tới việc đa số chúng là những quả cầu khí khổng lồ, khiến chúng không có khả năng tồn tại sự sống. Trong hành trình kéo dài 3 năm rưỡi, Kepler sẽ lùng sục trong vũ trụ để tìm kiếm các hành tinh nhỏ hơn sao Mộc từ 30 - 600 lần. Nói cách khác, nó sẽ là thiết bị đầu tiên của nhân loại tìm kiếm các hành tinh có kích thước thật giống Trái đất và dang quay quanh các ngôi sao như Mặt trời của chúng ta.

Chiếc máy thu hình khổng lồ

Để khám phá các ngoại hành tinh, Kepler sử dụng biện pháp quan sát sự chuyển tiếp ánh sáng. Việc chuyển tiếp của một hành tinh diễn ra khi hành tinh đó quay qua phía trước ngôi sao của nó và chặn một phần nhỏ ánh sáng phát ra của sao.

Một thiết bị cảm biến được gắn trên Kepler

Kepler sẽ thu được “thời điểm tối” đó. Ý tưởng để khẳng định sự tồn tại một hành tinh ngoài hệ mặt trời, đó là sự tối này tái diễn theo chu kỳ, cho thấy có một vật quay quanh sao. Sau đó, các nhà khoa học sẽ dựa vào các tính toán ánh sáng để xác định kích thước, quỹ đạo hành tinh và cả nhiệt độ hành tinh. Kỹ thuật này đã được sử dụng để tìm phần lớn ngoại hành tinh. Các hành tinh tiềm năng được Kepler “chỉ điểm” sẽ được quan sát kỹ hơn từ nhiều kính viễn vọng đặt trên Trái đất.

Trong vòng 3 năm rưỡi, Kepler sẽ quan sát khoảng 100.000 hành tinh khác nhau. Để thực hiện sứ mạng nặng nề trên, Kepler được trang bị một chiếc máy thu hình khổng lồ. Thấu kính quang học của nó có đường kính 1,4m, thuộc dạng lớn nhất từ trước tới nay được đưa vào vũ trụ. Nhờ đó, tầm nhìn của Kepler lớn gấp 70 lần kính viễn vọng vũ trụ Hubble. NASA cho biết Kepler sử dụng cùng một công nghệ đã tạo ra những chiếc máy ảnh số và camera ghi hình hiện đại. Có điều trong khi các thiết bị cảm biến của máy ảnh số thường rất nhỏ thì thiết bị cảm biến trong Kepler lớn tới 0,3m vuông. Thiết bị này sẽ giúp vệ tinh có khả năng ghi lại những hình ảnh với độ phân giải lên tới 95 triệu điểm ảnh.

Liệu chúng ta có cô đơn?

NASA cho biết ở các hệ mặt trời sáng nhất, nơi có các ngôi sao loại A, Kepler có thể phát hiện những hành tinh giống Trái đất từ khoảng cách hàng chục ngàn năm ánh sáng. Ở những hệ mặt trời có ngôi sao loại G như Mặt trời của chúng ta, Keptler chỉ có thể phát hiện được hành tinh giống trái đất nếu chúng ở trong khoảng cách dưới 1 ngàn năm ánh sáng.

Ngoài việc tìm các hành tinh có kích thước giống Trái đất, nhiệm vụ quan trọng khác của Kepler là tìm hiểu xem chúng có nằm trong “vùng có thể cư trú được” của mỗi hệ mặt trời hay không. Khu vực này là nơi các hành tinh ở gần mặt trời để có được sự ấm áp, nhưng không quá nóng để nước bốc hơi. Nó cũng không ở quá xa mặt trời để nước hóa băng đá. Khu vực này được gọi là vùng Goldilocks, một nơi “không quá nóng, không quá lạnh, rất vừa phải”. Theo NASA, Kepler có khả năng phát hiện các hành tinh có quỹ đạo đi quanh mặt trời của chúng trong khoảng một năm. Đây là dấu hiệu tốt cho thấy hành tinh đó đang ở trong vùng Goldilocks.