Kính thiên văn không gian Millimetron (Nga) được trang bị gương chính mở rộng 10 mét, sở hữu độ chính xác bề mặt lên tới 6 micromet, chuẩn bị cho sứ mệnh khai phá những vùng không gian sâu thẫm và bí ẩn nhất của Vũ trụ.
Mảnh ghép cơ khí siêu chính xác cho tham vọng vũ trụ
Sứ mệnh không gian Millimetron (Spektr-M) đánh dấu bước tiến quan trọng của ngành thiên văn học vô tuyến. Trung tâm của đài thiên văn không gian này là hệ thống kính thiên văn trang bị gương chính đường kính 10 mét có khả năng tự xòe mở sau khi đi vào quỹ đạo. Thiết kế đặc biệt này do tập đoàn công nghệ không gian Reshetnev đảm nhiệm chế tạo theo đơn đặt hàng từ Trung tâm Vũ trụ Astro thuộc Viện Vật lý Lebedev (FIAN).
Thách thức lớn nhất đối với các kỹ sư nằm ở khâu thu gọn cơ cấu phức tạp này để vừa vặn trong khoang tên lửa đẩy khi phóng. Sau khi tách khỏi tên lửa và tiếp cận quỹ đạo mục tiêu, toàn bộ kết cấu gương sẽ triển khai để tạo thành một bề mặt phản xạ hoàn chỉnh đường kính 10 mét với độ chính xác hình học đạt mức cực hạn 6 micromet (µm).
Để đạt được độ chính xác 6 micromet, mỏng hơn nhiều lần so với một sợi tóc người, toàn bộ quy trình thiết kế, chế tạo và thử nghiệm phản xạ phải tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt nhất. Sự chính xác này là điều kiện bắt buộc để kính thiên văn không bị biến dạng khi hoạt động trong môi trường nhiệt độ khắc nghiệt ngoài không gian.
Mở rộng tầm nhìn ở dải sóng milimét và hồng ngoại
Kính thiên văn Millimetron được tối ưu hóa để quan sát bầu trời ở dải sóng milimét và hồng ngoại, tương ứng với dải bước sóng kéo dài từ 0,07 mm đến 10 mm. Việc thu nhận sóng ở dải bước sóng này đòi hỏi diện tích thu sáng cực lớn cùng bề mặt phản xạ gần như hoàn hảo.
Diện tích gương lớn kết hợp với độ chính xác bề mặt siêu cao cho phép đài thiên văn bắt trọn những tín hiệu vô cùng yếu ớt từ các thiên thể nằm ở khoảng cách xa xôi nhất trong vũ trụ.
Nhờ dải bước sóng đặc thù, Millimetron có khả năng nhìn xuyên qua các đám mây bụi vũ trụ dày đặc, nơi khai sinh ra các sao và hệ hành tinh mới. Thiết bị sẽ cung cấp cho các nhà khoa học nguồn dữ liệu quý giá về giai đoạn sơ khai của Vũ trụ, sự tiến hóa của các thiên hà cũng như cấu trúc vật chất ở các khu vực giàu năng lượng.
Mạng lưới giao thoa vô tuyến vượt giới hạn trái đất
Điểm vượt trội của Millimetron không chỉ nằm ở khả năng hoạt động như một kính thiên văn không gian độc lập. Đài thiên văn này còn có thể kết hợp với các kính thiên văn vô tuyến mặt đất để tạo thành một hệ giao thoa liên lục địa không gian - trái đất.
Khi vận hành ở chế độ giao thoa liên lục địa, khoảng cách giữa kính thiên văn trên quỹ đạo và các trạm quan sát dưới mặt đất tạo ra một "kính thiên văn ảo" có đường kính tương đương khoảng cách từ trái đất đến quỹ đạo vệ tinh.
Cơ chế này mang lại độ phân giải góc cực cao, vượt xa năng lực của bất kỳ kính thiên văn mặt đất đơn lẻ nào. Nhờ đó, các nhà thiên văn học có thể soi rấu cấu trúc chi tiết của các vật thể nhỏ gọn trong không gian, đặc biệt là quan sát trực tiếp vùng không-time cong bao quanh các lỗ đen siêu khối lượng ở tâm các thiên hà.
Sự phối hợp của các đơn vị công nghệ hàng đầu
Để đưa một đại dự án phức tạp như Millimetron từ ý tưởng ra không gian thực tế, sự hợp tác toàn diện giữa các "ông lớn" trong ngành công nghiệp và nghiên cứu vũ trụ là yếu tố mang tính quyết định. Dự án này là thành quả kết tinh từ năng lực chuyên môn của ba tổ chức công nghệ hàng đầu.
Trong mô hình hợp tác này, NPO Lavochkin giữ vai trò là tổng thầu chịu trách nhiệm toàn diện cho toàn bộ dự án không gian, đảm bảo tính đồng bộ và khả năng vận hành chung của cả hệ thống. Ở khía cạnh khoa học cốt lõi, Trung tâm Vũ trụ Astro thuộc Viện Vật lý Lebedev (FIAN) đảm nhận khâu phát triển và tối ưu hóa hệ thống thiết bị khoa học chuyên dụng, đóng vai trò "bộ não" phân tích và ghi nhận tín hiệu.
