Cách để xây dựng một 'siêu kính thiên văn' khổng lồ trên bề mặt Mặt trăng

Với mỗi tiến bộ trong công nghệ, chúng ta lại có những khám phá mới đáng kinh ngạc và đáng ngạc nhiên về Vũ trụ. Vậy bước tiến tiếp theo của chúng ta trong lĩnh vực quan sát vũ trụ là gì? Dựa trên một nghiên cứu mới được đăng trên arXiv, bề mặt Mặt trăng sẽ là một lựa chọn phù hợp để đặt một đài thiên văn tại đây.

Về cơ bản, việc đặt kính thiên văn trên Mặt trăng không phải là ý tưởng mới. Trên thực tế, NASA đã chi ra một khoản chi phí không nhỏ để kiểm tra tính khả thi của dự án đặt kính thiên văn vô tuyến LRCT (Lunar Crater Radio Telescope) tại một miệng núi lửa trên Mặt trăng. Trong các sứ mệnh Apollo, các phi hành gia đã đặt vật phản xạ ngược trên Mặt trăng để các nhà thiên văn học có thể đo khoảng cách tới Mặt trăng trong phạm vi milimet

Trong khi các kính thiên văn vô tuyến ở phía xa Mặt trăng như LCRT có lẽ là đề xuất phổ biến nhất, những kính thiên văn vô tuyến khác bao gồm Kính viễn vọng Tìm kiếm Sự sống ở các Cực Mặt Trăng (LFTALP) cũng được coi là một lựa chọn khả thi. Đây sẽ là một dãy kính thiên văn vô tuyến có ăng ten rộng 6,5 mét, tập trung vào nghiên cứu bầu khí quyển của các ngoại hành tinh khi chúng di chuyển qua ngôi sao của mình.

Tuy nhiên, vấn đề chung với tất cả những đề xuất này là chúng nằm ở khâu kĩ thuật xây dựng, vốn sẽ là một thách thức ngay cả trên Trái đất. Nói cách khác, ý tưởng xây dựng kính thiên văn vô tuyến hay những thiết bị tương tự trên Mặt trăng là một mục tiêu cao cả, nhưng hiện tại nó vượt xa khả năng kỹ thuật của chúng ta.

Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã đề xuất một ý tưởng có phần đơn giản hơn. Một kính thiên văn quang học cơ bản có thể tận dụng địa hình Mặt trăng. Sức mạnh của kính thiên văn quang học phụ thuộc phần lớn vào kích thước của gương chính và tiêu cự của kính thiên văn. Trên Trái đất, tiêu cự có thể tăng lên bằng cách lắp nhiều gương.

Ở đây, siêu kính thiên văn có thể sử dụng các mảng gương làm gương chính được bố trí dọc theo địa hình của miệng núi lửa. Cụm máy dò của kính thiên văn sau đó có thể được treo bằng dây cáp, tương tự như cách các máy dò của Đài thiên văn Arecibo được treo phía trên.

Vì các tấm gương không cần có kích thước lớn, chúng sẽ dễ chế tạo hơn nhiều. Trong khi đó, đặc điểm địa chất của miệng núi lửa cũng giúp chúng ta ít phải 'đào bới' và dễ dàng đặt kính thiên văn vào đúng vị trí.

Một biến thể của ý tưởng này là đặt gương ở một bên của miệng núi lửa và thiết bị đo ở bên kia. Điều này sẽ cho phép kính có tiêu cự rất lớn, tuy nhiên phạm vi quan sát như một kính thiên văn như vậy sẽ bị hạn chế.

Nhìn chung, tất cả những ý tưởng này vẫn còn ở giai đoạn đầu. Chưa kể đến, có những thách thức nghiêm trọng cần phải vượt qua ngoài việc xây dựng. Chẳng hạn, bụi Mặt trăng sẽ tích tụ trên gương theo thời gian và cần được loại bỏ. Và mặc dù Mặt trăng có ít hoạt động địa chấn hơn Trái đất, nó vẫn có thể ảnh hưởng đến sự thẳng hàng của gương và máy dò. Nhưng có một điều rõ ràng là chúng ta sẽ quay trở lại Mặt trăng trong tương lai gần. Một khi con người đã đặt chân lên vệ tinh này, một đài quan sát đặt trên Mặt trăng chỉ là vấn đề thời gian.