Các nhà khoa học tại Nhật Bản đã phát triển một kính thiên văn tia X có độ phân giải đủ cao để phân biệt một vật thể chỉ rộng 3,5 mm từ khoảng cách một kilômet. Công nghệ này kết hợp kỹ thuật chế tạo gương chính xác với thiên văn học vũ trụ, mở đường cho các quan sát tia X độ phân giải cao trên những vệ tinh nhỏ hơn trong tương lai.

Tia X mang theo thông tin quý giá về các đối tượng có nhiệt độ cao và năng lượng lớn trong vũ trụ, từ vành nhật hoa của Mặt Trời, các vụ bùng nổ Mặt Trời cho đến nhiều hiện tượng năng lượng cao khác. Tuy nhiên, do bị khí quyển Trái Đất hấp thụ phần lớn, các quan sát tia X chỉ có thể thực hiện từ không gian. Vì vậy, việc thu nhỏ kích thước, trọng lượng và chi phí của kính thiên văn tia X mà vẫn duy trì độ phân giải cao là một thách thức kỹ thuật lớn.

Để kiểm tra hiệu năng của kính thiên văn mới, nhóm nghiên cứu đã xây dựng một hệ thống đánh giá có khả năng mô phỏng ánh sáng sao ngay trên mặt đất, qua đó đo độ sắc nét của kính trước khi phóng. Kết quả thử nghiệm tại trung tâm bức xạ synchrotron SPring-8 cho thấy hệ quang học tia X đã hội tụ thành công các tia vào một điểm trung tâm sắc nét.

Kính thiên văn này là một trong bảy kính tia X được trang bị trên tên lửa thăm dò FOXSI-4, phóng từ Alaska vào tháng 4/2024 và đã quan sát thành công một vụ bùng nổ Mặt Trời. Chương trình FOXSI - hợp tác giữa Hoa Kỳ và Nhật Bản - là thí nghiệm tên lửa thăm dò đưa các thiết bị khoa học lên không gian trong thời gian ngắn để chụp ảnh tia X từ vành nhật hoa và các vụ bùng nổ Mặt Trời. Chuyến bay đầu tiên diễn ra vào năm 2012, và chuyến bay thứ năm dự kiến thực hiện trong năm 2026.

Theo nhóm nghiên cứu, đây là một thành tựu có ý nghĩa lớn đối với ngành thiên văn tia X của Nhật Bản. Việc đạt được độ phân giải tương đương khả năng phân biệt một vật thể chỉ 3,5 mm từ khoảng cách một kilômet cho thấy các vệ tinh nhỏ trong tương lai có thể mang theo những kính thiên văn tia X mạnh mẽ, vốn trước đây thường chỉ xuất hiện trên các đài quan sát lớn và đắt tiền.

Đây cũng là ví dụ cho thấy sự kết hợp giữa công nghệ vật liệu, kỹ thuật chế tạo chính xác và khoa học vũ trụ có thể tạo ra bước tiến đáng kể trong năng lực quan sát của con người. Khi vệ tinh nhỏ ngày càng đóng vai trò lớn trong nghiên cứu không gian, những công nghệ như vậy sẽ mở ra triển vọng khám phá các hiện tượng năng lượng cao của vũ trụ với chi phí thấp hơn và tần suất quan sát dày hơn.

NPA (Theo Phys.org)