5.000 robot sẽ thiết lập bản đồ 3D chi tiết nhất về vũ trụ

Các nhà khoa học ở Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley có kế hoạch sử dụng hệ thống thiên văn gồm 5.000 robot để thiết lập bản đồ 3D chi tiết nhất về vũ trụ. Hiện tại hệ thống nguyên mẫu thu nhỏ sắp được thử nghiệm.

Các nhà khoa học thuộc phòng thí nghiệm Berkeley đã tạo ra một mẫu thử nghiệm gọi là ProtoDESI dựa trên một hệ thống gồm 10 robot. ProtoDESI giúp các nhà khoa học đo chính xác độ mở rộng vũ trụ do năng lượng tối thông qua phân tích quang phổ hàng chục triệu thiên hà, chuẩn tinh và các ngôi sao.

Mẫu thử nghiệm này sẽ được cài trên kính thiên văn Mayall đặt tại đài quan sát quốc gia Kitt Peak, Arizona vào đầu tháng 8 năm nay. "Tháng 9 thử nghiệm này sẽ rõ ràng hơn so với tháng 8. Các cuộc thử nghiệm này hoàn toàn có thể tiến hành được ngay cả khi thời tiết xấu", Parker Fagrelius, người đang quản lý các dự án ProtoDESI tại Berkeley Lab cho biết.

Robot DESi (phải) sẽ xòe 10 "cánh hoa" hình cái nêm gắn với nhau ở mảng trung tâm. Hai đầu cáp quang sẽ quay gần 200,000 vòng. "Cánh hoa" đầu tiên sẽ được láp ráp vào tháng 10 và thử nghiệm đến tháng 12 tại phòng thí nghiệm Berkeley.

Dự án cuối cùng của nhóm nghiên cứu nhằm thiết lập bản đồ 3D chi tiết nhất về vũ trụ và thăm dò những bí mật của năng lượng tối được đặt tên là DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument). Nếu ProtoDESI chỉ có 10 robot thì DESI có đến 5.000 robot siêu nhỏ.

Dự án DESI được quản lý bởi Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley. Theo ước tính, khoảng 200 nhà khoa học cùng 45 tổ chức từ khắp nơi trên thế giới sẽ tham gia dự án này. Ngoài việc giúp các nhà khoa học hiểu biết hơn về năng lượng tối, dự án DESI cũng mang đến cho họ những kiến thức phong phú về vật chất tối, vũ trụ thời khai sinh và cấu trúc thiên hà của chúng ta.

Trong khi các robot thuộc dự án DESI chủ yếu nhắm vào thiên hà thì ProtoDESI sẽ theo dõi chính xác các vật thể chuyển động trên bầu trời. Mỗi robot hình trụ sẽ được gắn một sợi cáp quang, nhờ vậy nó có khả năng nhắm vào các điểm cụ thể trên bầu trời và phát hiện ánh sáng từ các thiên thể cách xa Trái Đất như các ngôi sao, chuẩn tinh và nhất là các thiên hà xa xôi.

Mỗi robot sẽ dài khoảng 25cm và có hai động cơ nhỏ bên trong cho phép hai chuyển động xoay độc lập để định vị một sợi cáp quang ở bất cứ vị trí nào trong một khu vực hình tròn nhỏ.

Parker Fagrelius tại phòng thí nghiệm Berkeley, California. Bà đang chăm chú nhìn ProtoDESI, một hệ thống nguyên mẫu của Dark Energy Spectroscopic Instrument. ProtoDESI sẽ được kiểm tra tại kính viễn vọng Mayall ở Arizona vào tháng tám và tháng chín.

Tại phòng thí nghiệm Berkeley tại California, 10 robot đầu tiên đang làm công tác chuẩn bị cho một dự án có thể giải quyết những điều bí ẩn nhất của vũ trụ. Các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm dự tính sử dụng 5000 robot như vậy để thiết lập bản đồ vũ trụ 3D chi tiết nhất từ trước đến nay. Hiện tại, một mẫu thử thu nhỏ đang trong giai đoạn thử nghiệm.

Khi hệ thống DESI được hoàn thành, các chuyển động sẽ cho phép 5.000 robot này dàn trải trên tất cả các điểm trên kim loại của chúng. Việc này đòi hỏi độ chính xác cao để các robot không va chạm vào nhau khi chúng quay sang vị khác nhiều lần mỗi giờ.

Joe Silber, một kỹ sư thuộc Phòng thí nghiệm Berkeley, cho biết các loại cáp sợi quang là một trong những thành phần nhạy cảm nhất trong DESI. Hai đầu cáp quang sẽ quay gần 200,000 vòng.

Robot DESI có thể chỉ đầu cáp quang (chấm đỏ, phía trên bên trái) vào bất kỳ đối tượng nào trên bầu trời trong phạm vi 12mm đường kính.

Hiện tại, các nhà nghiên cứu dự kiến chính thức trình làng DESI vào năm 2018. Hi vọng với dự án này, các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm Berkeley phân tích hàng chục ngàn thiên hà mỗi đêm.

Trước mắt, một cuộc thử nghiệm với ProtoDESI sẽ được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Berkeley trước khi chuyển nó đến đến thiên văn Mayall. Các hệ thống robot trong DESI sẽ được phân đoạn theo 10 cánh hoa hình cái nêm và mỗi cánh hoa có chứa 500 robot. Những cánh hoa đầu tiên sẽ được lắp ráp hoàn chỉnh vào tháng 10 năm và được thử nghiệm ngay tại phòng thí nghiệm Berkeley cho đến tận tháng 12.