Kể từ khi được thành lập năm 1958, NASA đã luôn là một trong những nhà tiên phong trong lĩnh vực khai phá vũ trụ. Rất nhiều các bức ảnh cũng như đoạn phim đã được ghi lại, thay đổi hoàn toàn cách nhìn của chúng ta về vũ trụ bao la và đầy bí ẩn.
Phi hành gia Jeffrey Hoffman gỡ bỏ Wide Field/Planetary Camera 1 (WF/PC 1) trong quá trình thay thế. Bức ảnh được chụp trong sứ mệnh đầu tiên của kính thiên văn vũ trụ Hubble, thứ đã dẫn đến những hình ảnh vĩ đại nhất mà nhân loại từng chụp được, cả về khía cạnh khoa học lẫn thẩm mỹ.
Theo Forbes, kể từ khi nhân loại lần đầu tiên thoát ra khỏi được trường trọng lực Trái Đất và tiến ra bên ngoài bầu khí quyển, chúng ta đã có thể nhìn nhận vũ trụ theo cách mà các thế hệ đi trước có nằm mơ cũng không dám nghĩ tới. Không còn bị giới hạn bởi vị trí của chúng ta trên Trái Đất, và không còn bị bầu khí quyển dày hàng km can thiệp, chúng ta đã phát hiện ra những sự thật về vũ trụ, những điều đã "lẩn trốn" xuyên suốt lịch sử loài người.
Nhờ những tiến bộ trong công nghệ tàu vụ trụ, sự khéo léo và đầu tư của NASA, nền khoa học của chúng ta ngày càng phát triển và có thể đem những hình ảnh ngoạn mục nhất, vĩ đại nhất về Trái Đất. Tại 5 địa điểm riêng biệt, dưới đây là 5 hình ảnh do NASA thực hiện đã thay đổi hoàn toàn cách chúng ta nhìn nhận thế giới và vũ trụ.
1. Hubble eXTreme Deep Field
Hubble eXTreme Deep Field, hình ảnh vĩ đại nhất từng được công bố về vũ trụ.
Cách đây hơn 20 năm, hình ảnh đầu tiên của Hubble Deep Field (Vùng sâu Hubble) đã được thực hiện. Bằng cách trỏ vào một khoảng trống trên bầu trời và thu thập các photon đơn, nó đã có thể tiết lộ những thứ nằm ở phía xa của vũ trụ rộng lớn: hàng tỷ tỷ thiên hà. Kể từ đó, Hubble đã được nâng cấp thêm nhiều lần, tận dụng các photon tốt hơn, nhìn sâu hơn vào các tia cực tím và tia hồng ngoại, mở rộng cả phạm vi xem lẫn chiều sâu của nó.
eXTreme Deep Field (Vùng siêu sâu – XDF) của vũ trụ là hình ảnh vĩ đại nhất từng được chụp, bao gồm 23 ngày quan sát trong khoảng không chỉ rộng bằng 1/32.000.000 của cả bầu trời. Hubble không chỉ tìm thấy hơn 5000 thiên hà, mà còn các ví dụ rất đáng kinh ngạc về sự tiến hóa của chúng, khi nó có khả năng nhìn ngược về quá khứ, khi vũ trụ mới đang ở mức 4% tuổi hiện tại của mình. Chúng ta đã học được cách vũ trụ của chúng ta trưởng thành và cách mà các thiên hà phát triển từ những hạt giống nhỏ bé tới những cấu tạo mà chúng ta biết ngày nay. Hơn nữa, chúng ta đã có thể đưa ra ước tính chính xác đầu tiên về tổng số thiên hà có trong vũ trụ quan sát được: hai nghìn tỷ. Đáng nể hơn cả chính là việc toàn bộ thông tin đó được gói gọn trong một hình ảnh duy nhất.
2. Bức ảnh "Trái Đất mọc" của tàu Apollo 8
Lần đầu tiên con người nhìn thấy Trái Đất "mọc" lên từ Mặt trăng. Đây có lẽ là khoảnh khắc tuyệt vời nhất trong giáo dục / tiếp cận công chúng của NASA cho đến khi lần đầu tiên con người đặt chân lên Mặt trăng.
Tất cả những gì bạn đã được học, nhìn thấy, hay trải nghiệm từ NASA đều là kết quả của giáo dục và tiếp cận công chúng. Bức ảnh trên? Nó được biết đến với cái tên "Earthrise" (Trái Đất mọc), và là lần đầu tiên con người nhìn thấy khung cảnh Trái Đất mọc lên từ Mặt trăng. Được chụp bởi phi hành gia Bill Anders của tàu Apollo 8, nó đã cho chúng ta thấy Trái Đất đặc biệt, quý giá và nhỏ bé, mong manh như thế nào. Anders, người đã chụp bức ảnh, từng nói: "Chúng tôi đã đi cả chặng đường dài để khám phá Mặt trăng, và điều quan trọng nhất mà chúng tôi khám phá ra được chính là Trái Đất".
Nhưng khi Sơ Mary Jucunda viết thư gửi tới NASA để bảo họ ngưng lãng phí tiền của để khám phá vũ trụ khi trên Trái Đất còn quá nhiều người phải sống khổ cực, phó Giám đốc khoa học của NASA tại thời điểm đó, đã hồi âm một bức thư dài, kèm theo bức ảnh trên. Trong thư có viết:
"Bức ảnh tôi đính kèm với bức thư này cho thấy một khung cảnh của Trái Đất chúng ta nhìn từ tàu Apollo 8 khi nó quay quanh Mặt trăng vào Giáng sinh năm 1968. Trong số tất cả những kết quả tuyệt vời của chương trình này cho đến nay, bức ảnh này có lẽ là thứ quan trọng nhất. Nó khiến chúng ta mở rộng tầm mắt, thấy được Trái Đất là một nơi vô cùng đẹp đẽ và đặc biệt ở giữa khoảng không vô tận, và không còn nơi nào khác để chúng ta sinh sống ngoài lớp bề mặt mỏng của hành tinh chúng ta, bao quanh bởi sự trống rỗng của không gian. Chưa bao giờ có nhiều người đến như vậy nhận ra được thế giới của chúng ta giới hạn đến nhường nào, và sẽ thật nguy hiểm nếu như chúng ta làm xáo trộn sự cân bằng sinh thái của nó".
Kể từ khi hình ảnh này được công bố, tiếng nói đã trở nên lớn hơn, vang vọng hơn, cảnh báo về những vấn đề nghiêm trọng mà con người phải đối mặt trong thời đại của chúng ta: ô nhiễm, đói nghèo, đô thị hóa, sản xuất lương thực, quản lý nước, bùng nổ dân số. Không phải ngẫu nhiên mà chúng ta bắt đầu nhìn thấy những nhiệm vụ lớn lao đang chờ đón ở phía trước, thời điểm mà kỷ nguyên vũ trụ đã cho chúng ta thấy những cái nhìn đầu tiên về hành tinh của chúng ta.
May mắn thay, kỷ nguyên vũ trụ không chỉ đưa ra tấm gương để chúng ta nhìn lại chính mình, mà còn mang lại những công nghệ, thách thức, mục tiêu và thậm chí là cả sự lạc quan để tấn công những nhiệm vụ ấy một cách tràn đầy tự tin. Tôi tin rằng, những gì chúng ta có được từ chương trình không gian của chúng tôi hoàn toàn ủng hộ những ý tưởng của Albert Schweitzer khi ông nói: "Tôi nhìn vào tương lai với sự quan ngại, nhưng có cả sự hi vọng nữa".
Giống như hàng triệu người khác, Jucunda đã bị tác động. Nhờ bức ảnh này, chúng ta đã có thể tự tin trả lời câu hỏi vì sao đầu tư vào khoa học lại quan trọng đến như vậy, dù vẫn còn rất nhiều người đang phải sống khổ cực trên thế giới. Đó là để các thế hệ tương lai không bao giờ phải trải qua những khổ cực, những đau khổ mà chúng ta đang phải chịu đựng ở thời điểm hiện tại nữa.
3. "Ảnh sơ sinh" của vũ trụ do WMAP thực hiện
Khám phá những biến động trong ánh sáng còn sót lại của Big Bang xuống mức nhỏ hơn 1 độ là thành tựu lớn nhất của WMAP của NASA, cho chúng ta hình ảnh chính xác đầu tiên về "ảnh sơ sinh" của vũ trụ.
Một trong những khám phá vĩ đại nhất của thế kỉ 20 là ánh sáng còn sót lại của Big Bang: bức xạ nền vũ trụ (cosmic microwave background – CMB). Big Bang đã làm phát sinh một vũ trụ chứa đầy vật chất, phản vật chất và bức xạ, nơi các bức xạ đi tới mắt chúng ta theo một đường thẳng khi các nguyên tử trung lập được hình thành. Bức xạ đã nguội đi rất nhiều ở thời điểm hiện tại, nhờ sự giãn nở của vũ trụ, nhưng khi Big Bang mới diễn ra, nó đã phải leo lên khỏi những "giếng khoan trọng lực", được xác định bởi các khu vực quá dày và có mật độ quá thấp tồn tại ở thời điểm đó.
Các vùng có mật độ quá dày đặc, trung bình và quá thấp đã tồn tại khi vũ trụ mới chỉ 380.000 năm tuổi, tương ứng với các điểm lạnh, bình thường và nóng trong CMB.
Những khu vực này đã phát triển thành các thiên hà, các chòm sao và các khoảng không vũ trụ, nhưng đây là lần đầu tiên mà bức ảnh của WMAP tiết lộ những chi tiết của vũ trụ ở một mức độ chính xác đến như vậy. Độ lớn và sự phân bố của các vùng quá dày đặc và quá thấp xuất hiện khi nhiệt độ dao động trong CMB, cho chúng ta biết được vũ trụ được tạo thành từ đâu. Hình ảnh vũ trụ của chúng ta là sự kết hợp của các vật chất tối, vật chất "bình thường" và năng lượng tối đã thay đổi hoàn toàn nhận thức của chúng ta về vũ trụ vào thời điểm đó.
4. "Pale Blue Dot" của tàu Voyager
Bức ảnh màu góc hẹp của Trái Đất, mang tên "Pale Blue Dot", là một phần của bức "chân dung" đầu tiên của Hệ Mặt trời được chụp bởi tàu Voyager 1. Tàu đã thu được tổng cộng 60 khung hình cho bức tranh của Hệ Mặt trời từ khoảng cách hơn 6 tỷ km tới Trái Đất và chênh 32 độ so với mặt phẳng hoàng đạo. Ở khoảng cách này, Trái Đất chỉ là một điểm sáng với kích thước 0,12 pixel.
Vào ngày 14/2/1990, sau hơn một thập kỷ đi khỏi Trái Đất và đang trên đường ra khỏi Hệ Mặt trời, tàu Voyager 1 đã hướng về phía quê hương của mình. Nó đã chụp được các hình ảnh của 6 hành tinh, bao gồm bức ảnh trên của Trái Đất, ở khoảng cách 6 tỷ km, biến nó trở thành bức ảnh xa nhất của Trái Đất từng được chụp.
Voyager 1 chụp hình ảnh của 6 hành tinh trong Hệ Mặt trời.
Các máy ảnh của Voyager 1 vào ngày 14/2/1990 đã chĩa về phía Mặt trời và chụp một loạt các hình ảnh của Mặt trời và các hành tinh, tạo nên bức "chân dung" đầu tiên của Hệ Mặt trời khi nhìn từ bên ngoài.
Mặc dù bức hình này không phải là một phần của kế hoạch ban đầu, ý tưởng của Carl Sagan đã khiến nó được thực hiện, đồng thời thúc đẩy ông sau đó viết như sau:
"Đó là nhà. Đó là chúng ta. Trên đó tất cả những người mà bạn yêu mến, những người mà bạn từng quen biết, mọi con người từng sống trên đời, đều đang sống cuộc sống của họ. [...] Có lẽ không còn minh chứng nào về sự "điên rồ" của con người tốt hơn bức ảnh nơi xa xôi của thế giới nhỏ bé của chúng ta nữa".
Voyager 1 hiện đang cách Trái Đất khoảng 20 tỷ km, khi nó tiếp tục cuộc hành trình của mình vào vũ trụ bao la với danh nghĩa tàu vũ trụ ở xa Trái Đất nhất.
5. "Pillars of Creation" (Những cây cột trụ của tạo hóa) của Hubble
"Những cây cột trụ của tạo hóa" cũng đồng thời là những cột trụ của sự hủy diệt.
Nhiều tinh vân nhìn thấy được, cả ở trong thiên hà của chúng ta và xa hơn nữa, đều là những vùng hình thành sao, nơi mà các phân tử khí lạnh hợp lại dưới ảnh hưởng của lực hấp dẫn để hình thành các ngôi sao mới. Trong năm 1995, lần đầu tiên trong lịch sử, chúng ta đã có thể nhìn sâu vào trong lòng một khu vực như vậy, Eagle Nebula (Tinh vân Đại Bàng), và khám phá các cột khí giữa những vì sao. Những cột khí này chứa những vì sao ở dạng nguyên thủy đang trong quá trình hình thành, bay hơi ở cả bên trong và bên ngoài, nhờ vào ánh sáng cực tím phát ra từ những vì sao nóng, trẻ mới được tạo ra.
Nói cách khác, "những cây cột trụ của tạo hóa" cũng đồng thời là những cột trụ của sự hủy diệt. Tia hồng ngoại và tia X cho chúng ta thấy được bên trong của các vì sao, còn phiên bản được cập nhật với độ phân giải cao hơn 20 năm sau cho phép chúng ta nhìn thấy quá trình bay hơi dưới dạng slow-motion và những thay đổi diễn ra bên trong các cột trụ. Trong vài trăm nghìn đến vài triệu năm, chúng sẽ bay hơi hoàn toàn.
Trong vài trăm nghìn đến vài triệu năm, chúng sẽ bay hơi hoàn toàn.
Khung cảnh năm 2015 của những cột trụ cho thấy sự kết hợp giữa dữ liệu nhìn thấy được và hồng ngoại, các đường quang phổ chỉ ra sự hiện diện của nhiều nguyên tố nặng và những thay đổi đầy tinh tế của những cột trụ ấy theo thời gian.
100 năm trước, chúng ta thậm chí còn không biết đến sự tồn tại của bất kì thiên hà nào ngoài Dải Ngân hà (Milky Way) của chúng ta. Chúng ta không biết vũ trụ được hình thành như thế nào, liệu nó có vĩnh cửu hay không, bao nhiêu tuổi hay cái gì đã tạo ra nó. Và chúng ta không hề biết gì về vận mệnh của vũ trụ, hay những ngôi sao sẽ còn tỏa sáng được bao lâu.
Ngày nay, chúng ta đã có được câu trả lời cho tất cả những câu hỏi như vậy, và hơn thế nữa. Khi chúng ta đầu tư vào vũ trụ, những lợi ích và những tác động sẽ vươn ra toàn thế giới. Như nghiên cứu đã chỉ ra, nó không chỉ phụ thuộc vào các nhà khoa học, mà còn phụ thuộc vào tất cả chúng ta – công chúng – để những sự đầu tư này được thực hiện. Chúng ta có thể khám phá, học hỏi và nắm rõ được vũ trụ, vượt ra xa khỏi những ước mơ điên rồ nhất, hoang dại nhất mà chúng ta có thể tưởng tượng ra được.