Đài quan sát CHEOPS (CHaracterising ExOPlanets Satellite), được phóng lên từ Guiana (Pháp) vào ngày 18/12 vừa qua, đã chính thức mở đôi mắt điện tử của nó để thực hiện sứ mệnh giám sát bầu trời.
CHEOPS là kết quả hợp tác giữa Cơ quan không gian châu Âu (ESA) và Đại học Bern. Nó không được thiết kế để phát hiện các thế giới mới, mà để nghiên cứu một cách kỹ lưỡng kích thước, khối lượng, và cấu tạo của các ngoại hành tinh đã biết. Trong quá trình thực hiện sứ mệnh, CHEOPS có thể kết hợp tìm hiểu hàng ngàn thế giới ngoài hành tinh với mức độ chi tiết chưa từng có tiền lệ.
Ảnh dựng CHEOPS trong không gian.
"Một thời gian ngắn sau khi được phóng lên vào ngày 18/12/2019, chúng tôi đã thử nghiệm khả năng liên lạc với vệ tinh. Sau đó, vào ngày 8/1/2020, chúng tôi bắt đầu vận hành thử - tức khởi động máy tính, tiến hành các bài thử nghiệm, và khởi động mọi linh kiện khác" - theo Willy Benz, giáo sư vật lý thiên văn tại Đại học Bern, và là điều tra viên chính trong dự án CHEOPS.
Trong quá trình phóng và chạy thử nghiệm, các thấu kính của đài quan sát quỹ đạo này được bảo vệ bởi một tấm phủ 97cm, giống như nắp đậy ống kính cho camera vậy, nhằm bảo vệ thấu kính khỏi bụi, vật thể lạ, và ánh sáng từ mặt trời.
Tấm đậy thấu kính CHEOPS.
Các kỹ sư tại Viện Công nghệ Hàng không Quốc gia (INTA) của Tây Ban Nha đã ra lệnh mở tấm phủ này, chuẩn bị cho quá trình ghi dữ liệu đầu tiên từ camera của vệ tinh.
Một tín hiệu điện tử bắn ra từ một ống hình trụ làm từ hợp kim có khả năng hoàn nguyên hình dạng, kéo dãn ống kim loại này, phá vỡ một con ốc nằm bên trong. Quá trình con ốc này bị vỡ đã khiến chốt giữ tấm đậy lỏng ra, và qua đó mở "cặp mắt" của CHEOPS.
"Cơ chế mở này nổi tiếng là cực kỳ đáng tin cậy, bởi nó đã được thử nghiệm kỹ càng khi còn ở mặt đất và đã được sử dụng trong các sứ mệnh không gian trước đây, nhưng đó vẫn là một khoảnh khắc hồi hộp, và chúng tôi đều rất hào hứng khi kính viễn vọng đã mở mắt để nhìn ngắm vũ trụ" - Francesco Ratti, kỹ sư trong dự án CHEOPS cho biết.
CHEOPS chuẩn bị được phóng vào tháng 12/2019.
CHEOPS là một vệ tinh nhỏ thuộc lớp S của ESA, kích thước dài 1,5m, khối lượng 280kg.
Tàu vũ trụ trong chương trình lớp S của ESA có kích cỡ khá nhỏ, và giá thành cũng không cao (chưa đến 55 triệu USD). Quá trình phát triển chúng cũng khá nhanh. Chính những yêu cầu như vậy nên các nhà phát triển CHEOPS đã dựa vào những công nghệ và trang thiết bị sẵn có trong suốt quá trình hoạch định các sứ mệnh mới.
Kể từ khi được phóng lên vào ngày 18/12/2019 bằng tên lửa Soyuz Fregat, CHEOPS đã chạy thử mọi tác vụ với tỉ lệ thành công 100%. Nó đã vào quỹ đạo cực (tức quay quanh Trái đất từ một cực đến cực còn lại), cao 700km ngay phía trên giao điểm của ngày và đêm.
Mọi hệ thống đều báo cáo rằng kính viễn vọng này đã sẵn sàng để hoạt động, và các kỹ sư trong chương trình đã ra lệnh cho nó bắt đầu hoạt động quan sát vũ trụ.
CHEOPS sẽ nghiên cứu các ngoại hành tinh từng được khám phá bởi các thiết bị khác trước đây, tập trung tìm hiểu bằng cách nào mà các hành tinh chặn được ánh sáng hồng ngoại từ các ngôi sao của chúng trong quá trình hoàn thành một vòng quỹ đạo. Mỗi lần một hành tinh đi qua giữa ngôi sao của nó và các đài quan sát trên Trái đất, một phần ánh sáng từ ngôi sao đó sẽ bị chặn lại. Bằng cách đo đạc phần bị chặn đó, các nhà thiên văn có thể tính toán ra đường kính và mật độ của các thế giới ngoài hành tinh - nói tóm lại, đo đạc chính là trọng tâm trong sứ mệnh của CHEOPS.
Tập trung vào nghiên cứu các thế giới lớn hơn Trái đất nhưng nhỏ hơn sao Hải vương, CHEOPS sẽ phải đo đạc những lượng ánh sáng rất nhỏ bị chặn bởi các ngoại hành tinh nhỏ nhất từng biết.
Đài quan sát CHEOPS, từ vị trí quan sát của nó phía trên bầu khí quyển, sẽ cung cấp cho chúng ta những thông tin về các ngoại hành tinh ở mức độ chi tiết chưa từng có tiền lệ.
Cùng nhau, TESS và kính thiên văn James Webb có thể phát hiện 10.000 hành tinh quay quanh các ngôi sao khác. Các phát hiện của họ sẽ được CHEOPS tận dụng và đi sâu hơn, cho phép các nhà thiên văn học có thể nghiên cứu các thế giới ở độ chi tiết chưa từng có trước đây.
Trong vài tháng tới, nhóm nghiên cứu sẽ thử nghiệm CHEOPS với các hành tinh đầu tiên ở các hệ mặt trời khác, và những hình ảnh đầu tiên từ CHEOPS sẽ được tung ra trong 1 đến 2 tuần sau đó.
CHEOPS được đặt tên theo vị pharaoh của Ai Cập vào 46 thế kỷ trước, người từng ra lệnh xây dựng Đại Kim tự tháp Giza. Kính thiên văn mang tên ông có thể nhỏ hơn lăng mộ khổng lồ kia, nhưng ước vọng nó mang theo thì vĩ đại hơn rất nhiều.