Hình minh họa cho thấy HWO trên quỹ đạo quanh Trái đất với hình bóng ngôi sao đang mở ra (Ảnh: NASA)
Gần đây, một hội thảo đã được tổ chức tại Viện Công nghệ California (Caltech) để thảo luận về công nghệ có thể được sử dụng bởi HWO, một trong những dự án kính thiên văn lớn tiếp theo của NASA sau Kính viễn vọng Không gian. Gian James Webb (JWST). Đài quan sát Thế giới có thể sống được (HWO) sẽ quét bầu khí quyển của các hành tinh bên ngoài hệ mặt trời để tìm kiếm dấu hiệu của sự sống.
Tìm kiếm dấu hiệu của sự sống ở các hành tinh bên ngoài hệ mặt trời cũng giống như tìm kim đáy bể. Tuy nhiên, ít nhất các nhà khoa học cũng có ý tưởng về những gì cần tìm kiếm và một số hiểu biết về các dấu hiệu có khả năng chỉ ra sự sống.
“Chúng tôi muốn thăm dò bầu khí quyển của các ngoại hành tinh này để tìm kiếm oxy, metan, hơi nước và các hóa chất khác có thể là dấu hiệu của sự sống. Chúng tôi sẽ không phát hiện ra những người đàn ông nhỏ bé màu xanh lá cây mà thay vào đó là các dấu hiệu quang phổ của những hóa chất hoặc dấu ấn sinh học quan trọng này.”
Để thực hiện các nghiên cứu chuyên sâu về bầu khí quyển của các ngoại hành tinh, HWO sẽ khai thác khả năng chặn ánh sáng chói từ ngôi sao trên quỹ đạo của các ngoại hành tinh. Việc chặn ánh sáng chói này giúp các nhà khoa học quan sát được những phần mờ hơn của ánh sáng sao phản chiếu bầu khí quyển của các ngoại hành tinh. Các nguyên tố và hợp chất hóa học hấp thụ và phát ra ánh sáng ở các bước sóng đặc trưng cho thành phần của chúng, nghĩa là ánh sáng tiếp xúc với bầu khí quyển của hành tinh mang theo dấu vết của các nguyên tố tạo nên nó. .
Các nhà khoa học sử dụng ánh sáng này và sử dụng phương pháp quang phổ để tìm kiếm “dấu vân tay sinh học”, bao gồm các dấu hiệu sinh học cho thấy các hợp chất hóa học mà các sinh vật sống thở ra hoặc hít vào. .
Các hành tinh giống Trái đất mà HWO nhắm tới có thể phát ra ánh sáng yếu hơn khoảng 10 tỷ lần so với ánh sáng từ các ngôi sao của chúng. Có hai cách chính để HWO chặn ánh sáng chói từ các ngôi sao. Cách đầu tiên là sử dụng một khối ánh sáng lớn bên ngoài gọi là bóng sao, nó mở ra sau khi phóng từ HWO vào một chiếc ô khổng lồ hình hoa hướng dương. Hoặc cách khác, sử dụng bóng bên trong của các ngôi sao gọi là vành nhật hoa, tương tự như công cụ mà các nhà khoa học sử dụng để chặn ánh sáng từ quang quyển của mặt trời để nghiên cứu bầu khí quyển mờ ảo bên ngoài hay quầng sáng.
Một trong những ý tưởng được đưa ra tại cuộc họp ở Caltech nhằm cải thiện khả năng triệt tiêu ánh sáng từ một ngôi sao là đặt một chiếc gương có thể biến dạng bên trong một vành để điều khiển các tia sáng. Dmitry Mawet, thành viên của Nhóm đánh giá kỹ thuật HWO (TAG) cho biết: “Chúng tôi cần làm biến dạng các tấm gương đến độ chính xác picometer”. Ông nói thêm: “Hội thảo đã giúp chúng tôi tìm ra những lỗ hổng trong công nghệ và những lĩnh vực chúng tôi cần phát triển hơn nữa trong thập kỷ tới”.
