Các nhà khoa học tại CU Boulder đang phát triển một vệ tinh có kích thước bằng một chiếc máy nướng bánh mì để điều tra một trong những bí ẩn cơ bản nhất của vũ trụ: bức xạ từ các ngôi sao đã đi theo cách nào từ các thiên hà đầu tiên để thay đổi cơ bản thành phần của vũ trụ.
Những kết quả này sẽ thu được trong quá trình thử nghiệm để kiểm tra tàn tích của siêu tân tinh và proxy để tái ion hóa (MA), tài trợ NASA các nhiệm vụ dưới sự lãnh đạo của Phòng thí nghiệm Vật lý Khí quyển và Không gian (LASP) Trong Tảng đá CU.
Dự kiến ra mắt vào năm 2022, SPRITE trị giá 4 triệu USD là sản phẩm mới nhất trong dòng tàu vũ trụ nhỏ của LASP. CubeSat này sẽ chỉ dài hơn một foot và nặng khoảng 40 pound. Nó cũng sẽ thu thập dữ liệu chưa từng có từ các ngôi sao hiện đại và siêu tân tinh để giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về một thời điểm trong lịch sử vũ trụ được gọi là Kỷ nguyên tái ion hóa, thời kỳ mà các ngôi sao đầu tiên của vũ trụ sống nhanh, phát nổ và trở thành siêu tân tinh chỉ trong vài triệu năm.
Brian Fleming, giáo sư nghiên cứu của LASP, người dẫn đầu sứ mệnh SPRITE cho biết: “Chúng tôi đang cố gắng xác định vũ trụ như thế nào khi nó hình thành và cách nó phát triển như ngày nay.
Nhóm cũng hy vọng rằng SPRITE sẽ cho thấy những gì CubeSats có thể đạt được. Ngày nay, hầu hết các tàu vũ trụ thu nhỏ này đều tập trung vào việc nghiên cứu các hiện tượng gần nhà hơn, chẳng hạn như thời tiết trên Trái đất hay các tia lửa bùng phát từ bề mặt của Mặt trời.
Fleming giải thích rằng trước kỷ nguyên tái ion hóa, vũ trụ không được như ngày nay. Những ngôi sao và thiên hà đầu tiên trong không gian chỉ mới bắt đầu hình thành, nhưng ánh sáng của chúng không thể lan rộng ra ngoài không gian như ngày nay - khoảng cách rộng lớn giữa các thiên hà chứa đầy khí trung tính có thể làm mây vũ trụ một cách hiệu quả.
Sau đó, chỉ hơn 13 tỷ năm trước, điều đó bắt đầu thay đổi: bức xạ từ những ngôi sao trẻ này bắt đầu thoát ra khỏi thiên hà của chúng và ion hóa khí xung quanh, đánh bật các electron ra khỏi nguyên tử hydro và thay đổi bản chất vật chất của vũ trụ.
Chỉ có một vấn đề với lý thuyết: các nhà khoa học vẫn không chắc làm thế nào mà thế giới này có thể thoát ra khỏi những thiên hà đầu tiên của vũ trụ. Một giả thuyết cho rằng siêu tân tinh cổ đại đã thổi bay những đám mây khí dày đặc bao quanh những ngôi sao ban đầu này, giống như những chiếc máy thổi lá khổng lồ trong không gian.
SPRITE sẽ không tìm cách quan sát trực tiếp những vụ phun trào cổ xưa này. Thay vào đó, anh ta sẽ tiến hành hai cuộc kiểm tra gần nhà hơn. Người ta sẽ đo cách các thiên hà gần đó phát ra bức xạ ion hóa. Phần thứ hai sẽ tập trung vào tàn dư của các ngôi sao đã phát nổ trong Đám mây Magellan, hai thiên hà lùn bao quanh Dải Ngân hà của chúng ta.
Nó sẽ không được dễ dàng. Bức xạ như vậy chỉ có thể được nhìn thấy trong một cửa sổ hẹp của tia cực tím mà trước đây rất khó phát hiện bằng kính thiên văn. Để khắc phục hạn chế này, nhóm SPRITE đang thử nghiệm một số công nghệ mới chưa từng bay trong không gian trước đây. Chúng bao gồm một loại lớp phủ gương đặc biệt được thiết kế để phản chiếu ánh sáng UV trong máy dò CubeSat.
Nhóm SPRITE đang trong quá trình hoàn thiện thiết kế của tàu vũ trụ và sẽ sớm bắt đầu tạo mẫu các bộ phận.
Đọc thêm: