Kính thiên văn Arecibo là một công cụ thực sự tuyệt vời. Được chế tạo vào đầu những năm 1960, nó có một đĩa rộng 1000 foot và có khả năng nhận và truyền tín hiệu vô tuyến. Kính viễn vọng đã lập bản đồ radar của các tiểu hành tinh gần Trái đất, Sao Kim và Mặt trăng, phát hiện ra nước ở các vùng cực của Sao Thủy, tìm kiếm các nền văn minh ngoài Trái đất, gửi thông điệp vô tuyến từ Trái đất đến cụm sao cầu cách xa 25 năm ánh sáng và xuất hiện trong phim. Vì vậy, sau khi bị phá hủy vào năm 2020, các nhà thiên văn học bắt đầu tự hỏi liệu nó có thể được phục hồi hay không.
Than ôi, sự phục hồi thực sự của kính thiên văn Arecibo không chắc. Vào thời điểm xây dựng, nó là kính viễn vọng vô tuyến nhạy cảm nhất, nhưng công nghệ vô tuyến đã phát triển vượt bậc trong 60 năm qua. Ngay cả khi đó, Arecibo vẫn có những hạn chế nhất định và không dễ thích nghi như các khối núi hiện đại. Tuy nhiên, từ quan điểm của thiên văn học radar, nó hiệu quả và có thể làm được những việc mà các kính thiên văn khác không làm được.
Hiện có một số đề xuất thay thế Arecibo bằng một đài quan sát hiện đại, và một trong những dự án có cơ hội tốt để được xem xét. Nó cố gắng giữ lại những lợi thế của một đĩa đơn lớn trong khi giới thiệu một thiết kế linh hoạt hơn tương tự như mảng kính thiên văn. Các tác giả của dự án gọi nó là Arecibo của thế hệ tiếp theo.
Đầu tiên, nó sẽ không giống như một tấm. Mặc dù các kính thiên văn đĩa đơn hiện đại vẫn tồn tại (chẳng hạn như kính viễn vọng vô tuyến lớn nhất thế giới, FAST), chúng lớn hơn nhiều so với cấu trúc 300 mét ban đầu của Arecibo. Đơn giản là không thể xây dựng một ăng-ten thậm chí còn lớn hơn. Do đó, nhóm cung cấp một mảng gồm 102 món ăn dài 13 mét.
Để so sánh, Kính viễn vọng vô tuyến milimet lớn Atakami (ALMA) bao gồm 54 đĩa 12 mét và một tá đĩa 7 mét. Thay vì xây dựng chúng dưới dạng các tấm chuyển động, như trong trường hợp ALMA, nhóm nghiên cứu đề xuất đặt chúng thành một mảng hình tròn cố định có chiều ngang 130 mét. Nó thực sự nhỏ hơn một nửa đường kính của kính viễn vọng Arecibo ban đầu, nhưng 102 máy thu sẽ làm cho nó nhạy hơn nhiều.
Cấu hình như vậy có thể hoạt động như một món ăn duy nhất. Hầu hết các mảng như vậy thu thập dữ liệu dưới dạng các mảng riêng lẻ và sau đó tích hợp chúng bằng cách sử dụng tương quan. Điều này cho phép mảng hoạt động như một tấm ảo, nhưng để làm được điều này, bạn phải giảm một chút độ nhạy. Một phương pháp kết hợp dữ liệu khác được gọi là mảng theo từng giai đoạn, tích hợp dữ liệu như thể tất cả các tấm ở cùng một điểm. Phương pháp này cung cấp độ nhạy tốt hơn.
Là một phần của Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện, đã thực hiện những quan sát trực tiếp đầu tiên lỗ đen, ALMA được định cấu hình dưới dạng mảng theo pha để tăng độ nhạy tổng thể của EHT. Với sơ đồ này, một thiết kế như vậy sẽ hoạt động như một đĩa duy nhất có độ nhạy cao, đây là một trong những ưu điểm chính của kính viễn vọng Arecibo ban đầu.
Thiết kế lưới tản nhiệt cũng sẽ cho phép Arecibo có thể điều khiển được, nhẹ hơn nhiều và dễ bảo trì hơn so với thiết kế ban đầu. Theo ước tính, tổng trọng lượng của nó trong trường hợp này sẽ bằng khoảng một nửa so với kính thiên văn Green Bank, có đường kính 100 mét.
Đây là một dự án thú vị, mặc dù không phải là duy nhất. Quá trình từ ý tưởng đến phê duyệt dự án và bắt đầu xây dựng là lâu dài và khó khăn. Có thể mất nhiều thập kỷ trước khi một chiếc kính thiên văn mới được chế tạo. Nhưng các dự án như dự án này cho thấy các nhà thiên văn học có thể sử dụng các khả năng và phương pháp khác nhau như thế nào để khám phá vũ trụ hiệu quả hơn.
Đọc thêm: