NASA dự kiến phóng kính viễn vọng không gian Nancy Grace Roman vào ngày 30/8 bằng tên lửa Falcon Heavy của SpaceX, bắt đầu sứ mệnh khảo sát kéo dài 5 năm nhằm tìm kiếm hàng chục nghìn hành tinh mới.
Theo các mô phỏng của NASA, Roman có thể phát hiện khoảng 100.000 hành tinh thông qua phương pháp “quá cảnh”, vượt xa tổng số hành tinh được các kính viễn vọng săn hành tinh trước đây phát hiện cộng lại.
Roman dự kiến được phóng lúc 7 giờ 26 phút sáng 30/8 theo giờ miền Đông Mỹ (18 giờ 26 phút cùng ngày giờ Việt Nam) từ Trung tâm Vũ trụ Kennedy ở Florida. Tên lửa Falcon Heavy sẽ đưa kính viễn vọng tới điểm L2, cách Trái Đất khoảng 1,5 triệu km.
Ngày 30/8 hiện là thời điểm phóng chính thức được NASA đặt ra, nhưng lịch trình vẫn có thể thay đổi do thời tiết, tình trạng tên lửa hoặc các vấn đề kỹ thuật phát sinh trước giờ phóng.
Camera nhìn rộng gấp 100 lần Hubble
Roman có gương chính đường kính 2,4 m, tương đương kính Hubble. Tuy nhiên, điểm tạo nên khác biệt lớn giữa hai kính viễn vọng nằm ở camera và trường nhìn.
Thiết bị Wide Field Instrument của Roman sử dụng 18 cảm biến hồng ngoại, tạo thành một mặt phẳng tiêu cự 288 megapixel. Camera có trường nhìn rộng hơn diện tích biểu kiến của Mặt Trăng trên bầu trời và ít nhất 100 lần lớn hơn trường nhìn của camera chụp ảnh tương đương trên Hubble.
Điều này cho phép Roman khảo sát những vùng trời rộng lớn nhanh hơn nhiều mà vẫn duy trì khả năng quan sát hồng ngoại và độ phân giải tương đương Hubble. Khả năng quan sát diện rộng đặc biệt quan trọng đối với mục tiêu chính của Roman: theo dõi đồng thời hàng chục triệu ngôi sao để tìm dấu hiệu của các hành tinh quay quanh chúng.
Theo dõi 100 triệu ngôi sao để tìm hành tinh
Một trong những chương trình quan trọng nhất của Roman là khảo sát vùng trung tâm Dải Ngân hà, nơi các ngôi sao tập trung dày đặc. Kính viễn vọng sẽ liên tục quan sát khoảng 100 triệu ngôi sao trong hàng trăm ngày, quay lại cùng những khu vực trên bầu trời nhiều lần.
Việc quan sát lặp lại cho phép các nhà khoa học tìm kiếm hiện tượng quá cảnh. Khi quỹ đạo của một hành tinh nằm gần như thẳng hàng với hướng nhìn từ Trái Đất, hành tinh sẽ đi ngang qua ngôi sao chủ và che khuất một phần rất nhỏ ánh sáng của ngôi sao.
Nếu hiện tượng này lặp lại theo chu kỳ, các nhà khoa học có thể suy ra sự tồn tại của hành tinh, thời gian hoàn thành một vòng quỹ đạo và kích thước tương đối của nó.
NASA dự báo Roman có thể phát hiện khoảng 100.000 hành tinh bằng phương pháp này. Những hành tinh lớn nằm gần sao chủ sẽ dễ phát hiện nhất vì chúng che khuất nhiều ánh sáng hơn và có thời gian quay quanh sao ngắn, tạo ra nhiều lần quá cảnh trong thời gian khảo sát.
Tìm cả những hành tinh ở xa sao chủ
Roman còn sử dụng một phương pháp hoàn toàn khác gọi là thấu kính hấp dẫn vi mô. Hiện tượng này xảy ra khi một ngôi sao ở phía trước đi gần như thẳng hàng với một ngôi sao ở xa hơn. Trọng lực của ngôi sao phía trước bẻ cong và khuếch đại ánh sáng từ ngôi sao phía sau.
Nếu ngôi sao phía trước có một hành tinh, lực hấp dẫn của hành tinh có thể tạo thêm một biến đổi nhỏ trong độ sáng quan sát được. Khác với phương pháp quá cảnh, hành tinh không cần đi ngang qua ngôi sao chủ theo hướng nhìn từ Trái Đất.
Phương pháp thấu kính hấp dẫn vi mô đặc biệt hữu ích để tìm những hành tinh nằm xa sao chủ hơn, bao gồm cả các hành tinh có kích thước tương đương Trái Đất hoặc Sao Hỏa. Nó cũng có thể phát hiện hành tinh lang thang, tức những hành tinh không còn quay quanh một ngôi sao nào.
NASA hiện dự báo Roman có thể phát hiện hơn 1.000 hành tinh thông qua thấu kính hấp dẫn vi mô, dù một số dự báo khác đưa ra con số khoảng 2.500 tùy thuộc vào giả định về chương trình khảo sát.
Các sự kiện thấu kính hấp dẫn thường kéo dài vài ngày, trong khi dấu hiệu do hành tinh tạo ra có thể chỉ tồn tại vài giờ. Vì vậy, việc xác định một hành tinh theo phương pháp này khó hơn đáng kể so với việc quan sát các lần quá cảnh lặp lại.
Roman còn có thể chụp trực tiếp một số hành tinh
Ngoài hai phương pháp trên, Roman còn mang theo Coronagraph Instrument, thiết bị được thiết kế để thử nghiệm công nghệ chụp trực tiếp các hành tinh. Thiết bị sử dụng các tấm chắn để che phần lớn ánh sáng chói của một ngôi sao, kết hợp với gương biến dạng và hệ thống điều khiển quang học nhằm giảm các sai lệch còn lại.
Khi ánh sáng của ngôi sao được triệt tiêu đủ mạnh, các nhà khoa học có thể tìm kiếm ánh sáng phản xạ yếu hơn từ những hành tinh lớn hoặc đĩa bụi xung quanh ngôi sao.
Coronagraph chủ yếu là một chương trình trình diễn công nghệ, nhằm chứng minh khả năng quan sát các vật thể có độ tương phản rất lớn so với ngôi sao chủ. Những công nghệ này có thể được sử dụng cho các kính viễn vọng thế hệ sau, vốn được thiết kế để tìm kiếm những hành tinh nhỏ hơn quanh các ngôi sao giống Mặt Trời.
Như vậy, Roman sẽ săn hành tinh bằng ba phương pháp khác nhau. Quá cảnh có khả năng tạo ra số lượng phát hiện lớn nhất; thấu kính hấp dẫn vi mô giúp tìm những thế giới ở xa sao chủ hoặc hành tinh lang thang; còn coronagraph cho phép thử nghiệm việc quan sát trực tiếp một số hành tinh lớn.
Một cuộc khảo sát có thể thay đổi bản đồ hành tinh trong Dải Ngân hà
Khi NASA công bố dự báo hồi tháng 5/2026, các sứ mệnh và đài quan sát trên Trái Đất đã xác nhận gần 6.300 ngoại hành tinh. Nếu Roman đạt gần mức dự báo 100.000 hành tinh quá cảnh, số tín hiệu mà kính viễn vọng phát hiện sẽ lớn gấp khoảng 16 lần danh mục hành tinh đã được xác nhận hiện nay.
Tuy nhiên, cần phân biệt giữa tín hiệu ứng viên và hành tinh đã được xác nhận.
Một sự sụt giảm ánh sáng của ngôi sao không nhất thiết do một hành tinh gây ra. Các hệ sao đôi, vật thể nằm phía sau nhưng bị hòa lẫn vào cùng vùng ảnh, lỗi cảm biến hoặc biến đổi tự nhiên của ngôi sao đều có thể tạo ra tín hiệu tương tự.
Vì vậy, sau khi Roman phát hiện những tín hiệu đáng chú ý, các nhà khoa học vẫn phải sử dụng phân tích thống kê, dữ liệu từ các kính viễn vọng khác hoặc những phương pháp xác minh bổ sung để xác định đâu thực sự là hành tinh.
Phương pháp thấu kính hấp dẫn vi mô còn phức tạp hơn vì sự kiện thường chỉ xảy ra một lần. Các nhà nghiên cứu phải dựa vào hình dạng, thời gian kéo dài và sự thay đổi màu sắc của tín hiệu để xác định hệ hành tinh.
Nếu đạt được hiệu suất như dự kiến, Roman sẽ không chỉ bổ sung thêm hàng nghìn hành tinh vào danh mục hiện nay mà còn mở rộng đáng kể phạm vi nghiên cứu ngoại hành tinh.
Điểm mạnh của kính viễn vọng không nằm ở việc nhìn sâu hơn Hubble theo một cách đơn giản, mà ở khả năng quan sát một vùng trời rất rộng với độ nhạy cao và liên tục quay lại cùng những khu vực đó.
Sự kết hợp giữa camera trường nhìn rộng, khả năng quan sát hồng ngoại và các chương trình khảo sát kéo dài có thể biến Roman thành một trong những công cụ săn hành tinh hiệu quả nhất từng được đưa lên không gian.
Nếu các dự báo được chứng minh là chính xác, Roman có thể mở ra một cuộc “bùng nổ” dữ liệu về các thế giới ngoài Hệ Mặt Trời, với số lượng phát hiện trong một sứ mệnh có thể vượt xa những gì các kính viễn vọng săn hành tinh trước đó từng đạt được.
Hình minh họa Kính viễn vọng Không gian Nancy Grace Roman của NASA trong không gian. Ảnh: NASA
Kính viễn vọng không gian Nancy Grace Roman của NASA được nâng lên giá đỡ tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy ngày 26/6/2026 trong quá trình chuẩn bị phóng. Ảnh: NASA
