Kính viễn vọng không gian Hubble và Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) đại diện cho hai trong số những nỗ lực đầy tham vọng nhất của nhân loại nhằm khám phá vũ trụ.

Được phóng cách nhau hơn ba thập kỷ, các đài quan sát này đã định hình lại hiểu biết của chúng ta về vũ trụ bằng cách chụp những hình ảnh tuyệt đẹp và tiết lộ những hiện tượng vũ trụ không thể tưởng tượng được trước đây.

Nhưng hai kính thiên văn này so sánh với nhau như thế nào? Điều gì khiến Webb khác biệt hoặc bổ sung cho Hubble, và tại sao việc cả hai cùng hoạt động lại quan trọng đến vậy? Hãy cùng tìm hiểu những tính năng, công nghệ và sứ mệnh khoa học độc đáo của chúng để đánh giá cao hơn những đóng góp vũ trụ của chúng.

Thiết kế và công nghệ: Kích thước và độ nhạy

Một trong những điểm khác biệt nổi bật nhất nằm ở gương chính của chúng. Gương của Hubble rộng 2,4 mét (7,9 feet), trong khi Webb sở hữu gương phân đoạn khổng lồ 6,5 mét (21,3 feet) gồm 18 phân đoạn berili lục giác được phủ vàng, được tối ưu hóa cho ánh sáng hồng ngoại. Gương lớn hơn này đồng nghĩa với việc Webb thu thập được gấp sáu lần ánh sáng mà Hubble có thể thu được, tăng cường đáng kể độ nhạy của nó, đặc biệt là đối với các vật thể mờ và ở xa. Hubble chủ yếu quan sát các bước sóng cực tím và khả kiến ​​(0,1 đến 2,5 micron), trong khi Webb mở rộng phạm vi quan sát sang hồng ngoại gần và trung bình (0,6 đến 28,5 micron), cho phép nó nhìn xuyên qua các đám mây bụi che khuất nhiều điểm quan sát trên bầu trời của Hubble.

Quỹ đạo và hệ thống làm mát: Định vị để đạt hiệu suất

Hubble quay quanh Trái Đất ở độ cao khoảng 547 km, giúp các phi hành gia có thể thực hiện các nhiệm vụ bảo dưỡng. Vị trí của nó cho phép chụp ảnh tuyệt vời trong ánh sáng khả kiến ​​và cực tím mà không cần hệ thống làm mát quá mức. Ngược lại, Webb quay quanh điểm Lagrange thứ hai (L2), cách Trái Đất khoảng 1,5 triệu km. Vị trí này giúp nó tránh xa nhiệt và ánh sáng của Trái Đất, yếu tố rất quan trọng để quan sát các tín hiệu hồng ngoại yếu. Webb sử dụng tấm chắn nắng năm lớp có kích thước bằng một sân tennis để duy trì nhiệt độ hoạt động lạnh giá gần -237 °C (-394 °F), cần thiết để giảm nhiễu nhiệt có thể lấn át các thiết bị hồng ngoại của nó. Khoảng cách xa đồng nghĩa với việc không thể thực hiện các nhiệm vụ bảo dưỡng, vì vậy các thành phần của Webb đã được kiểm tra nghiêm ngặt và được thiết kế để hoạt động tự động.

Năng lực khoa học và mục tiêu sứ mệnh

Kính Hubble đã đóng vai trò then chốt trong việc thúc đẩy thiên văn học kể từ khi ra mắt năm 1990—lập bản đồ quá trình tiến hóa của hệ thống sao, khám phá các vệ tinh quanh Sao Diêm Vương, xác nhận sự tồn tại của các lỗ đen và theo dõi sự giãn nở gia tốc của vũ trụ. Nó nổi trội trong việc chụp ảnh sắc nét ở bước sóng khả kiến ​​và tia cực tím, giúp khảo sát các ngôi sao trẻ, tinh vân hành tinh và các thiên hà lân cận.

Mắt hồng ngoại của Webb cho phép nó nhìn xa hơn về quá khứ, quan sát những ngôi sao và thiên hà đầu tiên của vũ trụ cách đây hơn 13,5 tỷ năm. Nó tiết lộ các vùng hình thành sao bị bao phủ bởi bụi, nghiên cứu bầu khí quyển của các ngoại hành tinh để tìm kiếm các dấu hiệu sinh học tiềm năng, kiểm tra sự hình thành của các thiên hà xa xôi và thăm dò ảnh hưởng của vật chất tối và năng lượng tối. Các sứ mệnh bổ sung này cùng nhau cho phép hiểu biết đầy đủ hơn, với việc Webb đi sâu hơn vào buổi bình minh của vũ trụ và Hubble cung cấp chi tiết chưa từng có ở các bước sóng quen thuộc.

So sánh hình ảnh: Những gì Webb cho thấy mà Hubble không thể

Hình ảnh của Webb hé lộ những chi tiết mới to lớn mà Hubble chưa từng thấy. Ví dụ, trong bức ảnh "Những trụ cột sáng tạo" của Tinh vân Đại Bàng mang tính biểu tượng, Hubble chụp được các cấu trúc bụi dày được chiếu sáng bởi ánh sáng sao, trong khi góc nhìn hồng ngoại của Webb nhìn xuyên qua bụi để lộ ra nhiều ngôi sao mới hình thành trước đây không thể nhìn thấy. Webb phơi bày các thiên hà mờ hơn và các đặc điểm vũ trụ bị che khuất trong ánh sáng khả kiến.

Tương tự, trong hình ảnh bầu trời sâu như Stephan's Quintet—một nhóm các thiên hà tương tác—Webb làm rõ hơn nhiều các tương tác phức tạp giữa các vì sao và động lực học khí, nâng cao hiểu biết của chúng ta về sự va chạm và tiến hóa của hệ thống sao.

Sự bổ sung hoạt động và triển vọng tương lai

NASA hình dung Hubble và Webb hoạt động đồng thời để cung cấp dữ liệu đa bước sóng thiết yếu cho các nghiên cứu vũ trụ toàn diện. Trong khi Webb tiết lộ những kỷ nguyên sớm nhất và các cõi ẩn giấu thông qua các quan sát hồng ngoại, dữ liệu khả kiến ​​và tử ngoại của Hubble vẫn không thể thay thế đối với một số quá trình vật lý thiên văn. Sự kết hợp này cho phép các nhà thiên văn học đối chiếu chéo các phát hiện và có được những hiểu biết sâu sắc hơn về bối cảnh.

Nhìn về tương lai, các thiết bị tiên tiến của Webb hứa hẹn những khám phá đột phá về các ngoại hành tinh, sự hình thành sao và cấu trúc vũ trụ, xây dựng và mở rộng di sản của Hubble. Cả hai kính thiên văn đều tượng trưng cho hành trình không ngừng nghỉ của nhân loại trong việc tìm hiểu vũ trụ và minh họa cách đổi mới làm thay đổi hoạt động thám hiểm vũ trụ.

Suy ngẫm về những nhà tiên phong vũ trụ

Hubble và Webb mỗi kính đều mang đến một góc nhìn độc đáo vào vũ trụ bao la, minh chứng cho sự tò mò và thành tựu công nghệ của con người. Khám phá nào khiến bạn say mê nhất—những thiên hà gần trong những hình ảnh tuyệt đẹp của Hubble hay những thiên hà xa xôi, bụi bặm mà Webb hé lộ? Việc biết hai kính thiên văn này hoạt động cùng nhau giúp bạn trân trọng vũ trụ hơn như thế nào? Khám phá sức mạnh của chúng mời gọi chúng ta chiêm ngưỡng những kỳ quan của vũ trụ và những công cụ đưa chúng đến gần chúng ta hơn.

Cùng nhau, những kính thiên văn không gian này dệt nên một câu chuyện phong phú và trọn vẹn hơn về vũ trụ—ghi lại quá khứ, hiện tại và có lẽ cả những gợi ý về tương lai.