Roman sắp phóng với góc nhìn gấp 100 lần Hubble: lợi thế nằm ở tốc độ khảo sát

Ngày 28/8/2026, NASA và SpaceX hoàn tất cuộc duyệt sẵn sàng phóng tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy, Florida, đưa Nancy Grace Roman Space Telescope vào giai đoạn đếm ngược cuối cùng. Thông báo “go” của NASA đặt mục tiêu cất cánh lúc 7 giờ 26 phút ngày 30/8 theo giờ miền Đông Mỹ, tức 18 giờ 26 phút tại Việt Nam, từ bệ 39A bằng tên lửa Falcon Heavy.

Roman vẫn chưa rời mặt đất, nhưng khác biệt thực tế với Hubble đã rõ: lợi thế chính không phải một gương lớn hơn mà là phần bầu trời thu được trong mỗi lần quan sát. Bản tin trước giờ phóng của Axios xác nhận hai kính có gương chính gần tương đương, trong khi camera hồng ngoại gần 300 megapixel của Roman bao quát trường nhìn rộng gấp 100 lần Hubble; điều đó cho phép thu dữ liệu từ một vùng trời lớn hơn nhiều trong cùng một khung hình.

Cùng cỡ gương, khác cách sử dụng ánh sáng

Hubble thường dành thời gian quan sát một mục tiêu hoặc một vùng trời tương đối hẹp với độ chi tiết cao. Roman cũng được thiết kế để tạo ảnh sắc nét, nhưng hệ quang học có tiêu cự ngắn hơn và Wide Field Instrument bao phủ diện tích lớn hơn. Có thể hình dung Hubble như ống kính tele, còn Roman giống một ống kính góc rộng dùng để lập bản đồ các quần thể thiên thể.

Sự khác nhau giữa ba đài quan sát có thể tóm tắt theo nhiệm vụ, thay vì xếp hạng kính nào “mạnh hơn”:

• Roman: ưu tiên khảo sát diện rộng và lặp lại nhiều lần, phù hợp với các phép đo cần mẫu thiên hà hoặc sao rất lớn.
• Hubble: đặc biệt hữu ích khi cần quan sát sâu, chi tiết một mục tiêu đã chọn và khai thác kho dữ liệu kéo dài nhiều thập niên.
• JWST: có gương lớn hơn và độ nhạy hồng ngoại cao hơn, thích hợp để nghiên cứu những thiên thể rất mờ hoặc vũ trụ sơ khai, nhưng không được tối ưu cho tốc độ bao phủ của Roman.

Con số so sánh trường nhìn thay đổi theo camera Hubble được chọn làm mốc. Thông số Wide Field Instrument của NASA cho thấy ảnh Roman rộng gần 100 lần ảnh từ Advanced Camera for Surveys và khoảng 200 lần ảnh hồng ngoại từ Wide Field Camera 3; NASA vì thế dùng cách diễn đạt thận trọng “ít nhất 100 lần”. Cùng tài liệu này ước tính Roman có thể khảo sát nhanh hơn Hubble tới 1.000 lần trong những chương trình cần độ nhạy và độ phân giải hồng ngoại tương đương.

Tốc độ khảo sát phục vụ những câu hỏi cần mẫu dữ liệu lớn

Trường nhìn rộng không làm Roman phóng đại một thiên thể mạnh hơn 100 lần. Nó rút ngắn thời gian cần thiết để ghi nhận nhiều thiên hà hoặc nhiều ngôi sao dưới các điều kiện quan sát nhất quán. Đây là lợi thế quan trọng đối với vật chất tối và năng lượng tối, vì các phép đo thống kê trên diện tích lớn đáng tin cậy hơn việc suy luận từ một số ít mục tiêu.

Roman sẽ đo hình dạng và sự phân bố của các thiên hà để tìm những biến dạng nhỏ do thấu kính hấp dẫn yếu, qua đó lập bản đồ vật chất thông thường và vật chất tối. Kính cũng sẽ quan sát siêu tân tinh loại Ia và cách các thiên hà tụ thành cụm theo khoảng cách vũ trụ, tạo ra nhiều phép thử độc lập cho lịch sử giãn nở của vũ trụ.

Quy mô là phần quyết định: trang nhiệm vụ của NASA dự kiến Roman có thể đo ánh sáng từ khoảng một tỷ thiên hà trong vòng đời hoạt động. Một gương cỡ Hubble vẫn đạt tốc độ khảo sát cao hơn vì mỗi lần phơi sáng thu được nhiều mục tiêu hơn, chứ không phải vì từng photon được khuếch đại mạnh hơn.

Roman sẽ bổ sung, không thay thế Hubble và JWST

Ba kính có thể tạo thành một chuỗi quan sát bổ trợ. Roman phát hiện các cấu trúc quy mô lớn, hiện tượng hiếm hoặc ứng viên đáng chú ý trong những bộ dữ liệu rộng; Hubble hay JWST sau đó có thể tập trung vào một số mục tiêu để thu ảnh hoặc phổ chi tiết hơn, tùy bước sóng và câu hỏi khoa học.

Khác biệt nằm giữa nhìn rộng và nhìn sâu. Nhìn rộng giúp tìm mẫu hình và sự kiện chưa biết trước vị trí; nhìn sâu dành nhiều thời gian thu ánh sáng từ một vùng nhỏ để nghiên cứu vật thể rất mờ. Roman có thể tạo ảnh hồng ngoại gần với độ phân giải tương tự Hubble trên một vùng lớn, nhưng không thay thế khả năng quan sát tử ngoại của Hubble hay độ nhạy hồng ngoại sâu của JWST.

Cách phân công này cũng hạn chế một cách hiểu sai về “tốc độ”. Roman nhanh hơn trong những khảo sát cần bao phủ diện tích lớn ở độ sâu xác định. Với một mục tiêu đơn lẻ đòi hỏi phổ chi tiết hoặc quan sát rất sâu, trường nhìn rộng không tự động đem lại lợi thế.

Ngoại hành tinh là trụ cột khoa học còn lại

Wide Field Instrument sẽ theo dõi độ sáng của hàng triệu ngôi sao hướng về vùng trung tâm Ngân Hà. Những lần sáng lên ngắn do vi thấu kính hấp dẫn có thể để lộ hành tinh quanh một ngôi sao đi ngang gần đường ngắm tới ngôi sao nền. Phương pháp này nhạy với những hệ hành tinh ở khoảng cách quỹ đạo mà khảo sát quá cảnh khó tiếp cận.

Coronagraph Instrument đảm nhiệm một mục tiêu khác: che phần lớn ánh sáng của sao chủ để thử nghiệm chụp ảnh tương phản cao và phân tích quang phổ các ngoại hành tinh lân cận. Đây là thiết bị trình diễn công nghệ, không phải cam kết Roman sẽ thực hiện một cuộc kiểm kê đầy đủ các hành tinh giống Trái Đất; giá trị chính là kiểm chứng các kỹ thuật cần cho những đài quan sát chụp trực tiếp ngoại hành tinh trong tương lai.

Trước mắt, lịch ngày 30/8 vẫn là mục tiêu phóng chứ chưa phải kết quả đã hoàn tất. Tại thời điểm cuộc duyệt ngày 28/8, dự báo cho thấy xác suất thời tiết thuận lợi là 60%, nên trục trặc kỹ thuật hoặc điều kiện khí tượng vẫn có thể làm dừng đếm ngược. Nếu cất cánh thành công, Roman còn phải bay tới vùng lân cận điểm Lagrange L2 của hệ Mặt Trời–Trái Đất, triển khai, hiệu chỉnh và hoàn tất kiểm tra trước khi lợi thế khảo sát rộng được chuyển thành dữ liệu khoa học.