Công nghệ không chỉ đóng vai trò là trái tim mà còn là công cụ giúp Hubble hoạt động.
Những phát triển được thực hiện trong việc sáng chế và bảo trì kính thiên văn như Hubble
có sức ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực khác bên ngoài thiên văn học.
Từ công nghiệp đến y học, từ hàng không vũ trụ đến lĩnh vực năng lượng;
thiên văn học hiện đại ngày nay không ngừng tác động đến mọi lĩnh vực công nghệ.
Ảnh hưởng của Thiên văn học trong Thế giới Công nghệ của chúng ta
Những ứng dụng thực tế nào được nhiều người sử dụng rộng rãi?
Xin ngài hãy cho vài ví dụ thực tiễn cụ thể?
Được. Đầu tiên, chúng tôi nghiên cứu về vật lý đại cương.
Do đó, điều này có nghĩa là những gì chúng tôi làm
không phải lúc nào cũng là để dành cho một ứng dụng trong tương lai.
Và thứ ta ứng dụng trực tiếp ở đây: là thuyết tương đối rộng.
Hãy nhớ, vào năm 1916, chỉ một trăm năm trước, Einstein?
Và trong nhiều năm, ông cho rằng thuyết tương đối rộng là thứ vô dụng.
Ý tôi là vô dụng đối với người bình thường. Và ngày nay, mọi người đều sử dụng nó hàng ngày.
Và mọi người sẽ không tin điều này? Vì họ mang nó trong túi riêng của mình.
GPS! GPS trong điện thoại di động của bạn, đó là một ứng dụng cụ thể của thuyết tương đối rộng.
Chính xác hơn: Nó sẽ không hoạt động nếu không có thuyết tương đối rộng.
Hubble là một cỗ máy phức tạp, là tiêu chuẩn vàng trong các đài thiên văn.
Ngay từ đầu Hubble đòi hỏi phải có sự tân tiến trong công nghệ để tồn tại;
và liên tục được cải tiến và nâng cấp, với năm nhiệm vụ bảo dưỡng, để có thể hoạt động như ngày nay.
Về sau, không có gì đáng ngạc nhiên
khi nhiều công nghệ ban đầu được phát triển cho Hubble và nhiều thiết bị thiên văn khác
được vận dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau.
Công nghệ tạo ảnh của thiên văn học có tác động rất lớn đến các thiết bị y tế.
Một số trong số đó, như máy dò CCD và CMOS cũng được áp dụng vào cuộc sống hằng ngày.
Những con chip điện tử này chuyển đổi photon thành điện tích,
cho phép máy ảnh phản ứng với ánh sáng với hiệu quả đáng kinh ngạc.
CCD rất quan trọng đối với Hubble.
Camera Tiên tiến dành cho Khảo sát của kính
sử dụng máy ảnh CCD để chụp nhiều bức ảnh như Trường Siêu Sâu Hubble,
bức ảnh Vũ Trụ sâu nhất từng được chụp trong ánh sáng khả kiến.
Quyết định sử dụng công nghệ CCD siêu nhạy cho Hubble
đóng vai trò rất lớn trong việc cải thiện và phổ biến các máy dò này.
Một số thiết bị tương tự đã được đưa vào máy ảnh dân dụng, webcam và điện thoại di động.
Nhân tiện: cũng chỉ một thế kỷ trước, vật lý lượng tử đã ra đời.
Hoàn thiện cuộc cách mạng về cách thức chúng ta nhìn nhận về thế giới.
Và nếu không có vật lý lượng tử, điện thoại di động sẽ không bao giờ hoạt động.
Nhiều thứ quen thuộc xung quanh chúng ta như điện thoại thông minh hay máy ảnh kỹ thuật số
đều được trang bị hệ thống GPS.
Thông qua một hệ thống vệ tinh, được điều hành bởi quân đội Hoa Kỳ,
tài xế ô-tô và người dùng smartphone có thể xác định vị trí của họ tại ở bất cứ nơi đâu.
Vệ tinh GPS sử dụng các thiên thể thiên văn rất sáng và ở rất xa
để giúp chúng xác định vị trí với độ chính xác cao.
Lập bản đồ chính xác của những thiên thể sáng này, được biết đến là quasar,
cần có sự hợp tác chặt chẽ giữa nhiều nhà phát triển và thiên văn học.
Hiện tại Liên minh châu Âu đang hợp tác với ESA phát triển một hệ thống của riêng mình, khá dân dụng,
hệ thống định vị vệ tinh, Galileo, sẽ bắt đầu hoạt động vào cuối năm 2016.
Những cỗ máy phần cứng của thiên văn học không phải là thứ được chú ý trong thế giới công nghệ rộng lớn.
Nhiều thiết bị của Hubble sẽ ít có tác dụng nếu không có phần mềm phù hợp để phân tích dữ liệu thu thập được.
Phần mềm này đã được tạo bằng nhiều ngôn ngữ lập trình đặc biệt.
Ngôn ngữ Tương tác Dữ liệu, hay IDL, là một ngôn ngữ lập trình tương tự như vậy.
Ngày nay, nó được sử dụng phổ biến trong tạo ảnh ảnh y tế và vật lý khí quyển.
Trong khi các chương trình IDL đầu tiên được sử dụng để phân tích dữ liệu thiên văn
và ngày nay các nhà thiên văn học vẫn phát triển nhiều chương trình mới.
IDL không phải là điều duy nhất mà y học và thiên văn có điểm chung.
Bạn biết đấy, có ánh sáng khả kiến, có radio, có hồng ngoại,
và đây đều là những sóng điện từ được nhiều nhà thiên văn học thích sử dụng để quan sát Vũ Trụ.
Nhưng đến một lúc nào đó, tia X bị mất.
Vì vậy, một nhà thiên văn học đã nói: OK, chúng ta thực sự cần phải làm gì đó với nó
và ông đã phát triển công nghệ quan sát bầu trời bằng tia X.
Do đó, ông đã được trao giải thưởng Nobel, một điều tuyệt vời, và chúng tôi đã có được công nghệ đó.
Tất cả chúng ta đều đang sử dụng nó hàng ngày
bất cứ khi nào ta đi qua một sân bay để làm thủ tục kiểm tra an ninh
hay đến bệnh viện.
Vì vậy, đây là một ví dụ về công nghệ được sử dụng trong cuộc sống hằng ngày, nhờ có thiên văn học.
Kỹ thuật hình ảnh tiên tiến được Hubble sử dụng để nhìn sâu vào không gian
hiện đã được sử dụng để cho phép các bác sĩ nhận biết mô ung thư vú mà không cần phẫu thuật.
Phần mềm được phát triển để xử lý ảnh vệ tinh từ ESA
đã được điều chỉnh để phát hiện các dấu hiệu của bệnh Alzheimer trong Máy quét Ảnh Cộng hưởng Từ.
Và những máy quét này cùng với nhiều cỗ máy khác cũng được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực y tế,
đã được hưởng lợi từ những tiến bộ do công nghệ tạo ảnh đem lại
từ việc chế tạo các kính thiên văn như Hubble.
Những ngôi sao nhấp nháy, và đó là một vấn đề rất lớn đối với các nhà thiên văn học.
Trên thực tế, chúng không có thực sự nhấp nháy,
vấn đề là bầu khí quyển của chúng ta, vì nó di chuyển xung quanh.
Và để điều chỉnh sự chuyển động của khí quyển, các nhà thiên văn học đã đưa ra một ý tưởng rất thông minh,
gọi là quang học thích ứng.
Và ý tưởng này như sau: bạn chọn một ngôi sao tự nhiên rất sáng,
hoặc bạn sử dụng tia laser rất mạnh và bắn lên bầu trời để tạo ra một ngôi sao dẫn đường bằng laser.
Vì vậy, từ đó bạn biết một ngôi sao hoàn hảo trông như thế nào,
và sau đó bạn đo ngôi sao dẫn đường bằng laser hoặc ngôi sao sáng tự nhiên trong kính thiên văn của bạn,
và bằng cách so sánh hai ngôi sao này trông như thế nào, và làm một loạt các phép toán phức tạp,
bạn có thể tìm ra một thuật toán để chỉnh sửa cho hình ảnh của mình.
Nhưng công nghệ này đã được chuyển giao cho một ứng dụng y tế phải không?
Đúng vậy! Họ đã phát triển ứng dụng này cho việc giải phẫu bằng laser,
và trên thực tế, tôi đã từng trải qua nhiều cuộc giải phẫu như vậy,
được gọi là LASIK, và ý tưởng này rất giống nhau.
Về cơ bản, họ định hình một hình dạng nhãn cầu hoàn hảo trông như thế nào,
và họ sử dụng tia laser để giúp khắc phục điều đó,
và cùng với đó đôi mắt của bạn sẽ có thể quan sát mọi thứ rõ ràng hơn và đẹp hơn rất nhiều.
Đây chỉ là phần nổi của tảng băng chìm,
Công nghệ ban đầu được thiết kế để khám phá Vũ Trụ
đã đóng góp theo hàng trăm cách cho cuộc sống hàng ngày của chúng ta và thúc đẩy sự hợp tác quốc tế.
Mặc dù những lợi ích từ cuộc sống hằng ngày không đến ngay lập tức, nhưng nó rất thực tế.
Từ việc đóng góp cho một loạt nhiều lĩnh vực thông qua việc chuyển giao công nghệ,
để thay đổi quan điểm của chúng ta về Vũ trụ mà ta đang sống,
sự đóng góp của thiên văn học trong cuộc sống hằng ngày còn lớn hơn những gì ta hình dung được.
Chúng tôi đánh giá cho rất nhiều quan sát cũ. Chúng tôi muốn giữ chúng mãi mãi.
Bởi vì nếu bạn thực hiện một quan sát, nó sẽ không bao giờ được làm lại, vì bầu trời không ngừng thay đổi.
Vì vậy, chúng tôi có nhiều quan sát rất lâu đời. Tầm 10, 20, 50, 100 năm.
Do đó, chúng tôi dùng định dạng ảnh .fits. Nó không được sử dụng rộng rãi, nhưng nó cực kỳ chuẩn.
Mọi người đều sử dụng nó.
Nó giống như jpeg, mà hầu hết ai cũng biết đến hoặc định dạng ảnh gif...
Nó giống như jpeg, nhưng mọi thứ đều được ghi lại bên trong tệp.
Vì vậy, dù chỉ nhận được tập tin, ta vẫn biết cách đọc được chúng.
Và hiện nay cách này cũng được dùng trong một số việc lưu trữ cho nhiều lĩnh vực khác ngoài thiên văn học.
Điển hình là các thư viện lâu đời.
Thư viện Vatican hiện đang sử dụng định dạng thiên văn của chúng tôi.
Và bạn biết đấy, họ có ý định sử dụng dài lâu.
Tất cả hình thức số hóa trong việc lưu trữ của Vatican hiện đang được thực hiện theo định dạng fits
và đọc được định dạng này là điều bất cứ nhà thiên văn nào cũng phải biết.
Hãy nghĩ thế này: Tôi có thể nhận được một cuộn băng hoặc đĩa CD hoặc một bức ảnh
được chụp ở Hoa Kỳ 30 năm trước
và tôi có thể chia sẻ nó với một đồng nghiệp người Nga.
Mà không gặp bất cứ vấn đề về định dạng độc quyền, không gặp vấn đề nào về phiên bản,
nó chỉ việc hoạt động, vì đó là tiêu chuẩn. Một điều diệu kỳ.
Hubblecast được sản xuất bởi ESA/Hubble tại Tổ chức Nghiên cứu Thiên văn học châu Âu tại Nam Bán cầu (Đức).
Sứ mệnh Hubble là dự án hợp tác quốc tế giữa NASA và Cơ quan Vũ Trụ châu Âu.
Transcription by ESA/Hubble; translation by — Thanh Sang Mai.