Năm 1975, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) đã phóng thành công Cos-B, một sứ mệnh tiên phong mở ra kỷ nguyên mới trong nghiên cứu tia gamma. Hoạt động bền bỉ hơn sáu năm rưỡi, vượt xa thời gian dự kiến ban đầu, Cos-B đã trở thành một trong những nhiệm vụ không gian thành công nhất, đặt nền móng vững chắc cho các kính thiên văn tia gamma hiện đại, điển hình là sứ mệnh Integral sau này của ESA.
Cos-B là gì và điều gì làm nó đặc biệt?
Cos-B là sứ mệnh đầu tiên của ESA được thiết kế để nghiên cứu các nguồn phát tia gamma trong vũ trụ. Thay vì sử dụng kính viễn vọng quang học phức tạp, Cos-B chỉ tập trung vào một chức năng duy nhất: hướng về một ngôi sao hoặc vật thể khác và đo lường lượng tia gamma phát ra từ đó. Điểm đặc biệt của thiết bị này là buồng tia lửa trung tâm – một thành tựu kỹ thuật đáng kể cho phép chuyển đổi tia gamma thành cặp electron-positron, từ đó xác định hướng và năng lượng của tia gamma đến.
Mục tiêu và thành tựu nổi bật của nhiệm vụ Cos-B
Mục tiêu chính của Cos-B là lập bản đồ các nguồn tia gamma và nghiên cứu sự phân bố của chúng trong không gian. Nhiệm vụ này đã mang lại những kết quả đột phá, bao gồm việc tạo ra “Danh mục 2CG” – một tập hợp khoảng 25 nguồn tia gamma được phát hiện từ 30 quan sát trong ba năm đầu. Quan trọng hơn, Cos-B đã hoàn thành bản đồ tia gamma đầy đủ của đĩa thiên hà Milky Way, giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cấu trúc và hoạt động của thiên hà chúng ta.
Một phần đáng kể thời gian của Cos-B cũng được dành để tìm kiếm sự phát xạ tia gamma từ Cygnus X-3, một pulsar tia X nổi tiếng. Mặc dù đã dành khoảng 10% tổng thời gian sứ mệnh, Cos-B không phát hiện được sự biến đổi tia gamma, dù thiết bị theo dõi tia X trên tàu đã ghi nhận rõ ràng sự biến đổi của tia X. Điều này cho thấy sự phức tạp và những thách thức trong việc quan sát tia gamma, một loại bức xạ năng lượng cao đòi hỏi công nghệ chuyên biệt.
Hình ảnh kính viễn vọng tia gamma Cos-B của ESA
Hành trình và quỹ đạo của Cos-B
Cos-B được phóng với quỹ đạo hình elip kéo dài 37 giờ, được thiết kế đặc biệt để đảm bảo vệ tinh luôn nằm ngoài vành đai bức xạ của Trái Đất trong phần lớn thời gian. Điều này giúp bảo vệ thiết bị khoa học nhạy cảm khỏi sự nhiễu loạn của bức xạ và tối ưu hóa khả năng thu thập dữ liệu tia gamma chất lượng cao từ vũ trụ sâu thẳm.
Ban đầu, sứ mệnh Cos-B được lên kế hoạch kéo dài hai năm. Tuy nhiên, nhờ việc lựa chọn cẩn thận các thao tác quỹ đạo để tiết kiệm nhiên liệu, Cos-B đã hoạt động thành công liên tục trong hơn 6,5 năm. Vào ngày 25 tháng 4 năm 1982, Cos-B chính thức ngừng hoạt động khi nguồn nhiên liệu cạn kiệt, đánh dấu sự kết thúc một trong những chương thành công vang dội của ngành thiên văn học tia gamma.
Bối cảnh lịch sử và hợp tác quốc tế
Trước khi Cos-B được phóng, chỉ có một số ít nguồn tia gamma được biết đến, dựa trên các quan sát từ hai sứ mệnh trước đó là SAS 2 và TD-1. SAS 2 đã phát hiện bức xạ tia gamma khuếch tán ngoài thiên hà và xác định rằng hai pulsar vô tuyến (Cua và Vela) cũng là nguồn phát tia gamma. Nhiệm vụ Cos-B ra đời với mục đích bổ sung và mở rộng kiến thức thu thập được từ các sứ mệnh này.
Cos-B là một nỗ lực hợp tác quốc tế rộng lớn do ESA dẫn đầu. Vệ tinh được chế tạo và trang bị bởi các nhà khoa học Châu Âu và được phóng bởi NASA. Các đối tác hợp tác chủ chốt bao gồm Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Không gian (Leiden, Hà Lan), Viện Vật lý Thiên văn và Tin học del CNR (Palermo, Ý), Phòng thí nghiệm Vật lý Thiên văn và Công nghệ liên quan del CNR (Milano, Ý), Viện Max-Planck về Vật lý Ngoại hành tinh (Garching, Đức), Dịch vụ Điện tử Vật lý (CEN de Saclay, Pháp) và Phòng Khoa học Không gian của ESA (Noordwijk, Hà Lan). Sự hợp tác này đã minh chứng cho sức mạnh của khoa học quốc tế trong việc khám phá những bí ẩn của vũ trụ.
Bài viết liên quan
