NASA "truy tìm" sự sống ngoài hành tinh như thế nào?

Mới đây, một hội thảo đã được tổ chức tại Viện Công nghệ California (Caltech) để thảo luận về công nghệ có thể được sử dụng bởi HWO, một trong những dự án kính viễn vọng lớn tiếp theo của NASA sau Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST). Đài quan sát Thế giới có thể sống được (Habitable Worlds Observatory - HWO) là nơi sẽ quét bầu khí quyển của các hành tinh bên ngoài hệ mặt trời để tìm kiếm dấu hiệu của sự sống.

Việc tìm kiếm dấu hiệu sự sống của các hành tinh bên ngoài hệ mặt trời giống như việc mò kim đáy bể. Tuy nhiên, các nhà khoa học ít nhất cũng đã có ý tưởng về những gì nên tìm và có những hiểu biết nhất định về các dấu hiệu có khả năng chỉ ra sự sống.

Nick Siegler, giám đốc công nghệ của Chương trình Khám phá Ngoài Hành tinh NASA, cho biết trong một tuyên bố: “Chúng tôi muốn thăm dò bầu khí quyển của các ngoại hành tinh này để tìm kiếm oxy, metan, hơi nước và các hóa chất khác có thể là dấu hiệu của sự sống. Chúng ta sẽ không phát hiện những người đàn ông nhỏ bé màu xanh lá mà thay vào đó là những dấu hiệu quang phổ của những hóa chất quan trọng này, hay còn gọi là dấu hiệu sinh học”.

Để thực hiện các nghiên cứu sâu về bầu khí quyển của các ngoại hành tinh, HWO sẽ khai thác khả năng ngăn chặn ánh sáng chói từ ngôi sao mà các ngoại hành tinh đó quay quanh. Việc chặn ánh sáng chói này giúp các nhà khoa học có thể quan sát được những phần ánh sáng sao mờ hơn, phản chiếu bầu khí quyển của các ngoại hành tinh. Các nguyên tố và hợp chất hóa học hấp thụ, phát ra ánh sáng ở các bước sóng đặc trưng cho thành phần của chúng, nghĩa là ánh sáng tiếp xúc với bầu khí quyển của hành tinh mang dấu vết của các nguyên tố tạo nên nó.

Các nhà khoa học lấy ánh sáng này và sử dụng quá trình quang phổ để tìm kiếm “dấu vân tay sinh học”, bao gồm các dấu hiệu sinh học cho thấy các hợp chất hóa học mà các sinh vật sống thở ra hoặc hít vào.

Các hành tinh giống Trái Đất mà HWO hướng tới có thể phát ra ánh sáng mờ hơn khoảng 10 tỷ lần so với ánh sáng từ các ngôi sao của chúng. Có hai cách chính để HWO chặn ánh sáng chói từ ngôi sao. Cách đầu tiên là sử dụng một khối ánh sáng lớn bên ngoài được gọi là bóng sao, khối này bung ra sau khi phóng từ HWO thành một chiếc ô khổng lồ hình hoa hướng dương. Hoặc cách khác là sử dụng một bóng sao bên trong được gọi là vành, tương tự như công cụ mà các nhà khoa học sử dụng để chặn ánh sáng từ quang quyển của mặt trời để nghiên cứu bầu khí quyển mờ ảo bên ngoài, hay vầng hào quang.

Một trong những ý tưởng được đưa ra tại cuộc họp ở Caltech nhằm tăng cường khả năng triệt tiêu ánh sáng từ một ngôi sao là đặt một chiếc gương có thể bị biến dạng bên trong một vành để điều khiển các tia sáng. Dmitry Mawet, thành viên của Nhóm Đánh giá Kỹ thuật HWO (TAG), nói: “Chúng tôi cần làm biến dạng các tấm gương chính xác đến mức picometer”. Ông nói thêm: “Hội thảo đã giúp chúng tôi tìm ra những thiếu sót trong công nghệ và nơi chúng tôi cần phát triển hơn nữa trong thập kỷ tới”.