Theo thông tin từ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và hãng thông tấn Tân Hoa Xã, chiếc kính viễn vọng này có tổng khối lượng hơn 6.000 tấn và được thiết kế với khả năng điều khiển hướng hoàn toàn. Sau khi hoàn thành vào năm 2028, đây sẽ trở thành một trong những kính viễn vọng vô tuyến điều hướng được lớn nhất thế giới.
Công trình nằm trong một thung lũng thuộc dãy núi Thiên Sơn ở phía tây bắc Trung Quốc và là hạng mục trung tâm của dự án Kính viễn vọng vô tuyến Qitai (QTT). Mục tiêu của dự án là kết hợp diện tích thu tín hiệu lớn, độ nhạy cao cùng khả năng cơ động của toàn bộ hệ thống ăng-ten, qua đó cho phép các nhà khoa học theo dõi chính xác nhiều khu vực khác nhau trên bầu trời.
Theo truyền thông Trung Quốc, giai đoạn xây dựng dân dụng chính của dự án đã hoàn thành vào tháng 6/2025. Đây được xem là cột mốc quan trọng, mở đường cho quá trình lắp đặt các thiết bị khoa học, hệ thống cơ khí và những đợt thử nghiệm kỹ thuật trước khi công trình chính thức đi vào vận hành. QTT cũng được giới thiệu là cơ sở hạ tầng khoa học quốc gia quy mô lớn đầu tiên được xây dựng tại Tân Cương.
Điểm đặc biệt của kính viễn vọng vô tuyến Qitai
Về mặt kỹ thuật, kính viễn vọng sở hữu gương phản xạ chính hình parabol với đường kính lên tới 110 mét. Bề mặt kim loại khổng lồ này có nhiệm vụ thu nhận các bức xạ vô tuyến từ không gian. Khác với kính thiên văn quang học sử dụng ánh sáng nhìn thấy được, kính viễn vọng vô tuyến ghi nhận những tín hiệu điện từ có bước sóng dài hơn rất nhiều, cho phép các nhà nghiên cứu quan sát những hiện tượng mà mắt thường hoặc kính thiên văn quang học không thể phát hiện.
Thông qua các tín hiệu vô tuyến thu được, các nhà khoa học có thể nghiên cứu nhiều đối tượng khác nhau trong vũ trụ như sao xung (sao neutron), các đám mây khí giữa các vì sao, thiên hà xa xôi, vùng hình thành sao hay những cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ. Những dữ liệu này đóng vai trò quan trọng trong việc tìm hiểu nguồn gốc, quá trình tiến hóa và cấu trúc của vũ trụ.
Việc quan sát sao xung giúp các nhà khoa học có thể tìm kiếm dấu vết của những hiện tượng vật lý đang diễn ra trong vũ trụ.
Một trong những điểm khác biệt lớn nhất của QTT nằm ở khả năng điều chỉnh hướng quan sát. Trong khi nhiều kính viễn vọng vô tuyến cỡ lớn trên thế giới sử dụng kết cấu cố định, toàn bộ ăng-ten của QTT có thể xoay chuyển để hướng tới các mục tiêu khác nhau trên bầu trời. Điều này giúp các nhà thiên văn theo dõi một nguồn phát sóng vô tuyến trong thời gian dài hơn, đồng thời thực hiện các chương trình quan sát yêu cầu tính liên tục và lặp lại cao.
Hệ thống được thiết kế theo cấu trúc Gregorian, một dạng kiến trúc quang học thường được sử dụng trên các kính viễn vọng vô tuyến hiện đại. Điểm đáng chú ý là bề mặt phản xạ chính có khả năng tự hiệu chỉnh các biến dạng do trọng lực gây ra trong quá trình di chuyển. Đây là yêu cầu kỹ thuật đặc biệt quan trọng đối với các thiết bị có kích thước khổng lồ, bởi chỉ một sai lệch rất nhỏ trên bề mặt phản xạ cũng có thể làm suy giảm đáng kể chất lượng tín hiệu thu được.
Theo các thông số kỹ thuật được công bố, QTT sẽ hoạt động trên dải tần rộng từ 150 MHz đến 115 GHz. Dải tần này cho phép kính viễn vọng phục vụ nhiều mục đích nghiên cứu khác nhau trong lĩnh vực thiên văn học vô tuyến. Hệ thống được lên kế hoạch vận hành ở các chế độ quan sát sao xung, nghiên cứu vạch phổ, phát xạ liên tục và giao thoa đường cơ sở rất dài (VLBI).
VLBI là một trong những kỹ thuật quan sát tiên tiến nhất hiện nay. Phương pháp này kết hợp dữ liệu từ nhiều kính viễn vọng vô tuyến nằm cách xa nhau hàng nghìn kilomet để tạo ra độ phân giải tương đương với một kính viễn vọng có kích thước bằng khoảng cách giữa các trạm quan sát. Nhờ đó, các nhà khoa học có thể nghiên cứu những vật thể cực nhỏ hoặc ở khoảng cách rất xa với độ chi tiết cao.
Vì sao lại xây dựng kính viễn vọng ở vùng núi cao?
Việc lựa chọn huyện Qitai làm địa điểm xây dựng dự án không phải là ngẫu nhiên. Theo Đài quan sát thiên văn Tân Cương, khu vực này nằm ở độ cao trung bình khoảng 1.760 mét so với mực nước biển và cách xa các trung tâm đô thị lớn. Đây là những điều kiện đặc biệt thuận lợi đối với thiên văn học vô tuyến.
Trong lĩnh vực này, nhiễu điện từ từ các thiết bị điện tử, hệ thống viễn thông hoặc mạng lưới phát sóng dân dụng có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng quan sát. Các tín hiệu vô tuyến từ vũ trụ thường rất yếu, do đó môi trường có mức nhiễu thấp đóng vai trò quan trọng không kém kích thước của chính ăng-ten thu sóng.
Ngoài lợi thế về môi trường điện từ, vị trí nằm trong thung lũng cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng nền móng, hệ thống phụ trợ và các cơ sở vận hành quy mô lớn. Địa hình tự nhiên tại đây giúp giảm tác động từ môi trường bên ngoài và hỗ trợ duy trì sự ổn định cho toàn bộ công trình.
Việc ở xa khu dân cư giúp chiếc kính viễn vọng này dễ dàng quan sát các vì sao trong tương lai.
Theo China Daily, chiều cao của hệ thống vượt quá một tòa nhà 35 tầng, trong khi diện tích bao phủ tương đương khoảng 23 sân bóng rổ. Quy mô đồ sộ này phản ánh mức độ phức tạp của dự án cũng như tham vọng của Trung Quốc trong việc mở rộng năng lực nghiên cứu thiên văn.
Bên cạnh nhiệm vụ nghiên cứu khoa học, dự án cũng được kỳ vọng sẽ trở thành một trung tâm giáo dục và phổ biến kiến thức thiên văn. Theo Tân Hoa Xã, khu phức hợp sẽ bao gồm các không gian dành cho hoạt động giao lưu cộng đồng, giúp công chúng hiểu rõ hơn về cách các nhà khoa học sử dụng sóng vô tuyến để nghiên cứu vũ trụ.
Kính viễn vọng vô tuyến củng cố chiến lược khoa học của Trung Quốc.
Sự xuất hiện của QTT diễn ra trong bối cảnh Trung Quốc liên tục mở rộng hạ tầng nghiên cứu thiên văn trong những năm gần đây. Nước này hiện đang vận hành FAST, kính viễn vọng vô tuyến khẩu độ 500 mét đặt tại tỉnh Quý Châu. Tuy nhiên, FAST là một hệ thống cố định nên phạm vi quan sát bị giới hạn bởi hướng của chảo thu sóng.
Ngược lại, QTT được thiết kế để có thể xoay chuyển toàn bộ ăng-ten, cho phép theo dõi nhiều khu vực hơn trên bầu trời.
Thách thức kỹ thuật lớn nhất nằm ở việc điều khiển một cấu trúc nặng hơn 6.000 tấn di chuyển chính xác trong khi vẫn duy trì độ ổn định của toàn bộ hệ thống. Các kỹ sư phải đảm bảo bề mặt phản xạ luôn giữ được hình dạng gần như hoàn hảo trong suốt quá trình vận hành.
Chính yêu cầu cân bằng giữa kích thước khổng lồ, khả năng cơ động và độ chính xác cực cao đã khiến những kính viễn vọng vô tuyến điều hướng cỡ lớn như QTT trở nên hiếm gặp trên thế giới.
Đối với giới thiên văn học, công trình này không chỉ là một kính viễn vọng khổng lồ giữa núi non Tân Cương mà còn là một "tai nghe vũ trụ" giúp con người tiếp cận những hiện tượng không thể quan sát bằng ánh sáng thông thường.