นาซาเปิดตัวภารกิจ "ไขความลับจักรวาล" ที่มนุษย์ไม่เคยรู้มาก่อน

องค์การนาซา (NASA) กำลังจะสร้างประวัติศาสตร์อีกครั้ง ด้วยการส่งดาวเทียมสังเกตการณ์อวกาศที่ถูกนำมาปรับใช้ใหม่สำหรับภารกิจการสำรวจอวกาศในห้วงลึก เริ่มต้นภารกิจที่อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญต่อความเข้าใจของมนุษย์เกี่ยวกับจักรวาลอันกว้างใหญ่นี้

อดีตดาวเทียมสังเกตการณ์ที่ถูกปรับแต่งใหม่ให้กลายเป็น “กล้องโทรทรรศน์อวกาศ” มีชื่อว่า “แนนซี เกรซ โรมัน” (Nancy Grace Roman) ถูกออกแบบมาเพื่อค้นหาวัตถุในอวกาศที่มีแสงริบหรี่หรือแทบจะมองไม่เห็น โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Nancy Grace Roman ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศด้วยจรวด Falcon Heavy ของ SpaceX เมื่อเวลา 07.26 น. เมื่อวานนี้ (30 สิงหาคม) ตามเวลาท้องถิ่นของสหรัฐฯ โดยปล่อยตัวออกจากศูนย์อวกาศเคนเนดี ในรัฐฟลอริดาและในเวลาอันรวดเร็วก็สามารถเข้าสู่วงโคจรได้ในอีกประมาณ 10 นาทีต่อมา

กล้องโทรทรรศน์อวกาศ Nancy Grace Roman ทำอะไรได้ ?

นาซา กำหนดให้ภารกิจสำรวจนี้เป็นภารกิจระยะยาวที่จะดำเนินการต่อเนื่องเป็นเวลา 5 ปี โดยนาซาหวังให้กล้องโทรทรรศน์ Nancy Grace Roman ที่มีขนาดประมาณรถบัสนี้ สามารถช่วยตอบคำถามเกี่ยวกับปริศนาที่ยังค้างคาอยู่ของจักรวาล ทั้งเรื่อง “พลังงานมืด” ซึ่งในความเข้าใจของมนุษย์มันคือแรงผลักให้จักรวาลขยายตัวเร็วขึ้นอย่างไม่สามารถอธิบายได้ รวมถึงเรื่องของ “สสารมืด” ซึ่งมีบทบาทในการสร้างโครงสร้างของจักรวาลแต่ยังไม่สามารถมองเห็นได้โดยตรง 

นอกจากนี้ Nancy Grace Roman ยังอาจช่วยให้นักดาราศาสตร์ค้นพบกาแล็กซี “ที่ไม่เคยพบมาก่อน” หรือแม้แต่ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ รวมถึง ดาวเคราะห์พเนจรที่ไม่ได้โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงใดเลยก็ได้เช่นกัน 

จาเร็ด ไอแซกแมน ผู้บริหาร NASA กล่าวว่าเมื่อวันที่ 21 เมษายน ที่ผ่านมาซึ่งเป็นวันที่นาซาเปิดตัวกล้องโทรทรรศน์ Nancy Grace Roman ที่เพิ่งสร้างเสร็จสมบูรณ์ว่า…

“Nancy Grace Roman  จะมอบแผนที่จักรวาลฉบับใหม่ให้กับโลกของเรา”

อีกหนึ่งสิ่งที่น่าสนใจคือ กล้องโทรทรรศน์ Nancy Grace Roman มีความสามารถในการสำรวจที่รวดเร็วกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศ Hubble มากกว่า 1,000 เท่า และ Nancy Grace Roman จะสามารถสร้างข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ในรูปแบบที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง อย่างที่กล้อง Hubble และกล้อง James Webb ไม่สามารถทำได้มาก่อน และเมื่อกล้องทั้ง 3 ตัวนี้ของนาซาทำงานประสานกัน ก็จะช่วยเสริมให้ภารกิจการวาดภาพจักรวาลของนาซามีความสมบูรณ์ยิ่งขึ้น และช่วยเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับจักรวาลนี้ได้ดีขึ้นด้วย 

เดิมทีภารกิจของ กล้องโทรทรรศน์ Nancy Grace Roman ถูกวางไว้เป็นเวลา 5 ปี แต่ก็มีความเป็นไปได้ที่จะได้รับการขยายเวลาออกไปสูงสุดถึง 10 ปี และจากความสำเร็จนี้ หลังจากที่เมื่อวานนาซาได้ส่งกล้อง Nancy Grace Roman ขึ้นสู่อวกาศ ประธานาธิบดีโดนัลด์ ทรัมป์ ได้โทรศัพท์เข้ามาระหว่างการแถลงข่าวเพื่อแสดงความยินดีกับทีมงานของ Nancy Grace Roman โดยที่ทรัมป์เรียกภารกิจนี้ว่าเป็น “ความสำเร็จครั้งยิ่งใหญ่” และกล่าวว่าสหรัฐฯ เป็นประเทศที่ร้อนแรงที่สุดในอวกาศไปแล้ว 

นาซากับการ “ไขปริศนาลึกลับของจักรวาล”

แม้นาซาจะพยายามไขความลึกลับของจักรวาลมาโดยตลอด แต่ต้องยอมรับว่าการถือกำเนิดของ กล้องโทรทรรศน์ Nancy Grace Roman ถือเป็นใบเบิกทางสู่ความสำเร็จในการไขความลึกลับของจักรวาลที่สำคัญ 

ตลอดภารกิจ 5 ปี กล้องโทรทรรศน์ Nancy Grace Roman จะช่วยค้นพบกาแล็กซีจำนวนหลายพันล้านแห่ง รวมถึงซูเปอร์โนวาหรือดาวฤกษ์ระเบิดหลายพันดวงและดาวฤกษ์อีกหลายหมื่นล้านดวงที่ยังไม่ถูกค้นพบ เพราะการระเบิดของดาวฤกษ์ที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว จนกล้องโทรทรรศน์ในรุ่นก่อนๆ มักพลาดเหตุการณ์เหล่านี้ไป แต่ Nancy Grace Roman มีมุมมองแบบ “พาโนรามา” ที่จะช่วยให้สามารถมองเห็นซูเปอร์โนวาหลายดวงได้พร้อมกันอย่างน่าทึ่ง 

นาซา กล่าวว่าซูเปอร์โนวาทำหน้าที่เสมือน “เทียนของจักรวาล” (Cosmic candles) ที่ช่วยให้นักดาราศาสตร์ติดตามแรงลึกลับที่เรียกว่า “พลังงานมืด” และทำความเข้าใจว่ามันมีส่วนอย่างไรต่อการเร่งตัวของการขยายตัวของจักรวาล

ย้อนไปในช่วงปี 1920 นักดาราศาสตร์ที่ชื่อว่า จอร์จ เลอแม็ทร์ และ เอ็ดวิน ฮับเบิล ค้นพบว่าจักรวาลกำลังขยายตัวนับตั้งแต่กำเนิดเมื่อประมาณ 13,800 ล้านปีก่อน แต่การวิจัยในช่วงหลังจากนั้นประมาณปี 1990 พบว่า เมื่อประมาณ 6,000 ล้านปีก่อน มีบางสิ่งทำให้การขยายตัวของจักรวาลเร่งความเร็วขึ้น และจนถึงทุกวันนี้นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าสาเหตุคืออะไร เช่นเดียวกับ “สสารมืด” ที่ยังไม่เคยถูกค้นพบโดยตรง แต่เชื่อกันว่ามันคิดเป็นประมาณ 85% ของสสารทั้งหมดในจักรวาลและมีบทบาทช่วยยึดดาวฤกษ์และกาแล็กซีให้อยู่ในวงโคจรที่เสถียร

ดังนั้นเพื่อศึกษาพลังงานมืด Nancy Grace Roman จะวัดว่าแรงโน้มถ่วงทำให้แสงโค้งงอได้อย่างไรเมื่อเดินทางผ่านระยะทางมหาศาลในจักรวาล และจากข้อมูลที่กล้อง Nancy Grace Roman จะเก็บมาได้นี้จะช่วยให้สามารถสร้างแผนที่สสารมืด 3 มิติ ไปพร้อมกันได้ด้วย 

คำถามคือทำไมเราต้องไขปริศนาเกี่ยวกับพลังงานมืด ?

นั่นก็เพราะว่า การไขความจริงเกี่ยวกับพลังงานมืดและสสารมืดอาจช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจว่า จักรวาลประกอบด้วยอะไร การขยายตัวของมันเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรตลอดช่วงเวลาที่ผ่านมา และท้ายที่สุดแล้ว แรงโน้มถ่วงอาจมีกฎบางอย่างที่แตกต่างจากที่มนุษย์เข้าใจอยู่ในปัจจุบันหรือไม่ รวมไปถึงสุดท้ายแล้ว อาจทำให้นักดาราศาสตร์ทราบว่า จักรวาลที่เรากำลังอยู่นี้ทำงานแตกต่างจากสิ่งที่มนุษย์คิดมาตลอดหรือไม่ด้วย 

และแน่นอนว่าประชาชนทั่วไปอย่างเราก็จะสามารถเข้าถึงข้อมูลและดูความคืบหน้าการทำงานของกล้อง Nancy Grace Roman ได้ทันทีที่ผ่านการประมวลผลบนโลก ซึ่งจะกลายเป็นคลังข้อมูลมหาศาลที่นักดาราศาสตร์ หรือ ผู้ที่สนใจ สามารถนำไปใช้ค้นหาคำตอบของคำถามเกี่ยวกับจักรวาลได้อีกนับไม่ถ้วน

ก้าวแรกของการหา “สิ่งมีชีวิตนอกโลก”

ในกล้องโทรทรรศน์ Nancy Grace Roman นอกจากจะมีเครื่องมีอที่เรียกว่า Wide Field Instrument หรือ เครื่องมือสำหรับวัดภาพมุมกว้าง ที่มีขอบเขตการมองเห็นมากกว่ากล้องรุ่นเก่าอย่าง Hubble ถึง 100 เท่าแล้ว กล้อง Nancy Grace Roman ยังติดตั้งอุปกรณ์ที่เรียกว่า “โคโรนากราฟ” (Coronagraph) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่นักดาราศาสตร์ใช้เพื่อบดบังแสงเจิดจ้าที่มาจากดาวฤกษ์ และทำให้สามารถมองเห็นรายละเอียดที่จางกว่ามาก เช่น ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อื่นได้ 

ตัวอย่างเช่น หากมองโลกและดวงอาทิตย์จากระยะไกลมากในอวกาศ โลกกับดวงอาทิตย์จะดูเหมือนอยู่ใกล้กันมากแต่ในความเป็นจริงกลับอยู่ห่างกันเป็นระยะทางนับล้านปีแสง และเพราะแสงอันเจิดจ้าของดวงอาทิตย์จะกลบแสงจากโลกจนแทบมองไม่เห็น และทำให้การทำงานของนักดาราศาสตร์ยากมากขึ้น

ดังนั้นแล้วเมื่อใช้อุปกรณ์โคโรนากราฟ บนกล้อง Nancy Grace Roman ก็จะทำหน้าที่เป็นเหมือนเกราะกำบังแสงดาวฤกษ์ และช่วยนักดาราศาสตร์ตรวจจับดาวเคราะห์ที่ปกติยากจะมองเห็นรอบดาวฤกษ์ดวงอื่น โดยที่อาจทำให้มองเห็นแสงจากดาวเคราะห์ขนาดใกล้เคียงดาวพฤหัสบดี หรืออาจถึงขนาดดาวเสาร์ที่อยู่ใกล้ดาวฤกษ์ดวงอื่นและอาจตรวจจับแสงที่สะท้อนจากยอดเมฆบนดาวเคราะห์เหล่านั้นได้ด้วย

นาซาระบุว่า หากโคโรนากราฟ ของกล้อง Nancy Grace Roman ทำงานได้ตามที่คาดหวัง เทคโนโลยีนี้อาจกลายเป็นก้าวสำคัญในการพัฒนากล้องสังเกตการณ์อวกาศรุ่นต่อไปที่เรียกว่า Habitable Worlds Observatory ได้ 

เพราะสำหรับ Habitable Worlds Observatory ขณะนี้ ยังเป็นเพียงแนวคิดของ NASA แต่หากพัฒนาได้สำเร็จ มันจะเป็นกล้องสังเกตการณ์อวกาศอันแรกที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อถ่ายภาพดาวเคราะห์ที่มีลักษณะคล้ายโลก และค้นหาสัญญาณทางเคมีที่อาจบ่งชี้ถึงสิ่งมีชีวิตในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์เหล่านั้น ซึ่งนาซา เคยกล่าวไว้ว่า “แม้เราจะยังไปไม่ถึงจุดนั้นด้วย แต่เราจะไปถึงจุดนั้นได้ เพราะกล้อง Nancy Grace Roman” 

ทั้งนี้ คาดว่ากล้องโทรทรรศน์ Nancy Grace Roman จะส่ง “ภาพแรก” กลับมาในเดือนมกราคมที่จะถึงนี้ ก่อนเริ่มการสำรวจจักรวาลครั้งใหญ่