นาซาเตรียมปล่อยกล้องอวกาศโรมัน 30 ส.ค. นี้ ไขปริศนาจักรวาล

วันที่ 30 สิงหาคมนี้ องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐฯ หรือ NASA เตรียมการปล่อยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ แนนซี เกรซ โรมัน (Nancy Grace Roman Space Telescope) ขึ้นสู่ห้วงอวกาศ โดยกล้องจะออกเดินทางด้วยจรวด Falcon Heavy ของบริษัท SpaceX จากศูนย์อวกาศเคนเนดี รัฐฟลอริดา มุ่งหน้าสู่จุดลากรานจ์ที่ 2 (L2) ซึ่งห่างจากโลกประมาณ 1.5 ล้านกิโลเมตร เพื่อเริ่มต้นภารกิจครั้งประวัติศาสตร์ในการไขความลับของจักรวาล 

◾️ขีดความสามารถที่เหนือกว่าเพื่อการสำรวจขนาดมหึมา◾️

กล้องโทรทรรศน์อวกาศโรมันได้รับการออกแบบมาเพื่อเน้นการสำรวจในมุมกว้าง ซึ่งแตกต่างจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ที่เน้นการเจาะลึกในพื้นที่แคบ โดยกล้องโรมันมีขอบเขตการมองเห็นกว้างกว่ากล้องฮับเบิลถึง 100 เท่า คาดว่าระยะเวลาการทำงาน 5 ปีของภารกิจหลัก 

กล้องตัวนี้จะสามารถบันทึกภาพท้องฟ้าได้มากกว่าที่กล้องฮับเบิลทำไว้ตลอด 30 ปีแรกถึง 50 เท่า ทำให้นักวิทยาศาสตร์คาดหวังว่าจะสามารถทำแผนที่ดาวฤกษ์ได้กว่า 2 หมื่นล้านดวง วัดค่าแสงจากกาแล็กซีมากกว่า 1 พันล้านแห่ง และค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงใหม่ได้มากถึง 2 แสนดวง

◾️โครงสร้างกระจกเงาและการควบคุมอุณหภูมิขั้นสูง◾️

โครงสร้างส่วนหน้าของกล้องโรมันเปรียบเสมือนส่วนหัวของยานที่บรรจุอุปกรณ์รวมแสงหลัก โดยมีกระจกเงาปฐมภูมิขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 เมตร ซึ่งเป็นขนาดเดียวกับกระจกของกล้องฮับเบิล และมีกระจกเงาทุติยภูมิขนาดเล็กกว่า 0.5 เมตรอยู่ด้านหน้า กระจกทั้ง 2 บานนี้จะถูกควบคุมให้อยู่ในอุณหภูมิต่ำประมาณลบ 7 องศาเซลเซียส เพื่อป้องกันไม่ให้ความร้อนจากตัวกล้องไปรบกวนการตรวจวัดแสงทางดาราศาสตร์ 

นอกจากนี้ยังมีฝาครอบแผงรับแสงแบบเปิดปิดได้ (DAC) ติดตั้งอยู่ที่ส่วนหน้าสุด ซึ่งจะเปิดออกเมื่อเข้าสู่วงโคจรเพื่อป้องกันแสงรบกวนภายนอกและปกป้องระบบทัศนศาสตร์ตลอดภารกิจ

◾️แผงพลังงานและเกราะป้องกันความร้อนสองประสิทธิภาพ◾️

บริเวณด้านข้างของตัวกล้องได้รับการติดตั้งระบบแผงโซลาร์เซลล์และเกราะป้องกันแสงอาทิตย์ (SASS) ซึ่งประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์จำนวน 6 แผง โดยแผงโซลาร์เซลล์ 2 แผงจะยึดติดอยู่กับตัวยานอย่างถาวร ขณะที่อีก 4 แผงจะกางออกหลังจากที่ยานเข้าสู่วงโคจรเรียบร้อยแล้ว 

แผงเหล่านี้จะทำมุมเอียงเข้าหาดวงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าสำหรับป้อนให้กับระบบคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ทั้งหมด พร้อมทั้งทำหน้าที่เป็นร่มเงาช่วยลดความร้อนจากแสงแดด เพื่อรักษาอุณหภูมิของอุปกรณ์ตรวจวัดให้เย็นจัดตามเกณฑ์การใช้งาน

◾️กล้องอินฟราเรดมุมกว้าง หัวใจของการค้นหา◾️

อุปกรณ์หลักที่เป็นหัวเรือใหญ่ของภารกิจนี้คือ กล้องสำรวจมุมกว้าง (Wide Field Instrument หรือ WFI) ซึ่งเป็นกล้องอินฟราเรดทรงพลังที่สามารถถ่ายภาพท้องฟ้าในแต่ละครั้งได้กว้างกว่าขนาดของดวงจันทร์เต็มดวงเมื่อมองจากโลก การทำงานอาศัยระบบเซนเซอร์ตรวจจับที่เรียงตัวเป็นแนวโค้งจำนวน 18 ชุด โดยแต่ละชุดมีความละเอียดมากกว่า 16 ล้านพิกเซล ช่วยให้สามารถจับสัญญาณแสงจากแหล่งกำเนิดในอวกาศแล้วแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าเพื่อสร้างเป็นภาพถ่ายที่ละเอียดสูง 

โดยคาดว่าข้อมูลเหล่านี้จะทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจโครงสร้างและการกระจายตัวของสสารในจักรวาล รวมถึงค้นหาเบาะแสเกี่ยวกับพลังงานมืดอันเป็นปริศนาของฟิสิกส์ยุคใหม่

◾️อุปกรณ์โคโรนากราฟ แว่นตาดวงดาวเผยโลกใบใหม่◾️

อีกหนึ่งเทคโนโลยีที่เป็นจุดเด่น คือ โคโรนากราฟ (Coronagraph) อุปกรณ์พิเศษที่ได้รับฉายาว่าแว่นตาดวงดาว ซึ่งทำหน้าที่บดบังแสงสว่างจ้าจากดาวฤกษ์ เพื่อช่วยให้มองเห็นแสงที่ริบหรี่จากดาวเคราะห์บริวารที่โคจรอยู่รอบๆ ได้อย่างชัดเจน เทคโนโลยีนี้ทำงานร่วมกับกระจกเงาปรับรูปทรงได้สองบานที่ติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมขนาดจิ๋วจำนวนหลายพันตัว ซึ่งสามารถปรับแต่งพื้นผิวกระจกได้แบบเรียลไทม์เพื่อแก้ไขความคลาดเคลื่อนของแสงในระดับที่เล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของดีเอ็นเอ

จูลี แมกเอ็นเนอรี (Julie McEnnery) หัวหน้านักวิทยาศาสตร์โครงการโรมัน อธิบายเปรียบเทียบการทำงานของระบบนี้ว่าเหมือนการทำเรื่องมหัศจรรย์ด้วยหลักการฟิสิกส์ โดยใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติคลื่นแสงในการหักล้างแสงรบกวนจากดาวฤกษ์ เพื่อให้สามารถจับภาพดาวเคราะห์ดวงอื่นที่อยู่ใกล้เคียงได้ 

สำหรับระบบนี้จะช่วยเปิดทางให้ยานสามารถถ่ายภาพดาวเคราะห์ขนาดใหญ่เท่าดาวพฤหัสบดีที่โคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ อีกทั้งยังเป็นก้าวสำคัญในการทดสอบเทคโนโลยีเพื่อเตรียมความพร้อมสำหรับกล้องโทรทรรศน์สำรวจโลกที่อยู่อาศัยได้ในอนาคต

◾️ระบบสื่อสารเสาอากาศกำลังส่งสูงรับส่งข้อมูลทันใจ◾️

เสาอากาศกำลังส่งสูง (High-Gain Antenna หรือ HGA) ขนาด 1.8 เมตร ที่ติดตั้งอยู่ส่วนบนของยาน จะทำหน้าที่เป็นช่องทางหลักในการเชื่อมโยงข้อมูลกับสถานีภาคพื้นดินบนโลก โดยสามารถส่งผ่านข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ด้วยความเร็วสูงถึง 500 เมกะบิตต่อวินาที 

ตัวเสาอากาศเชื่อมต่อกับระบบขับเคลื่อนที่ช่วยให้จานรับสัญญาณสามารถหมุนปรับทิศทางเพื่อล็อกพิกัดกับสถานีบนโลกได้ตลอดเวลา แม้ว่าตัวกล้องกำลังหันไปสำรวจท้องฟ้าในทิศทางอื่นก็ตาม เพื่อให้มั่นใจว่าข้อมูลดาราศาสตร์จำนวนมหาศาลจะถูกส่งกลับมาศึกษาวิจัยได้อย่างปลอดภัย

และด้วยการทำงานประสานกันของทุกระบบและนวัตกรรมอันล้ำสมัยเหล่านี้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศโรมันจึงมีความพร้อมอย่างเต็มที่ในการเริ่มต้นภารกิจสำรวจจักรวาล ณ จุดลากรานจ์ที่ 2 เพื่อร่วมเปิดประตูสู่การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ครั้งใหม่ที่จะพลิกโฉมหน้าวงการดาราศาสตร์ไปตลอดกาล