จีนเตรียมส่ง "ซุนเทียน" กล้องโทรทรรศน์อวกาศยักษ์ท้าชนฮับเบิลด้วยมุมมองกว้างกว่า 300 เท่า

จีนกำลังก้าวเข้าใกล้อีกหนึ่งหมุดหมายสำคัญด้านวิทยาศาสตร์อวกาศ หลังนักวิทยาศาสตร์เสร็จสิ้นการจำลองการสังเกตการณ์อย่างเต็มรูปแบบของ กล้องโทรทรรศน์อวกาศจีน (Chinese Space Station Telescope หรือ CSST) หรือที่รู้จักกันในชื่อ ซุนเทียน (Xuntian) ซึ่งแปลตรงตัวว่าการเดินทางสู่สวรรค์ เพื่อเตรียมความพร้อมก่อนการปล่อยขึ้นสู่วงโคจรในช่วงไม่เร็วไปกว่าปลายปี 2026 และมีแนวโน้มชัดเจนว่าจะเกิดขึ้นในปี 2027 พร้อมกับการทำงานร่วมกับสถานีอวกาศ เทียนกง (Tiangong) ของจีน 

ซุนเทียนเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศขนาดใหญ่ใกล้เคียงรถบัส ติดตั้งกระจกหลักเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 เมตร ซึ่งมีขนาดเล็กกว่ากระจกของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเล็กน้อย แต่เจ้าหน้าที่อวกาศจีนย้ำว่า ประสิทธิภาพโดยรวมของซุนเทียนในด้านการสำรวจท้องฟ้า จะเหนือกว่าฮับเบิลอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะในด้าน มุมมองภาพ (Field of View) ที่กว้างกว่าประมาณ 300-350 เท่า

หัวใจสำคัญของซุนเทียน คือ กล้องถ่ายภาพความละเอียดสูงถึง 2.5 กิกะพิกเซล ซึ่งจะทำให้สามารถถ่ายภาพท้องฟ้าได้ครอบคลุมพื้นที่ราว 40 เปอร์เซ็นต์ ของท้องฟ้าทั้งหมด ตลอดอายุภารกิจประมาณ 10 ปี ครอบคลุมช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ 255-1,000 นาโนเมตร ตั้งแต่ใกล้อัลตราไวโอเลตไปจนถึงใกล้อินฟราเรด พร้อมให้ภาพที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่และเชิงมุมสูง เหมาะสำหรับการศึกษาวัตถุท้องฟ้าหลากหลายประเภท

ก่อนเข้าสู่ขั้นตอนการปล่อย ทีมวิจัยจาก หอดูดาวแห่งชาติภายใต้สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งประเทศจีน (National Astronomical Observatories of China หรือ NAOC) ได้พัฒนาระบบจำลองการสังเกตการณ์แบบครบวงจร ครอบคลุมทั้งระบบเลนส์ ระบบตรวจจับ และระบบการสังเกตการณ์ เพื่อจำลองสภาวะการทำงานจริงของกล้องในอวกาศ และประเมินประสิทธิภาพโดยรวมของภารกิจ ผลการศึกษาดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Research in Astronomy and Astrophysics ในช่วงต้นเดือนมกราคมที่ผ่านมา

กล้องโทรทรรศน์อวกาศซุนเทียนได้รับการออกแบบด้วยโครงสร้างแบบ นอกแกน (Off-axis design) ที่ปราศจากสิ่งกีดขวางบริเวณหน้ากระจก ช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาการเลี้ยวเบนจากโครงสร้างรองรับกระจก ทำให้ฟังก์ชันการกระจายจุด (Point Spread Function หรือ PSF) มีความคงที่สูง คุณสมบัตินี้ถือว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวัด แรงเฉือนจากเลนส์ความโน้มถ่วงแบบอ่อน (Weak Gravitational Lensing) ซึ่งเป็นเครื่องมือหลักในการศึกษาสสารมืดและพลังงานมืด

ภารกิจทางวิทยาศาสตร์หลักของ CSST คือ การสำรวจจักรวาลด้วยภาพหลายย่านความถี่ความละเอียดสูงในพื้นที่ขนาดใหญ่ ควบคู่กับการวิเคราะห์สเปกตรัมแบบไร้ช่องรับแสง โดยจะมุ่งเน้นบริเวณละติจูดกาแล็กซีและสุริยวิถีระดับกลางถึงสูง ตลอดระยะเวลา 10 ปี กล้องจะครอบคลุมพื้นที่ท้องฟ้าประมาณ 17,500 ตารางองศา และสามารถตรวจจับแหล่งกำเนิดแสงจุดได้ที่ค่าความสว่างจำกัดระดับ 5σ ประมาณ 26 แมกนิจูด (AB mag) ในย่านความถี่ g และ r ซึ่งจัดอยู่ในระดับการสำรวจท้องฟ้าลึกที่มีความสามารถแข่งขันสูงในระดับโลก

ในเชิงปฏิบัติการ กล้องโทรทรรศน์อวกาศซุนเทียนจะถูกปล่อยขึ้นสู่วงโคจรด้วยจรวด ลองมาร์ช 5บี (Long March 5B) และจะโคจรอย่างอิสระในวงโคจรต่ำของโลก โดยมีระยะวงโคจรที่แตกต่างจากสถานีอวกาศเทียนกงเล็กน้อย แต่ยังคงสามารถ เชื่อมต่อกับสถานีอวกาศได้เป็นระยะ ตามแผนที่เผยแพร่โดยสถานีโทรทัศน์กลางแห่งประเทศจีน ซีซีทีวี (CCTV) แนวคิดนี้เปิดโอกาสให้นักบินอวกาศจีนสามารถปฏิบัติภารกิจนอกยานเพื่อซ่อมบำรุง อัปเกรด หรือแก้ไขปัญหาของกล้องได้ในอนาคต คล้ายกับที่นักบินอวกาศขององค์การนาซาเคยซ่อมบำรุงกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลมาแล้วถึง 5 ครั้ง ระหว่างปี 1993-2009 

นักดาราศาสตร์ประเมินว่า ข้อมูลจากซุนเทียนจะสร้างคุณูปการอย่างมากต่อหลายสาขา ตั้งแต่จักรวาลวิทยา การก่อตัวและวิวัฒนาการของกาแล็กซี การศึกษาทางช้างเผือก ดาวฤกษ์ ระบบดาวเคราะห์ ไปจนถึงการไขปริศนาเรื่อง สสารมืดและพลังงานมืด ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจของเอกภพ

และที่สำคัญ การสังเกตการณ์ของ CSST จะทำงานในลักษณะเสริมพลังให้กับโครงการระดับโลกอื่น ๆ ที่กำลังดำเนินการในช่วงเวลาใกล้เคียงกัน ไม่ว่าจะเป็น หอดูดาว เวรา ซี. รูบิน (Vera C. Rubin Observatory), กล้องโทรทรรศน์อวกาศ ยูคลิด (Euclid Space Telescope) ของยุโรป และ กล้องโทรทรรศน์อวกาศ แนนซี เกรซ โรมัน (Nancy Grace Roman Space Telescope) ของสหรัฐอเมริกา ช่วยเพิ่มมิติของข้อมูลและความแม่นยำในการทำความเข้าใจโครงสร้างและวิวัฒนาการของจักรวาล