กล้องโทรทรรศน์อวกาศแห่งอนาคต: เมื่อนาซ่าคิดจะ "บังแสงดาว" เพื่อตามหาโลกคล้ายมนุษย์ต่างดาว 🔭
เคยไหมที่ต้องใช้มือบังแสงอาทิตย์จ้าๆ เพื่อให้มองเห็นสิ่งอื่นได้ชัดขึ้น? ถ้าเคย คุณจะต้องทึ่งกับแผนการล่าสุดของนาซ่า ที่กำลังจะนำแนวคิดนี้ไปใช้ในระดับอวกาศ เพื่อตามล่าดาวเคราะห์ที่อาจมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่!
HOEE: หอสังเกตการณ์ไฮบริดเพื่อการค้นหาดาวเคราะห์คล้ายโลก
นักวิทยาศาสตร์จากองค์การอวกาศสหรัฐฯ (NASA) และสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech) กำลังพัฒนากล้องโทรทรรศน์รูปแบบใหม่ที่เรียกว่า Hybrid Observatory for Earth-like Exoplanets (HOEE) หัวใจหลักของโครงการนี้คือ "ที่บังแสงดาว" (starshade) ขนาดใหญ่ เส้นผ่านศูนย์กลางถึง 100 เมตร ซึ่งจะถูกส่งไปโคจรเหนือชั้นบรรยากาศของเรา ที่ระยะห่างประมาณ 175,000 กิโลเมตร ระหว่างโลกกับดวงจันทร์
หลักการทำงาน: สร้าง "สุริยุปราคาเทียม" เพื่อเผยดาวเคราะห์จิ๋ว
แนวคิดเบื้องหลัง HOEE นั้นเรียบง่ายแต่ทรงพลังครับ นักดาราศาสตร์อย่าง วลาดิเมียร์ ไอราเปเทียน (Vladimir Airapetian) อธิบายว่า เป้าหมายคือการ "สร้างสุริยุปราคาเทียม" (artificial eclipse) เพื่อให้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินอันทรงพลัง สามารถมองเห็นแสงสะท้อนอันริบหรี่ของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ (exoplanets) ที่อาจมีลักษณะคล้ายโลกได้ชัดเจนยิ่งขึ้น
"เราต้องการสร้างหอสังเกตการณ์แบบไฮบริด ที่มีกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ภาคพื้นดิน คอยสังเกตการณ์ระบบดาวเคราะห์นอกระบบในย่านแสงที่ตามองเห็น" ไอราเปเทียนกล่าว "ความท้าทายคือการบังแสงจากดาวฤกษ์แม่ เพื่อเปิดเผยให้เห็นดาวเคราะห์ที่อาจจะจางกว่าดาวฤกษ์ถึงพันล้านเท่า"
จับมือกับกล้องโทรทรรศน์ยักษ์ใหญ่แห่งทะเลทรายอะตากามา
ไอราเปเทียนและทีมงานของ NASA และ Caltech ตั้งเป้าให้ HOEE ทำงานร่วมกับกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินที่ทันสมัยที่สุด ซึ่งกำลังก่อสร้างอยู่ในทะเลทรายอะตากามา ประเทศชิลี เช่น กล้องโทรทรรศน์ Extremely Large Telescope ของ European Southern Observatory และ Giant Magellan Telescope
จอห์น มาเธอร์ (John Mather) นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากศูนย์อวกาศก็อดดาร์ดของ NASA เชื่อว่า หาก HOEE ได้รับการอนุมัติ กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้จะถูกยกระดับให้กลายเป็น "เครื่องมือค้นหาดาวเคราะห์ที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยออกแบบมา"
ที่บังแสงดาว: ดอกไม้เหล็กขนาดมหึมา
ที่บังแสงดาวนี้ถูกออกแบบมาให้มีน้ำหนักเบา เพื่อความสะดวกในการส่งขึ้นสู่วงโคจรและการเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่เหมาะสมระหว่างกล้องโทรทรรศน์กับดาวฤกษ์เป้าหมาย ทีมงานตั้งเป้าให้น้ำหนักของส่วนบรรทุกที่บังแสงดาวนี้ อยู่ระหว่าง 1,000 ถึง 1,500 กิโลกรัม
อุปกรณ์นี้มีลักษณะคล้าย "ดอกไม้" ที่สามารถกางออกได้ โดยอาจมีกลีบที่หดหดได้ถึง 24-48 กลีบ การออกแบบกลีบเหล่านี้ใช้หลักการทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน (hyper-Gaussian principles) เพื่อให้สามารถบังแสงได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ นอกจากนี้ ยังมีระบบขับดันขนาดเล็กที่ปล่อยไฮโดรเจนร้อนออกมา เพื่อปรับวงโคจรของที่บังแสงดาวอย่างแม่นยำ โดยไม่ก่อให้เกิดการรบกวนต่อการสังเกตการณ์ของกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน
ความคืบหน้าและงบประมาณ: สู่การเป็นจริง
โครงการ HOEE ได้ผ่านการอนุมัติในระยะแรก (Phase I) จากโครงการ NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) แล้ว และขณะนี้กำลังยื่นขอทุนสนับสนุนในระยะที่สอง (Phase II) ซึ่งจะได้รับงบประมาณ 750,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ เป็นเวลา 2 ปี เพื่อทำการศึกษาเพิ่มเติม
หากทุกอย่างเป็นไปตามแผน HOEE อาจมีค่าใช้จ่ายประมาณ 1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ซึ่งถือว่าคุ้มค่ากว่าโครงการอื่นอย่าง Habitable Worlds Observatory (HWO) ของ NASA ที่คาดว่าจะมีค่าใช้จ่ายสูงถึง 11 พันล้านดอลลาร์สหรัฐฯ
"นี่เป็นโครงการที่น่าตื่นเต้นมาก เพราะเป็นวิธีที่ เร็วกว่า ถูกกว่า และมีประสิทธิภาพมากกว่า" ไอราเปเทียนกล่าว "ต่างจาก Habitable Worlds Observatory ที่มีความซับซ้อนกว่ามาก"
การพัฒนานี้แสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นของมนุษยชาติในการสำรวจจักรวาล และการค้นหาสถานที่ที่อาจเป็นบ้านหลังที่สองของเราในอนาคตอันใกล้นี้!
#ดาราศาสตร์ #ดาวเคราะห์นอกระบบ #นาซ่า #เทคโนโลยีอวกาศ
ขอบคุณ แหล่งข้อมูล
https://gizmodo.com/nasa-researchers-want-to-literally-blot-out-starlight-to-hunt-for-earth-like-exoplanets-2000802644