กล้องโทรทรรศน์อวกาศ ขนาดใหญ่ที่สุดในโลก James Webb Space Telescope สร้างเสร็จแล้ว

กล้องโทรทรรศน์อวกาศ ขนาดใหญ่ที่สุดในโลก James Webb Space Telescope สร้างเสร็จแล้ว

James Webb Space Telescope สร้างเสร็จแล้ว

NASA ประกาศแล้ว กล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope สร้างเสร็จ หลังใช้เวลามากกว่า 20 ปี โดยจะเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก มีประสิทธิภาพมากกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลถึง 100 เท่า และมีกำหนดการปล่อยออกสู่อวกาศในปี 2018

James Webb Space Telescope สร้างเสร็จแล้ว

คุณ Charles Bolden ผู้บริหารของ NASA ได้จัดงานแถลงข่าวขึ้นที่ Goddard Space Flight Center ณ รัฐแมริแลนด์ ประเทศสหรัฐอเมริกา ว่า กล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope สร้างเสร็จแล้ว โดยมันมีประมาณสนามเทนนิส ประกอบด้วยกระจกเคลือบทองทำหน้าที่ในการสะท้อนแสงอินฟราเรดถึง 18 บาน ถือเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก

แสดงการเทียบขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางกระจกปฐมภูมิของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ (ขวา) และกล้อง โทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (ซ้าย)
แสดงการเทียบขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางกระจกปฐมภูมิของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope (ขวา) และกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (ซ้าย)

ในตอนนี้กล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb กำลังเข้าสู่การทดสอบเพื่อเตรียมการปล่อยออกสู่อวกาศ เช่น ทดสอบความสามารถในการทนต่อแรงสั่นสะเทือนและทนต่อเสียงเครื่องยนต์ที่จะเกิดขึ้นภายในจรวดขนส่ง โดยมีกำหนดการจะปล่อยออกสู่อวกาศในเดือนตุลาคมปี 2018 พร้อมกับจรวด Ariane 5

มันจะเดินทางออกไปห่างจากโลกประมาณ 1.5 ล้านกิโลเมตร ในที่ซึ่งอุณภูมิต่ำถึงกว่า -230 องศาเซลเซียส จะทำหน้าที่ในการรับแสงอินฟราเรด ซึ่งมีความสามารถในการมองเห็นกาแลกซี่ที่เกิดขึ้นหลังจากเหตุการณ์ Big Bang มากกว่า 1.35 หมื่นล้านปีก่อน และมีภารกิจในการสำรวจอวกาศดังนี้

  1. ค้นหาแสงที่ส่องมาจากวัตถุในอากาศ เช่น ดวงดาวและกาแล็กซีอายุน้อย
  2. เพื่อทำการศึกษาการกำเนิดและวิวัฒนาการของกาแล็กซี
  3. เพื่อศึกษาและทำความเข้าใจเกี่ยวกับการกำเนิดดาวฤกษ์และระบบดาวเคราะห์
  4. เพื่อศึกษาระบบของดาวเคราะห์และปัจจัยการกำเนิดสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์
james-webb-space-telescope-orbit
กล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope จะเดินทางออกไปห่างจากโลกประมาณ 1.5 ล้านกิโลเมตร ที่จุด L2

มองย้อนเวลากลับไปด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope

กล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope เป็นความร่วมมือจากนานาชาติทั้งองค์การอวกาศ NASA องค์การอวกาศยุโรป (ESA) และองค์การอวกาศแคนาดา จะทำหน้าที่ต่อจากกล้องกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ด้วยเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะ บวกกับเส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกที่มีขนาดใหญ่ถึง 6.5 เมตร ซึ่งจะช่วยให้มองเห็นวัตถุในอวกาศไปได้ไกลมากยิ่งขึ้นกว่าเดิม แม้จะมีแสงเพียงน้อยนิดก็ตาม

กระจกทั้ง 18 บานของ James Webb เป็นหัวใจสำคัญ กระจกแต่ละบานเป็นรูปทรงหกเหลี่ยมมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.3 เมตร ทำขึ้นจากแบริลเลียมซึ่งผ่านกระบวนการขัดจนมีความเรียบสูงมาก (มีความขรุขระของผิวกระจกเฉลี่ยที่ 20 นาโนเมตร) มีน้ำหนักเบา  นอกจากนั้นกระจกแต่ละบานยังเคลือบด้วยทองคำ ซึ่งเป็นโลหะหนักที่มีคุณสมบัติในการสะท้อนช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดได้ดี ใช้เทคนิคการเคลือบในสุญญากาศ และให้ความร้อนแก่ทองคำจนทองคำยึดติดกับผิวของกระจก จึงมีความบางกว่าเส้นผมของมนุษย์เป็น 1,000 เท่า

กระจกแบริลเลียมที่ถูกขัดจนเรียบ
กระจกแบริลเลียมที่ถูกขัดจนเรียบ
กระจกที่ถูกเคลือบด้วยทอง
กระจกที่ถูกเคลือบด้วยทอง

 

เบื้องหลังการเคลือบทอง

กล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope นี้ไวต่อการรับคลื่นในช่วงอินฟราเรดมาก อาจเกิดความร้อนสูง จึงต้องมีการออกแบบให้ป้องกันแสงจากดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์ โดยการวางแผ่นป้องกันแสงจากดวงอาทิตย์ถึง 5 ชั้นไว้รอบกระจก เทียบเท่ากับการทา sunblock ที่ SPF 1 ล้าน ด้วยการป้องกันระดับนี้ยังช่วยลดอุณหภูมิของอุปกรณ์ต่างๆ บนตัวกล้องได้ด้วย

แผ่นเมมเบรนป้องกันแสงจากดวงอาทิตย์
แผ่นเมมเบรนป้องกันแสงจากดวงอาทิตย์

เทคโนโลยีอื่นๆ ที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ในการสร้างหรือปฏิบัติหน้าที่พร้อมกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศนี้ยังมีอีกมาก เช่น ห้องควบคุมความสะอาดที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ควบคุมฝุ่นละออง ความชื้น ความดัน และอุณหภูมิ เทคโนโลยีในการผลิตเช่น เครื่องจักรที่มีความละเอียดสูง รวมไปถึงกล้องถ่ายภาพที่เก็บข้อมมูลในช่วงความยาวคลื่นอินฟาเรด ระบบการส่งข้อมูลกลับมายังฐานปฏิบัติการภาคพื้น เป็นต้น

การก่อสร้างกล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope
การก่อสร้างกล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope
การก่อสร้างกล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope
การก่อสร้างกล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope
ผู้เชี่ยวชาญตรวจสอบอุปกรณ์ที่ใช้ตรวจจับคลื่นอินฟราเรดกลาง (MIR)
ผู้เชี่ยวชาญตรวจสอบอุปกรณ์ที่ใช้ตรวจจับคลื่นอินฟราเรดกลาง (MIR)
เซนเซอร์ที่ไวต่อช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ (NIRCam)
เซนเซอร์ที่ไวต่อช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ (NIRCam)

ทำไม James Webb Space Telescope ต้องไวต่อคลื่นอินฟาเรด?

วัตถุในอากาศที่เป็นกลุ่มเป้าหมายของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb Space Telescope นั้นเป็นวัตถุท้องฟ้าที่มีอุณหภูมิต่ำ ถูกบดบังโดยฝุ่นแก๊สหนาทึบในอวกาศที่อยู่ไกลมาก การที่กล้องนี้ไวต่อคลื่นอินฟราเรดในช่วง 0.5 ไปจนถึง 28 ไมโครเมตรจะทำให้มีประสิทธิภาพมากกว่าช่วงแสงที่ตามนุษย์มองเห็น ที่สำคัญรังสีอินฟาเรดจะไม่เบี่ยงเบนในสนามแม่เหล็ก สามารถเดินทางทะลุกลุ่มฝุ่นแก็สในอวกาศได้ดีกว่า นอกจากนี้กล้องถ่ายภาพอินฟาเรดกลางจะทำงานร่วมกับสเปกโตรมิเตอร์ซึ่งจะทำหน้าที่ถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้าแล้วทำการวิเคราะห์ธาตุและโมเลกุลที่เป็นองค์ประกอบบริเวณผิวของวัตถุท้องฟ้านั้นๆ ด้วยวิธีการวิเคราะห์เส้นสเปกตรัมที่ได้จากการถ่ายภาพอีกด้วย

อ้างอิง: Space.com, สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ, NASA: James Webb Space Telescope

เขียนโดย

Nattakorn Leardthanapaichit

นิสิตภาควิชาเทคโนโลยีทางภาพและการพิมพ์ กำลังสนุกกับการพบปะผู้คน ชื่นชอบการถ่ายรูปเป็นพิเศษ
   
Tags: , , , , , , ,