สามสิบ เจ้าชู้ และเฟื่องฟู! โดย CHARLIE WOOD | เผยแพร่ 24 เม.ย. 2020 22:00 น ศาสตร์ฮับเบิลซูมเข้าไปเพื่อดูการรวมกลุ่มดาวในกาแลคซีแห่งหนึ่งที่โคจรรอบทางช้างเผือกอย่างใกล้ชิด
ฮับเบิลซูมเข้าไปเพื่อดูการรวมกลุ่มดาวในกาแลคซีแห่งหนึ่งที่โคจรรอบทางช้างเผือกอย่างใกล้ชิด NASA, ESA และ STScI
เมื่อวันที่ 24 เมษายน พ.ศ. 2533 การค้นพบกระสวยอวกาศได้ระเบิดออกจากฟลอริดาด้วยเครื่องมือที่จะแบ่งดาราศาสตร์ออกเป็นสองยุคตลอดกาล ได้แก่ ยุคก่อนกล้องโทรทรรศน์อวกาศและยุคหลัง
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ใช้เวลาสามทศวรรษในการมองเข้าไปในความมืด โดยรวบรวมลำแสงจากทางที่ส่องมายังกระจกขนาดยักษ์อย่างไม่ระมัดระวัง ตั้งแต่ดวงจันทร์ในพื้นที่ ไปจนถึงดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกล ดาวระเบิด และกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลออกไป กล้องโทรทรรศน์อวกาศตัวแรกและเป็นที่รู้จักดีที่สุดในโลกได้ถ่ายภาพของพวกมันทั้งหมด ทำให้เกิดแกลเลอรีขนาดใหญ่ที่มียอดการสังเกตการณ์ 1.4 ล้านครั้ง ตอนนี้ NASA กำลังฉลองครบรอบ 30 ปีของการเปิดตัวฮับเบิลด้วยภาพอีกภาพหนึ่ง และมันก็ดูไร้สาระ
https :// www . ยู ทูบ คอม/ ดู? v = 403 – XMKwqk4 & คุณสมบัติ= emb _ โลโก้
ถ่ายเมื่อต้นปีนี้โดยเฉพาะเพื่อรำลึกถึงเหตุการณ์สำคัญของหอดูดาว ภาพดังกล่าวจับภาพดาวฤกษ์ที่สร้างขึ้นจากการหมุนวนของแก๊สในเมฆแมคเจลแลนใหญ่ ซึ่งเป็นดาราจักรขนาดเล็กที่โคจรรอบเราเอง ซึ่งสามารถมองเห็นได้ในท้องฟ้าของซีกโลกใต้ ดาวฤกษ์อายุน้อยที่ลุกโชติช่วงที่อยู่ตรงกลางแต่ละดวงมีน้ำหนักมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราถึงสิบเท่า และเมฆสีน้ำเงิน (สีต่างๆ บ่งบอกถึงประเภทของก๊าซที่แตกต่างกัน) แสดงถึงเศษซากที่ถูกขับออกจากดาวดวงหนึ่ง
Jennifer Wisemanนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของ NASA และนักวิทยาศาสตร์โครงการอาวุโสของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลกล่าวว่า “มันทำให้เรานึกถึงความงามของจักรวาลของเรา และกิจกรรมที่กำลังดำเนินอยู่”
เป็นการยากที่จะพูดเกินจริงหรือกระทั่งระบุว่าฮับเบิลได้เปลี่ยนแปลงดาราศาสตร์ด้วยตาเหยี่ยวได้ลึกเพียงใด ปราศจากผลกระทบจากชั้นบรรยากาศของโลกที่พร่ามัว กล้องโทรทรรศน์สามารถตรวจจับเมฆของหิ่งห้อยในโตเกียวจากกรุงวอชิงตัน ดี.ซี.หรือมองเห็นเส้นผมมนุษย์จากที่ไกลออกไปหนึ่งไมล์ กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินพยายามที่จะบรรลุหนึ่งในสิบของความแม่นยำนั้น
และกล้องโทรทรรศน์ได้ใช้วิสัยทัศน์นั้นเพื่อสังเกตจักรวาลทั้งใกล้และไกล นักดาราศาสตร์ใช้ฮับเบิลในการค้นหากีย์เซอร์ของน้ำที่เป็นไปได้บนยูโรปาถ่ายวิดีโอออโรร่าบนดาวพฤหัสบดีถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบรอบดวงอาทิตย์ดวงอื่น ดูดาวและก๊าซที่พุ่งไปรอบๆ หลุมดำ และนาฬิกาการแผ่ขยายของจักรวาล Mark Clampinผู้อำนวยการฝ่ายวิทยาศาสตร์และการสำรวจของ NASA กล่าวว่า “หนังสือเรียนถูกเขียนใหม่ในทุกๆ ด้านที่คุณสนใจ
เป็นมรดกที่โดดเด่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาว่าหอดูดาววันเดอร์คินด์เริ่มต้นอาชีพด้วยความล้มเหลวที่น่าอับอาย
กระจกเกือบแปดฟุตอยู่ที่หัวใจของยานอวกาศ
เจียระไนอย่างเชี่ยวชาญจนเนียนอย่างประณีต แต่น่าเสียดายที่มันเป็นรูปร่างที่ผิด ในระหว่างการผลิต วิศวกรวัดความโค้งของมันด้วยเครื่องมือสองแบบที่แตกต่างกัน เครื่องมือแบบใช้มือรุ่นเก่าหนึ่งเครื่องและอุปกรณ์ที่ใช้เลเซอร์รุ่นใหม่กว่า อันแรกระบุว่ากระจกมีข้อบกพร่อง ส่วนอันที่สองบอกว่ากระจกมีรูปแบบที่ถูกต้อง และแทนที่จะตรวจสอบความขัดแย้ง ทีมงานเลือกที่จะเชื่อดูฮิกกี้ที่มีเทคโนโลยีสูง “หากคุณใช้เงินเกินงบประมาณและทำงานช้ากว่ากำหนด และผู้คนโกรธคุณ ก็มีความอยากที่จะพูดคุยกับตัวเองถึงคำตอบที่คุณชอบ” นักบินอวกาศKathryn Sullivan กล่าว ในระหว่างการบรรยายที่ศูนย์ศิลปะการแสดง Symphony Space ในนิวยอร์กซิตี้เมื่อเดือนธันวาคม . 3, 2019.
“ความคลาดเคลื่อนทรงกลม” หนึ่งมิลลิเมตรซึ่งเรียกว่าข้อบกพร่องนั้นมองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ แต่มันทำลายวิสัยทัศน์ของฮับเบิล นาซ่ารู้ทันทีว่ามันมีปัญหาเมื่อกล้องโทรทรรศน์อวกาศตัวใหม่ ซึ่งเป็นผลงานของการวางแผนหลายทศวรรษ และมูลค่า 4.7 พันล้านดอลลาร์ ณ เวลาที่ปล่อย ส่งคืนภาพที่มีจุดศูนย์กลางที่คมชัดแต่มีรัศมีที่พร่ามัว นักดาราศาสตร์วิ่งไปที่ตำราคณิตศาสตร์เพื่อค้นหาเทคนิคในการแก้ไขข้อมูลของตนและทำให้ดีที่สุดในสถานการณ์ที่เลวร้าย ในขณะที่ภารกิจกลายเป็นเรื่องขำขันระดับชาติ เจย์ เลโน วัยหนุ่มเคยล้อเล่นตอนดึกๆว่ารัฐบาลควร “ยิง” ฮับเบิลให้ตก และ “เอาสิ่งนั้นออกจากความทุกข์ยาก”
แต่นาซ่ามีแนวคิดอื่น ผู้วางแผนภารกิจได้เชื่อมโยงการออกแบบกล้องโทรทรรศน์กับโครงการกระสวยอวกาศ ทำให้นักบินอวกาศสามารถซ่อมบำรุงเครื่องจักรได้ หลังจากสามปีแห่งการแย่งชิง วิศวกรได้ออกแบบกระจกบานที่สองที่สามารถแก้ไขความคลาดของกระจกอันแรกได้เหมือนแว่น และทีมนักบินอวกาศ (รวมถึงซัลลิแวน) ก็เปิดตัวเพื่อใส่เข้าที่ นักบินอวกาศยังได้ติดตั้งกล้องอินฟราเรดตัวใหม่ โดยเริ่มต้นจากการอัปเกรดส่วนประกอบของฮับเบิลซึ่งจะครอบคลุมห้าภารกิจ “นั่นทำให้เรามีหอดูดาวแห่งใหม่ทุกครั้งที่พวกเขาไปเยือน” ไวส์แมนกล่าว
แม้ในขณะที่ฮับเบิลมีอายุมากขึ้น ชิ้นส่วนต่างๆ ของมันก็ได้รับการปรับโฉมใหม่ Clampin กล่าวว่ากระจกเงา ฐานรอง และกล่องอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากเป็นของดั้งเดิม แต่แผงโซลาร์เซลล์ แบตเตอรี่ เครื่องมือ ล้อปฏิกิริยา (สำหรับการชี้ตำแหน่ง) และคอมพิวเตอร์ทั้งหมดได้รับการอัพเกรด —บางรุ่นเพิ่ง ได้ รับการปรับปรุง ในปี 2009 โปรแกรมกระสวยอวกาศได้สิ้นสุดลงตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ฮับเบิลจึงบินไปไกลเกินกว่าที่เราเอื้อมถึง แต่ถ้ากล้องโทรทรรศน์สามารถกลับคืนสู่พื้นโลกได้ จริงๆ แล้วมันจะมีน้ำหนักมากกว่าตอนที่ปล่อยไป 3,000 ปอนด์
ชุมชนดาราศาสตร์ได้นำฮาร์ดแวร์ทั้งหมดไปใช้ให้เกิดประโยชน์ ฮับเบิลส่งข้อมูลประมาณ 19 กิกะไบต์ทุกสัปดาห์ เทียบเท่ากับการรับส่งข้อมูล HD Netflix เป็นเวลา 6 ชั่วโมง ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์นำไปสู่บทความในวารสารมากกว่า 17,000 บทความ โดยมีสิ่งพิมพ์มากกว่า 1,000 ฉบับในปีที่แล้ว นักวิจัยแข่งขันกันอย่างดุเดือดเพื่อเข้าถึงเครื่องโดยประมาณ 90% ของข้อเสนอถูกปฏิเสธ
ในบรรดาไฮไลท์ทางวิทยาศาสตร์ที่นับไม่ถ้วนโดยพื้นฐานแล้ว Wiseman และ Clampin ทั้งสองแยกสองสาขาที่ฮับเบิลได้ปฏิวัติโดยเฉพาะ: วิทยาศาสตร์นอกระบบดาวเคราะห์และจักรวาลวิทยา
เมื่อฮับเบิลเปิดตัว เมื่อห้าปีก่อนที่ดาวเคราะห์
นอกระบบดวงแรกถูกค้นพบโดยวิธีทางอ้อม นักดาราศาสตร์ได้ถกเถียงกันว่ากล้องโทรทรรศน์จะตรวจจับพวกมันได้โดยตรงหรือไม่ แคลมแปงเล่า เราเห็นโลกอายุน้อยเพียงไม่กี่แห่งที่ส่วนใหญ่เป็นโลกร้อนที่ยังคงส่องแสงจากความร้อนของการก่อตัว แต่ความสำเร็จที่แท้จริงของฮับเบิลอยู่ที่การจับภาพแสงที่กรองผ่านชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์นอกระบบขณะที่พวกมันผ่านหน้าดาวของพวกมัน เทคนิคนี้ ซึ่งไม่มีแม้แต่ตอนที่วิศวกรสร้างฮับเบิล ได้ถูกนำมาใช้เพื่อค้นหาน้ำที่เป็นของเหลวและบางทีแม้แต่เมฆบนโลกมนุษย์ต่างดาว “ถ้าคุณถามใครซักคนเมื่อ 30 ปีที่แล้วว่าพวกเขาคิดว่ามันเป็นไปได้ไหม” แคลมปินกล่าว “พวกเขาคงคิดว่าคุณบ้าไปแล้ว”
แต่มหาอำนาจที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของฮับเบิลอาจเป็นความสามารถในการมองย้อนกลับไปในอดีต เนื่องจากความเร็วของแสงไข่แดงในช่วงเวลาหนึ่ง โครงการวิจัยภาคสนามลึกของกล้องโทรทรรศน์ได้จ้องไปที่หย่อมมืดของอวกาศนานขึ้นและนานขึ้น โดยซูมเข้าไปในจุดเล็กๆ บนท้องฟ้าเพื่อแก้ไขกาแล็กซีหลายพันกาแล็กซีที่มีอยู่ แสงจากกาแลคซีที่ไกลที่สุดใช้เวลาหลายพันล้านปีกว่าจะไปถึงเรา และฮับเบิลที่หรี่ตาอย่างเข้มข้นสามารถเห็นกาแลคซีที่มีอยู่สองสามร้อยล้านปีหลังจากบิ๊กแบง จักรวาลในตอนนั้น ซึ่งมีอายุเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ในปัจจุบัน กำลังยุ่งเหยิงอย่างมาก “เมื่อคุณมองย้อนเวลากลับไป คุณจะเห็นความรุนแรงมากขึ้นเรื่อยๆ” แคลปปินกล่าว “คุณไม่มีกาแล็กซีที่ดูคล้ายกาแล็กซีอีกต่อไป พวกมันล้วนแต่เป็นซากรถไฟ” พุ่งชนกันด้วยความเร็วสูง
นักจักรวาลวิทยาเข้าใจมานานแล้วว่าการเติบโตขึ้นจากซุปเนื้อเนียนที่เกิดจากบิกแบงไปจนถึงเอกภพที่เป็นก้อนของดาวและดาวเคราะห์ในปัจจุบันนั้นเกี่ยวข้องกับการเติบโตขึ้นอย่างมาก แต่ฮับเบิลสามารถสร้างภาพที่แสดงให้เห็นได้โดยตรงว่ากาแล็กซีเติบโตเต็มที่ในช่วงยุคต่างๆ อย่างไร ช่วยให้นักวิจัยวัดอายุของเอกภพและค้นพบอิทธิพลที่เพิ่มขึ้นของพลังงานมืด เป็นข้อแตกต่างระหว่างการสันนิษฐานว่าเพื่อนของคุณต้องเคยเรียนมหาวิทยาลัยมาก่อนแล้วจึงเข้าถึงคลังรูปภาพของพวกเขาได้ “นั่นคือสิ่งที่ฮับเบิลช่วยให้เราเข้าใจ” ไวส์แมนกล่าว “วิธีที่จักรวาลเปลี่ยนแปลงและก้าวหน้าเมื่อเวลาผ่านไปจนกลายเป็นสถานที่ที่เป็นมิตรต่อชีวิตอย่างที่เราเพลิดเพลิน อย่างน้อยก็บนดาวเคราะห์ดวงเดียว”
