‘หอดูดาวที่ยิ่งใหญ่’ – กล้องโทรทรรศน์อวกาศรุ่นต่อไปของ NASA และผลกระทบที่มีต่อดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ในศตวรรษหน้า

'หอดูดาวที่ยิ่งใหญ่' – กล้องโทรทรรศน์อวกาศรุ่นต่อไปของ NASA และผลกระทบที่มีต่อดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ในศตวรรษหน้า

วันคริสต์มาสปี 2021 เป็นโอกาสแห่งความสุขสำหรับนักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่ทั่วโลก เนื่องจากเป็นวันที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (JWST) ล่าช้ามากเปิดตัวในที่สุด อย่างไรก็ตาม การประโคมข่าวรอบการคลี่ตัวของมันในอวกาศในเดือนหน้า ตลอดจนความปีติยินดีที่ตามมาในภาพแรก ได้ปกปิดปัญหาที่น่าหนักใจในดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ ซึ่งก็คือกองเรือที่เหลือของกองสังเกตการณ์โคจร

ตามอวกาศ

ของ NASA อายุมากขึ้น กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเริ่มทำงานตั้งแต่ปี 1990 ในขณะที่หอสังเกตการณ์รังสีเอกซ์จันทราเปิดตัวในเกือบทศวรรษต่อมา ในขณะเดียวกันกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ ซึ่ง เป็นเพื่อนร่วมชาติอินฟราเรดของพวกเขา ซึ่งเปิดตัวในปี 2546 ไม่ได้ใช้งานอีกต่อไป 

และถูกปิดตัวลงในปี 2563นั่นเป็นเหตุผลที่นักดาราศาสตร์กังวลว่าหากมีสิ่งใดเกิดขึ้นกับกล้องโทรทรรศน์ที่ง่อนแง่นมากขึ้นเรื่อยๆ เหล่านี้ กล้องอาจถูกตัดขาดจากสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมด ด้วยการปิดระบบของ Spitzer ทำให้อินฟราเรดไกล (160 μm ) อยู่ไกลเกินเอื้อม 

เนื่องจาก JWST จะเข้าสู่อินฟราเรดกลางที่ 26 μm เท่านั้น ในทำนองเดียวกัน JWST ไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการสังเกตความยาวคลื่นที่มองเห็นได้หรือรังสีอัลตราไวโอเลตอย่างที่กล้องฮับเบิลทำ แน่นอนว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศแนนซี เกรซ โรมันที่กำลังจะมาถึงนี้ ซึ่งเดิมคือกล้องโทรทรรศน์

สำรวจอินฟราเรดสนามกว้าง (WFIRST) เป็นกล้องโทรทรรศน์แบบใช้แสงและอินฟราเรดใกล้ แต่ขอบเขตการมองเห็นกว้างกว่ากล้องฮับเบิลมาก ซึ่งหมายความว่ากล้องไม่เหมาะสำหรับระยะใกล้ , งานละเอียด ; และไม่ครอบคลุมรังสีอัลตราไวโอเลตของฮับเบิล หอดูดาวที่ดี เพื่อให้แน่ใจว่ามุมมองของเรา

เกี่ยวกับเอกภพตลอดสเปกตรัมยังคงสดใส นักดาราศาสตร์สหรัฐกำลังเลือกและเลือกกล้องโทรทรรศน์

อวกาศรุ่นต่อไป 

คำแนะนำสำคัญของการสำรวจทศวรรษทางดาราศาสตร์ครั้งล่าสุดจากสถาบันวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และการแพทย์แห่งชาติของสหรัฐฯ ซึ่งเป็นรายงาน 614 หน้า เส้นทางสู่การค้นพบทางดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์สำหรับปี 2020 (Astro2020) คือแผนการที่จะนำมาใช้สำหรับ 

“หอสังเกตการณ์ที่ยิ่งใหญ่” รุ่นใหม่ที่จะเริ่มเปิดตัวในปี 2040 สิ่งนี้สะท้อนเมื่อหอดูดาวจันทรา ฮับเบิล สปิตเซอร์ และหอสังเกตการณ์รังสีแกมมาคอมป์ตัน (ซึ่งดำเนินการระหว่างปี 2534 ถึง 2543 และประสบความสำเร็จในปี 2551 โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเฟอร์มี) ได้รับการพัฒนา 

และได้รับการขนานนามว่าเป็นกล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ทำงานเคียงข้างกันเพื่อศึกษาเอกภพ และเป็นหัวหอกในการวิจัยดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของ NASA มานานหลายทศวรรษ ประธานร่วมของการสำรวจกล่าวว่า การใช้วลีนี้ซ้ำ “หอดูดาวที่ยิ่งใหญ่” ในการสำรวจทศวรรษ ใหม่ ถือเป็นการจงใจ 

ประธานร่วมของการสำรวจกล่าวว่า “ต้องข้ามประเด็นว่าการสังเกตการณ์แบบแพนโครมาติก ตั้งแต่รังสีเอกซ์ไปจนถึงอินฟราเรด มีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับฟิสิกส์ดาราศาสตร์สมัยใหม่” เธอกล่าว “ความสำเร็จอย่างมากของหอดูดาวที่ยิ่งใหญ่ [ดั้งเดิม] คือพวกมันได้รับการพัฒนาและเปิดตัวทีละอัน

โดยมีการสังเกตการณ์ที่ทับซ้อนกัน”การสร้างกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ประสบความสำเร็จเป็นกระบวนการที่ยาวนาน โดยทั่วไปจะใช้เวลา 25 ปีตั้งแต่เริ่มพัฒนาจนถึงเปิดตัว งานแนวคิดสำหรับฮับเบิลเริ่มขึ้นในทศวรรษที่ 1960 ในขณะที่แผนสำหรับ JWST เกิดขึ้นครั้งแรกในปี 1995 หลังจากภาพถ่าย

จากสนามลึกของฮับเบิลแสดงให้เห็นว่าดาราจักรแรกอยู่ในระยะเอื้อมถึงด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่กว่า โพรบตามอวกาศรุ่นต่อไปจะไม่เปิดตัวจนกว่าจะถึงปี 2040 อย่างเร็วที่สุด แต่จะรวมถึงคำแนะนำอันดับหนึ่งของการสำรวจ: ภารกิจสำคัญที่จะแทนที่ฮับเบิล โดยได้รับแรงบันดาลใจจากสองแนวคิด

แต่ด้วยสุขภาพที่ไม่แน่นอนของกล้องโทรทรรศน์อวกาศในปัจจุบันของเรา และการรู้ว่าภารกิจใหม่จะไม่เกิดขึ้นอีก 20 ปี นักดาราศาสตร์ไม่ควรเริ่มวางแผนสำหรับหอดูดาวใหม่เมื่อหลายปีก่อนไม่ใช่หรือ “แน่นอน”กล่าวซึ่งเป็นประธานคณะหนึ่งในการสำรวจทศวรรษที่มองดูกล้องโทรทรรศน์อวกาศในอนาคต 

เขาอ้างถึง

หอดูดาว ซึ่งเป็นยานสำรวจอวกาศรังสีเอกซ์ที่ได้รับการแนะนำให้ติดตามผลจันทราในการสำรวจทศวรรษปี 2000 แต่ไม่เคยประสบผลสำเร็จเนื่องจากการพัฒนาแบบดึงออกของ JWST ซึ่งดูดเอาทั้งหมดไป งบประมาณดาราศาสตร์ฟิสิกส์ “โดยพื้นฐานแล้ว JWST เป็นผู้ควบคุมโครงการหอดูดาว

ที่ยิ่งใหญ่ของ NASA เป็นเวลา 2 ทศวรรษครึ่ง” คาห์นอธิบาย “ผลที่ตามมาคือไม่มีที่ว่างสำหรับทำภารกิจเอ็กซเรย์ที่ตามมา หรือภารกิจแบบอินฟราเรดไกลแบบบุกเบิกที่เรากำลังมองเห็น”ผู้ชนะรับมันทั้งหมด อันที่จริง การพัฒนาของ JWST มองเห็นปัญหามากมาย รวมถึงต้นทุนและเวลาในการพัฒนา

ที่มากเกินไป ซึ่งเกือบทำให้โครงการถูกยกเลิก ความทรงจำของความผิดพลาดเหล่านี้มีมากขึ้นในการสำรวจทศวรรษใหม่ ซึ่งมีอิทธิพลต่อคำแนะนำบางประการเพื่อคืนความสมดุลให้กับนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ในสหรัฐอเมริกา แต่มันไม่ได้เป็นแบบนี้เสมอไป คาห์นคร่ำครวญว่าก่อนที่จะมีการสำรวจในปี 2000

เพียงแค่ได้รับคำแนะนำในแบบสำรวจทศวรรษก็เพียงพอแล้วที่จะรับประกันได้ว่าโครงการหรือภารกิจของคุณจะเกิดขึ้น แต่ในยุคสมัยใหม่ที่มีกล้องโทรทรรศน์มูลค่า 1 หมื่นล้านดอลลาร์ “คุณต้องเป็นที่หนึ่ง มิฉะนั้นคุณจะไม่สำเร็จ” คาห์นกล่าว “ปัญหาคือในสภาพแวดล้อมแบบผู้ชนะรับทั้งหมด

Credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน